綿陽飛行職業(yè)學院《數(shù)據(jù)可視化方法》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024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、設計一個光通信中的摻鉺光纖放大器（EDFA）驅(qū)動電路，實現(xiàn)對EDFA的穩(wěn)定驅(qū)動和增益控制。2、設計一個數(shù)字電路中的觸發(fā)器電路，如JK觸發(fā)器，分析其工作特性和時序關系。3、根據(jù)電子電路原理，設計一個用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤（MPPT）控制器，提高太陽能的利用效率。4、基于通信中的多天線技術(shù)設計一個MIMO通信系統(tǒng)，提高通信容量和可靠性。5、設計一個基于DSP的數(shù)字音頻均衡器，能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段的音頻均衡調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件算法。6、對于一個具有n個節(jié)點的完全二叉樹，其葉子節(jié)點的個數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-17、設計一個基于傳感器網(wǎng)絡的地下停車場智能照明系統(tǒng)，根據(jù)車輛和人員活動自動控制燈光。8、設計一個數(shù)字電路中的可編程邏輯陣列（PLA）實現(xiàn)邏輯函數(shù)的方案，分析資源利用率。9、設計一個基于藍牙5.0技術(shù)的無線音頻傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)傳輸，給出系統(tǒng)的性能測試結(jié)果。10、哈希表的裝填因子越大，發(fā)生沖突的可能性就越大。假設一個哈希表的容量為10，當前存儲了8個元素，裝填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.211、設計一個基于數(shù)字信號處理的音頻降噪耳機系統(tǒng)，有效降低環(huán)境噪聲對音頻的干擾。12、哈希表是一種用于快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設我們正在使用一個哈希表存儲數(shù)據(jù)。以下關于哈希表的描述，哪一項是不準確的？（）A.哈希函數(shù)用于將關鍵字映射到哈希表中的位置，理想情況下不同的關鍵字應映射到不同的位置B.處理哈希沖突的常見方法有開放地址法和鏈地址法C.哈希表的查找、插入和刪除操作的平均時間復雜度均為O(1)D.哈希表的性能不受哈希函數(shù)的選擇和表的裝填因子的影響13、插入排序也是一種基本的排序算法。對于插入排序的特點和性能，以下描述錯誤的是（）A.插入排序?qū)⒋判蛟夭迦氲揭雅判蛐蛄械暮线m位置B.插入排序在平均情況下的時間復雜度為O(n^2)C.插入排序在數(shù)據(jù)基本有序時性能較好D.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法14、當使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)緩存時，LRU（LeastRecentlyUsed）策略是一種常見的淘汰算法。假設一個緩存容量有限，需要不斷替換元素。以下關于LRU策略的實現(xiàn)，哪個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的（）A.棧B.隊列C.哈希表D.雙向鏈表15、設計一個基于FPGA的圖像識別加速系統(tǒng)，提高圖像識別的速度和準確率，闡述硬件加速原理和實現(xiàn)。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述在快速排序中，如何選擇基準元素以優(yōu)化排序性能，分析不同選擇策略的影響。2、（本題5分）詳細闡述在一個具有n個頂點的無向圖中，如何進行邊的雙連通分量的求解。3、（本題5分）詳細論述在一個具有n個元素的棧中，如何實現(xiàn)括號匹配的檢查算法，并舉例說明。4、（本題5分）詳細闡述B樹的刪除操作中，兄弟節(jié)點借調(diào)元素的過程。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某公司的員工信息（包括員工編號、姓名、年齡、部門、工資等）以哈希表的形式存儲。由于公司規(guī)模擴大，員工數(shù)量急劇增加，導致哈希沖突頻繁。請?zhí)岢龈倪M方案，重新設計哈希函數(shù)和解決沖突的方法，并分析改進后的時間復雜度和空間復雜度。同時，實現(xiàn)以下功能：（1）查找特定員工的信息；（2）統(tǒng)計每個部門的員工人數(shù)。2、（本題5分）在一個在線游戲中，玩家的角色信息需要被實時更新和存儲。角色信息包括角色ID、角色名、等級、經(jīng)驗值、裝備列表、技能列表等。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些角色數(shù)據(jù)，以便能夠快速查詢角色的詳細信息、按照等級進行排序、更新角色的經(jīng)驗值和裝備，并處理多個玩家同時進行的操作。3、（本題5分）在一個在線視頻平臺中，需要管理視頻信息、用戶觀看歷史、視頻評論和點贊等。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持視頻的上傳、刪除、查找和播放，用戶觀看歷史的記錄，視頻評論的管理和點贊數(shù)的統(tǒng)計，并能夠根據(jù)用戶行為推薦相關視頻。4、（本題5分）在一個在線投票系統(tǒng)中，需要記錄每個投票選項的票數(shù)，并實時顯示投票結(jié)果。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理投票操作，防止重復投票，并快速地統(tǒng)計和展示投票結(jié)果。5、（本題5分）一個在線視頻會議系統(tǒng)需要對參會人員的狀態(tài)和發(fā)言順序進行管理。參會人員信息包括人員編號、姓名、狀態(tài)（在線/離線）、發(fā)言順序等。這些信息以三元組表的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢在線參會人員名單；（2）調(diào)整參會人員的發(fā)言順序；（3）人員離線時更新狀態(tài)；（4）統(tǒng)計發(fā)言次數(shù)超過一定閾值的人員數(shù)量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個程序，使用Bellman-Ford算法求解給定有向圖中某一頂點到其他頂點的最短路徑，輸出路徑和距離。2、（本題10分）設計一個回溯算法，求