湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)

《數(shù)據(jù)可視化》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、設(shè)計(jì)一個(gè)電子血壓計(jì)數(shù)據(jù)分析與預(yù)警電路，能夠?qū)ρ獕河?jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)血壓異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。2、設(shè)計(jì)一個(gè)帶通濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，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0-2kHz。3、在一個(gè)需要頻繁進(jìn)行插入和刪除操作，并且數(shù)據(jù)量較大的場(chǎng)景中，如果對(duì)查找操作的要求相對(duì)較低，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最優(yōu)的選擇？（）A.鏈表，插入和刪除操作方便，查找效率相對(duì)較低B.二叉搜索樹，查找效率較高，但插入和刪除可能導(dǎo)致樹的調(diào)整C.數(shù)組，插入和刪除操作復(fù)雜，不適合頻繁操作D.棧，不符合頻繁插入和刪除的需求4、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器，采用甲類放大方式，在8Ω負(fù)載下輸出功率不小于10W，給出電路設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)。5、想象一個(gè)需要對(duì)大量浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行排序的任務(wù)，并且要求排序的穩(wěn)定性（即相同值的元素相對(duì)順序保持不變）。以下哪種排序算法可能是最合適的？（）A.冒泡排序，穩(wěn)定但效率低B.快速排序，不穩(wěn)定，效率較高C.歸并排序，穩(wěn)定且在大數(shù)據(jù)量時(shí)效率較好D.選擇排序，不穩(wěn)定且效率一般6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的頻率和相位跟蹤，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像分割算法，如閾值分割或區(qū)域生長分割，在實(shí)際圖像上進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。8、設(shè)一棵二叉樹的中序遍歷結(jié)果為ABCDEFG，前序遍歷結(jié)果為DBAECFG，則后序遍歷結(jié)果為（）A.ACGFEDBB.BDFEGCAC.DBEFAGCD.BDACEFG9、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收模塊，能夠接收并解析衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算定位信息，評(píng)估定位精度。10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘電路，能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)、分、秒，具有校時(shí)功能，并使用數(shù)碼管或液晶顯示屏進(jìn)行顯示，提供詳細(xì)的電路原理圖和程序代碼。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的溫度巡檢系統(tǒng)，能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)點(diǎn)的溫度，并在顯示屏上顯示。12、棧是一種特殊的線性結(jié)構(gòu)，遵循后進(jìn)先出的原則。假設(shè)一個(gè)程序中使用了棧來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。以下關(guān)于棧的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.?？梢杂糜趯?shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞和局部變量存儲(chǔ)B.入棧和出棧操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(1)C.可以使用數(shù)組或鏈表來實(shí)現(xiàn)棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.棧的存儲(chǔ)空間大小是固定的，無法動(dòng)態(tài)擴(kuò)展13、二分查找是一種在有序數(shù)組中進(jìn)行查找的高效算法。以下關(guān)于二分查找的描述，錯(cuò)誤的是（）A.每次將查找范圍縮小一半，逐步逼近目標(biāo)元素B.二分查找的時(shí)間復(fù)雜度為O(log?n)C.二分查找要求數(shù)組必須是有序的，且只能用于數(shù)組，不能用于鏈表D.二分查找在所有情況下都比順序查找快14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于熱電偶的溫度測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量較高溫度范圍，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行冷端補(bǔ)償和線性化處理。15、在一個(gè)有序數(shù)組中，使用二分查找查找一個(gè)特定元素，如果查找失敗，最終比較次數(shù)與數(shù)組長度n的關(guān)系是：（）A.比較次數(shù)小于等于log?(n+1)B.比較次數(shù)等于nC.比較次數(shù)小于等于n/2D.比較次數(shù)小于等于n-116、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，除了時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還有其他指標(biāo)。關(guān)于這些評(píng)估指標(biāo)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.平均查找長度常用于評(píng)估查找算法的性能B.算法的穩(wěn)定性也是一個(gè)重要的評(píng)估指標(biāo)，特別是在排序算法中C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可維護(hù)性和可讀性在實(shí)際應(yīng)用中通常不重要D.對(duì)于特定的應(yīng)用場(chǎng)景，還需要考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與其他部分的集成和協(xié)作效率17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的低通濾波，截止頻率為2kHz，采樣頻率為10kHz。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。19、基于通信編碼技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)，能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和糾錯(cuò)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?0、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測(cè)量范圍為0至200V，采用分壓電阻實(shí)現(xiàn)，精度為1V，說明硬件電路和軟件算法。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在紅黑樹中，刪除操作可能導(dǎo)致的顏色違規(guī)情況以及修復(fù)方法。2、（本題5分）闡述隊(duì)列在多線程編程中的應(yīng)用，如生產(chǎn)者消費(fèi)者問題、線程池管理等，并解釋其作用。3、（本題5分）解釋如何判斷一個(gè)二叉樹是否為滿二叉樹，給出相應(yīng)的算法和代碼。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用插入排序算法對(duì)一個(gè)棧進(jìn)行排序。2、（本題5分）采用鄰接多重表存儲(chǔ)無向圖，設(shè)計(jì)深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法，并進(jìn)行性能對(duì)比。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在鏈表中查找倒數(shù)第k個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出節(jié)點(diǎn)的值和位置。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)伸展樹，實(shí)現(xiàn)插入、刪除和查找操作，觀察其自調(diào)整特性。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用希爾排序算法對(duì)給定的數(shù)組進(jìn)行排序，輸出排序后的數(shù)組。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一個(gè)大型在線游戲中，需要管理玩家的角色信息、裝備信息和游戲進(jìn)程。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，使得能夠快速地查詢玩家狀態(tài)、更新裝備屬性，并處理大量玩家同時(shí)進(jìn)行的操作。2、（本題10分）一家在線醫(yī)療平臺(tái)需要管理患者的病歷信息、診斷結(jié)