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

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀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《數(shù)據(jù)可視化處理》

2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、平衡二叉樹是為了改進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)計一個比較器，給出比較精度和響應(yīng)時間等性能指標，并進行電路實現(xiàn)和測試。3、設(shè)計一個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式存儲結(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，錯誤的是（）A.單鏈表中每個節(jié)點只有一個指向后繼節(jié)點的指針B.雙向鏈表中每個節(jié)點有兩個指針，分別指向前驅(qū)節(jié)點和后繼節(jié)點C.循環(huán)鏈表的尾節(jié)點指針指向頭節(jié)點，形成一個環(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，時間復(fù)雜度為O(1)5、設(shè)計一個基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)多個節(jié)點之間的數(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)計一個基于運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)計一個基于FPGA的數(shù)字頻率計，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)計一個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。9、考慮到一個文件系統(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目錄層次。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實現(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，否則會導致無限遞歸，造成程序崩潰C.遞歸在處理樹形結(jié)構(gòu)和分治算法時非常方便，但可能會導致棧溢出的問題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)計一個衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤控制系統(tǒng)，確保天線始終對準衛(wèi)星。12、設(shè)計一個音頻混音器，能夠處理8路音頻輸入，實現(xiàn)音量、平衡和效果調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和電路實現(xiàn)。13、設(shè)計一個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，進行穩(wěn)定性分析。14、設(shè)計一個高頻射頻收發(fā)器電路，工作頻率在2.4GHz，支持藍牙和ZigBee通信，給出電路結(jié)構(gòu)和性能指標。15、設(shè)計一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點電路，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，節(jié)點具有低功耗和自組網(wǎng)功能。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述B樹中如何進行節(jié)點的查找操作。2、（本題5分）詳細說明B樹和B+樹的結(jié)構(gòu)特點和適用場景，分析它們在磁盤存儲和數(shù)據(jù)檢索方面的優(yōu)勢。3、（本題5分）深入解釋在具有n個頂點的帶權(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，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，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、景點介紹、價格、成團人數(shù)等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些旅游線路數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定線路、按照價格或行程天數(shù)分類、更新線路信息，并統(tǒng)計熱門線路。2、（本題5分）一個在線圖書評論系統(tǒng)需要管理圖書信息、用戶評論和評論的點贊數(shù)等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持圖書的查找、用戶評論的添加、刪除和修改，以及評論點贊數(shù)的更新，并能夠根據(jù)點贊數(shù)對評論進行排序和展示熱門評論。3、（本題5分）一個電商網(wǎng)站的商品評論管理系統(tǒng)需要存儲商品評論信息，包括評論編號、商品編號、評論內(nèi)容、評論者、評論時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定商品的評論、按照評論時間對評論進行排序、新增評論、刪除不良評論。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化策略。4、（本題5分）在一個在線寵物管理系統(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)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(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)護的建議。5、（本題5分）某公司的項目任務(wù)分配系統(tǒng)需要對多個項目的任務(wù)和員工分配情況進行管理。任務(wù)信息包括任務(wù)編號、任務(wù)描述、負責人、截止日期等，員工信息包括員工編號、姓名、負責任務(wù)等?？紤]使用線索二叉樹來存儲這些信息。請設(shè)計算法實現(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)進行排序；（4）查找某個員工負責的所有任務(wù)。分析所設(shè)計算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)