北京石油化工學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、假設(shè)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)文件壓縮軟件，需要對(duì)文件中的重復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和壓縮。為了有效地查找和處理重復(fù)的數(shù)據(jù)段，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最關(guān)鍵的？（）A.并查集，用于合并重復(fù)的數(shù)據(jù)段B.線段樹(shù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)段的出現(xiàn)頻率C.字典，存儲(chǔ)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的數(shù)據(jù)段D.拓?fù)渑判?，確定數(shù)據(jù)段的處理順序2、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速合并多個(gè)有序鏈表的算法，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會(huì)被用到？（）A.堆，通過(guò)堆來(lái)選擇合并的元素B.棧，存儲(chǔ)鏈表節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并操作C.隊(duì)列，輔助合并過(guò)程中的元素存儲(chǔ)和取出D.數(shù)組，存儲(chǔ)鏈表數(shù)據(jù)后進(jìn)行合并3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻降噪系統(tǒng)，能夠有效降低背景噪聲，給出算法原理和代碼實(shí)現(xiàn)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩(wěn)定信號(hào)，分析其相位噪聲和鎖定時(shí)間。5、設(shè)計(jì)一個(gè)電子血壓計(jì)擴(kuò)展電路，能夠增加血壓計(jì)的測(cè)量功能和精度，并且具有數(shù)據(jù)傳輸和分析功能。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的噪聲抑制電路，降低系統(tǒng)內(nèi)部噪聲對(duì)信號(hào)的影響，分析噪聲抑制效果。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能電表抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，需要考慮時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和操作的便捷性等因素。以下情況中，優(yōu)先選擇數(shù)組而不是鏈表的是（）A.頻繁進(jìn)行插入和刪除操作B.事先不知道數(shù)據(jù)的規(guī)模大小C.需要快速隨機(jī)訪問(wèn)元素D.內(nèi)存空間有限9、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理理論，設(shè)計(jì)一個(gè)圖像銳化處理系統(tǒng)，增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。10、以下哪種排序算法在平均情況下和最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度差異最大？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.選擇排序11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)土壤濕度、溫度、酸堿度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和遠(yuǎn)程傳輸。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的語(yǔ)音增強(qiáng)系統(tǒng)，能夠在噪聲環(huán)境下提高語(yǔ)音的清晰度和可懂度。13、設(shè)計(jì)一個(gè)±12V轉(zhuǎn)±5V的DC-DC電源轉(zhuǎn)換電路，輸出電流不小于0.5A，給出原理圖和PCB布線。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和DAC的模擬信號(hào)采集與回放系統(tǒng)，能夠?qū)σ纛l范圍內(nèi)的模擬信號(hào)進(jìn)行采集、數(shù)字化處理和回放，給出系統(tǒng)架構(gòu)和性能指標(biāo)分析。15、字符串在計(jì)算機(jī)編程中經(jīng)常被使用。以下關(guān)于字符串操作的描述，不正確的是：（）A.字符串的比較可以通過(guò)逐個(gè)字符比較來(lái)實(shí)現(xiàn)B.字符串的連接操作可能會(huì)導(dǎo)致較高的時(shí)間復(fù)雜度C.字符串的查找可以使用暴力匹配算法或更高效的算法D.字符串一旦創(chuàng)建，其長(zhǎng)度就不能改變16、設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路工藝中蝕刻工藝的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，保證蝕刻質(zhì)量。17、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信衰落信道的模擬模型，能夠產(chǎn)生不同類(lèi)型的衰落信號(hào)，用于系統(tǒng)性能測(cè)試。18、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信中的智能天線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)波束的自適應(yīng)控制，分析系統(tǒng)性能提升效果。19、設(shè)計(jì)一個(gè)低通有源濾波器電路，截止頻率為2kHz，通帶增益為2倍，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號(hào)頻率范圍為0-5kHz。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于射頻技術(shù)的無(wú)線胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)汽車(chē)輪胎的壓力和溫度。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說(shuō)明在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)有向圖中，如何使用A*算法進(jìn)行啟發(fā)式搜索，并分析算法的性能和適用場(chǎng)景。2、（本題5分）論述如何利用廣度優(yōu)先搜索算法找到圖中所有的連通分量。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何在一個(gè)帶權(quán)無(wú)向圖中計(jì)算兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有簡(jiǎn)單路徑。4、（本題5分）描述二叉樹(shù)的遍歷算法在二叉樹(shù)的垂直遍歷問(wèn)題中的應(yīng)用。5、（本題5分）在一個(gè)鏈表中，如何查找鏈表的中間結(jié)點(diǎn)？三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，計(jì)算一個(gè)圖的哈密頓回路數(shù)量。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，計(jì)算一個(gè)圖中頂點(diǎn)的度的分布情況。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的課程章節(jié)信息，如章節(jié)標(biāo)題、內(nèi)容、時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)進(jìn)度等，支持學(xué)習(xí)進(jìn)度的記錄和查詢(xún)功能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用匈牙利算法求解給定二分圖的最大匹配，輸出匹配邊。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于存儲(chǔ)和管理一個(gè)學(xué)校圖書(shū)館的圖書(shū)信息，包括書(shū)名、作者、ISBN號(hào)、館藏?cái)?shù)量等，并實(shí)現(xiàn)圖書(shū)的查找、借閱和歸還功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控商品庫(kù)存數(shù)量，當(dāng)庫(kù)存低于閾值時(shí)自動(dòng)補(bǔ)貨。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存的準(zhǔn)確管理和及時(shí)補(bǔ)貨。2、（本題10分）一個(gè)學(xué)校的教師教學(xué)評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)教師評(píng)價(jià)信息，如教師編號(hào)、教師姓名、評(píng)價(jià)課程、評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)、評(píng)價(jià)內(nèi)容等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定教師的評(píng)價(jià)、按照評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)對(duì)教師進(jìn)行排序、新增評(píng)價(jià)、修改評(píng)價(jià)以及刪除評(píng)價(jià)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。3、（本題10分）一個(gè)圖書(shū)館的圖書(shū)采購(gòu)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)采購(gòu)計(jì)劃的信息，