華北科技學院《數(shù)據可視化課程實訓》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁華北科技學院

《數(shù)據可視化課程實訓》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、設計一個數(shù)字電壓表校準電路，能夠對數(shù)字電壓表進行校準，提高測量精度。2、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關于冒泡排序的說法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過反復比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最?。┰刂鸩健案　钡綌?shù)組的一端B.冒泡排序在最好情況下的時間復雜度為O(n)，在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復雜度較高，需要額外的大量存儲空間3、設計一個基于傳感器網絡的農業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測土壤濕度、光照強度、風速等參數(shù)，為農業(yè)生產提供數(shù)據支持。4、設計一個數(shù)字頻率計，采用計數(shù)法和測周期法相結合，測量范圍為1Hz至100MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。5、運用集成電路工藝，設計一款用于手機的電源管理芯片，具備充電管理、電量監(jiān)測和過壓保護等功能。6、設計一個基于FPGA的UART通信模塊，波特率可設置，數(shù)據位、停止位可配置，給出硬件實現(xiàn)和測試方案。7、設計一個基于音頻DAC的音頻播放系統(tǒng)，支持高保真音頻輸出，采樣率不低于44.1kHz。8、采用模擬電子技術設計一個直流電機調速系統(tǒng)，能夠通過改變輸入電壓實現(xiàn)電機轉速的調節(jié)，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。9、設計一個基于ZigBee技術的智能農業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測土壤濕度、溫度、酸堿度等參數(shù)。10、隨著技術的發(fā)展，新的數(shù)據結構不斷涌現(xiàn)。以下關于新型數(shù)據結構的描述，不正確的是：（）A.新型數(shù)據結構通常是為了解決特定的問題或提高性能而提出的B.新型數(shù)據結構一定比傳統(tǒng)數(shù)據結構更優(yōu)秀，應完全取代傳統(tǒng)數(shù)據結構C.了解新型數(shù)據結構有助于拓展思維和應對復雜的應用場景D.新型數(shù)據結構的應用需要根據具體需求進行評估和選擇11、假設在一個實時交通監(jiān)控系統(tǒng)中，需要不斷地接收車輛的位置信息，并快速判斷某一區(qū)域內車輛的擁堵情況。為了有效地存儲和處理這些實時數(shù)據，以下哪種數(shù)據結構可以提供快速的查詢和更新操作？（）A.紅黑樹B.線段樹C.B樹D.圖12、設計一個帶通有源濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶增益為5倍，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-2kHz。13、設計一個通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出（MIMO）傳輸方案，分析系統(tǒng)容量和誤碼率性能。14、設計一個基于模擬積分器和比較器的電壓-頻率轉換器（VFC），分析其性能特點。15、在一個大型的電商網站的商品管理系統(tǒng)中，需要快速地查找某個價格范圍內的商品信息。假設商品的價格信息已經按照從小到大的順序存儲。以下哪種數(shù)據結構和搜索算法的組合最能高效地實現(xiàn)這個功能？（）A.二叉搜索樹和中序遍歷B.平衡二叉樹和深度優(yōu)先搜索C.有序數(shù)組和二分查找D.哈希表和隨機查找二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析堆這種數(shù)據結構（大頂堆和小頂堆）的特點和操作，以及在優(yōu)先隊列中的應用。2、（本題5分）詳細說明選擇排序算法在元素基本有序時的性能表現(xiàn)。3、（本題5分）在圖的遍歷中，如何避免重復訪問節(jié)點？請說明具體方法。4、（本題5分）詳細說明在并查集的優(yōu)化中，如何使用路徑分裂或按秩合并進一步提高效率。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商直播平臺需要記錄主播的信息、直播時間、商品銷售數(shù)據和觀眾互動情況。設計數(shù)據結構來支持平臺的運營分析和主播管理。2、（本題5分）一個快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號、運輸路徑、當前位置和預計送達時間。設計合適的數(shù)據結構來實現(xiàn)包裹狀態(tài)的實時查詢和跟蹤。3、（本題5分）某城市的公共交通卡管理系統(tǒng)需要記錄用戶的卡信息和消費記錄，卡信息包括卡號、用戶姓名、余額等，消費記錄包括卡號、消費時間、消費金額、消費地點。請設計數(shù)據結構來存儲這些數(shù)據，實現(xiàn)卡的充值、消費查詢、余額提醒，并統(tǒng)計不同地點的消費情況。4、（本題5分）某旅游網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。設計數(shù)據結構來存儲這些旅游線路數(shù)據，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。5、（本題5分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要存儲患者的病歷信息，包含患者編號、姓名、性別、年齡、病癥、診斷結果、治療方案等。系統(tǒng)要支持快速檢索特定患者的病歷、按照病癥的嚴重程度對病歷進行排序、添加新的病歷、刪除舊病歷以及更新病歷內容。請選擇恰當?shù)臄?shù)據結構，并詳細說明如何實現(xiàn)這些功能，包括算法思路和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）使用圖的廣度優(yōu)先搜索算法，設計一個程序，找出網絡中兩個節(jié)