華東師范大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化處理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁華東師范大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化處理》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹可能存在的不平衡問題而提出的。以下關(guān)于平衡二叉樹的說法，正確的是：（）A.平衡二叉樹在插入和刪除操作后，通過旋轉(zhuǎn)等操作始終保持樹的高度平衡B.平衡二叉樹的查找效率一定高于普通二叉搜索樹C.平衡二叉樹的構(gòu)建和維護(hù)比較簡單，不需要復(fù)雜的算法D.所有的平衡二叉樹都是完全二叉樹2、使用集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)比較器，給出比較精度和響應(yīng)時(shí)間等性能指標(biāo)，并進(jìn)行電路實(shí)現(xiàn)和測試。3、設(shè)計(jì)一個(gè)高通橢圓濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.3dB，阻帶衰減不小于50dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。4、鏈表是一種常見的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。在鏈表中，又分為單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表等。以下關(guān)于鏈表的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.單鏈表中每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)指向后繼節(jié)點(diǎn)的指針B.雙向鏈表中每個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)指針，分別指向前驅(qū)節(jié)點(diǎn)和后繼節(jié)點(diǎn)C.循環(huán)鏈表的尾節(jié)點(diǎn)指針指向頭節(jié)點(diǎn)，形成一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)D.鏈表的插入和刪除操作在任何位置都能高效完成，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)同控制，闡述總線協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的音頻前置放大器，具有高輸入阻抗、低噪聲和一定的增益，用于提升音頻信號質(zhì)量。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字頻率計(jì)，能夠測量輸入信號的頻率，具有較高的測量精度和較寬的測量范圍。8、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信中的頻譜感知性能評估系統(tǒng)，包括檢測概率和虛警概率等指標(biāo)。9、考慮到一個(gè)文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)管理，需要快速查找、插入和刪除文件和文件夾，并能夠方便地遍歷整個(gè)目錄層次。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)？（）A.三叉樹B.四叉樹C.N叉樹D.線段樹10、遞歸是一種在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中常用的技術(shù)。以下關(guān)于遞歸的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.遞歸是指函數(shù)在其內(nèi)部調(diào)用自身的過程，常用于解決具有重復(fù)子問題的問題B.遞歸函數(shù)需要有終止條件，否則會(huì)導(dǎo)致無限遞歸，造成程序崩潰C.遞歸在處理樹形結(jié)構(gòu)和分治算法時(shí)非常方便，但可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出的問題D.遞歸的執(zhí)行效率總是高于非遞歸的實(shí)現(xiàn)方式，因此在所有情況下都應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸11、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤控制系統(tǒng)，確保天線始終對準(zhǔn)衛(wèi)星。12、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻混音器，能夠處理8路音頻輸入，實(shí)現(xiàn)音量、平衡和效果調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和電路實(shí)現(xiàn)。13、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻電路中的功率放大器，工作在特定頻段，具有較高的輸出功率和效率，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。14、設(shè)計(jì)一個(gè)高頻射頻收發(fā)器電路，工作頻率在2.4GHz，支持藍(lán)牙和ZigBee通信，給出電路結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)。15、設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電路，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線方式傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)具有低功耗和自組網(wǎng)功能。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹中如何進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的查找操作。2、（本題5分）詳細(xì)說明B樹和B+樹的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用場景，分析它們在磁盤存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)檢索方面的優(yōu)勢。3、（本題5分）深入解釋在具有n個(gè)頂點(diǎn)的帶權(quán)有向圖中，如何使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求解單源最短路徑，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某旅游網(wǎng)站需要管理大量的旅游線路信息，包括線路ID、線路名稱、行程安排、景點(diǎn)介紹、價(jià)格、成團(tuán)人數(shù)等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些旅游線路數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定線路、按照價(jià)格或行程天數(shù)分類、更新線路信息，并統(tǒng)計(jì)熱門線路。2、（本題5分）一個(gè)在線圖書評論系統(tǒng)需要管理圖書信息、用戶評論和評論的點(diǎn)贊數(shù)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，支持圖書的查找、用戶評論的添加、刪除和修改，以及評論點(diǎn)贊數(shù)的更新，并能夠根據(jù)點(diǎn)贊數(shù)對評論進(jìn)行排序和展示熱門評論。3、（本題5分）一個(gè)電商網(wǎng)站的商品評論管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商品評論信息，包括評論編號、商品編號、評論內(nèi)容、評論者、評論時(shí)間等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定商品的評論、按照評論時(shí)間對評論進(jìn)行排序、新增評論、刪除不良評論。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化策略。4、（本題5分）在一個(gè)在線寵物管理系統(tǒng)中，需要管理寵物信息、主人信息、寵物健康記錄和疫苗接種情況等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)寵物和主人信息的錄入和修改，寵物健康記錄的跟蹤，疫苗接種的提醒和記錄，并能夠提供寵物健康和養(yǎng)護(hù)的建議。5、（本題5分）某公司的項(xiàng)目任務(wù)分配系統(tǒng)需要對多個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)和員工分配情況進(jìn)行管理。任務(wù)信息包括任務(wù)編號、任務(wù)描述、負(fù)責(zé)人、截止日期等，員工信息包括員工編號、姓名、負(fù)責(zé)任務(wù)等。考慮使用線索二叉樹來存儲(chǔ)這些信息。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）插入新的任務(wù)或員工信息；（2）刪除已完成的任務(wù)或離職員工信息；（3）按照截止日期對任務(wù)進(jìn)行排序；（4）查找某個(gè)員工負(fù)責(zé)的所有任務(wù)。分析所設(shè)計(jì)算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)