成都大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(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)數(shù)字電路中的移位寄存器應(yīng)用系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)緩存和串行并行轉(zhuǎn)換。2、在一個(gè)平衡二叉搜索樹中，進(jìn)行插入操作后，可能會破壞平衡。為了恢復(fù)平衡，可能會進(jìn)行多次旋轉(zhuǎn)操作。以下哪種情況可能導(dǎo)致最多的旋轉(zhuǎn)操作？（）A.插入的值總是大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值B.插入的值總是小于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值C.插入的值隨機(jī)分布D.以上情況旋轉(zhuǎn)操作次數(shù)相同3、考慮到一個(gè)電商網(wǎng)站的購物車功能，用戶可以隨時(shí)添加、刪除商品，并且能夠?qū)崟r(shí)查看購物車中商品的總價(jià)和數(shù)量。為了實(shí)現(xiàn)高效的商品操作和實(shí)時(shí)計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠更好地滿足這些需求？（）A.棧B.隊(duì)列C.優(yōu)先隊(duì)列D.雙向鏈表4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于USB接口的數(shù)據(jù)采集卡，能夠采集模擬信號和數(shù)字信號，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示和分析，給出硬件設(shè)計(jì)和驅(qū)動程序開發(fā)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于音頻運(yùn)放的耳機(jī)放大器，輸出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。6、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)自動控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。7、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)物流配送中心的貨物跟蹤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方案，實(shí)時(shí)掌握貨物位置和狀態(tài)。8、對于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹，其葉子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-19、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器的保護(hù)電路，能夠在過流、過壓、過熱等情況下保護(hù)放大器和揚(yáng)聲器，給出電路設(shè)計(jì)和保護(hù)機(jī)制。10、快速排序是一種高效的排序算法。關(guān)于快速排序的原理和性能，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.快速排序通過選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素，將待排序序列分為兩部分B.快速排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)C.快速排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但這種情況很少出現(xiàn)D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CPLD的邏輯控制電路，實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能，包括電路設(shè)計(jì)和功能仿真。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速存儲和讀取，給出存儲結(jié)構(gòu)和控制邏輯。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能手表，能夠顯示時(shí)間、計(jì)步、監(jiān)測心率和接收手機(jī)通知，描述硬件和軟件設(shè)計(jì)。14、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻混音控制臺，能夠同時(shí)處理多路音頻輸入，實(shí)現(xiàn)音量調(diào)節(jié)、平衡控制等功能，給出系統(tǒng)方案和電路實(shí)現(xiàn)。15、字符串匹配是一個(gè)常見的問題，KMP算法是一種高效的字符串匹配算法。假設(shè)主串為"ABABDABACDABABCABAB"，模式串為"ABABCABAB"，使用KMP算法進(jìn)行匹配，以下關(guān)于匹配過程的描述，哪個(gè)是正確的？（）A.不需要回溯主串指針B.每次匹配失敗都回溯主串指針到起始位置C.只回溯模式串指針，不回溯主串指針D.同時(shí)回溯主串指針和模式串指針16、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)ASK、FSK、PSK等調(diào)制方式，給出系統(tǒng)的硬件電路和軟件實(shí)現(xiàn)。17、在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮多種因素。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.如果需要頻繁地在頭部和尾部進(jìn)行插入和刪除操作，雙端隊(duì)列可能是一個(gè)合適的選擇B.當(dāng)數(shù)據(jù)的查找操作遠(yuǎn)多于插入和刪除操作，且數(shù)據(jù)量較大時(shí)，二叉搜索樹可能比鏈表更合適C.對于需要快速合并操作的場景，如多個(gè)有序序列的合并，優(yōu)先隊(duì)列可能是一個(gè)好的選擇D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇只取決于操作的類型和頻率，不需要考慮數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和規(guī)模18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理的語音合成系統(tǒng)，能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換為自然流暢的語音。19、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于手機(jī)的電源管理芯片，具備充電管理、電量監(jiān)測和過壓保護(hù)等功能。20、利用射頻電路設(shè)計(jì)一個(gè)無線遙控器，能夠控制多個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)，給出遙控器的工作頻率和控制距離。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，解釋數(shù)組和鏈表在存儲和操作上的優(yōu)缺點(diǎn)，舉例說明在什么情況下應(yīng)該選擇使用數(shù)組，什么情況下選擇鏈表。2、（本題5分）論述平衡二叉搜索樹（AVL樹）的定義和調(diào)整平衡的方法，比較其與二叉搜索樹的性能差異。3、（本題5分）深入分析廣義表的概念和存儲結(jié)構(gòu)，舉例說明廣義表的遞歸算法。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)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲酒店客房的清潔狀態(tài)和預(yù)訂信息，支持客房狀態(tài)的更新和查詢。2、（本題5分）利用隊(duì)列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)停車場管理系統(tǒng)，模擬車輛的進(jìn)出和車位的分配。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)超市的商品保質(zhì)期監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)提醒即將過期的商品。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)快速排序的隨機(jī)化版本，提高排序效率并展示過程和結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在給定的數(shù)組中查找第k小的元素，輸出該元素的值。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要存儲優(yōu)惠券信息，如優(yōu)惠券編號、優(yōu)惠金額、使用條件、有效期等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定優(yōu)惠券、按照優(yōu)惠金額對優(yōu)惠券進(jìn)行排序、發(fā)放優(yōu)惠券、使用優(yōu)惠券以及刪除過期優(yōu)惠券。請選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述實(shí)現(xiàn)這些功能的算法