黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1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、并查集是一種用于處理集合合并和查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于并查集的操作，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以快速判斷兩個(gè)元素是否屬于同一個(gè)集合B.合并兩個(gè)集合的操作時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，其中n是集合中的元素?cái)?shù)量C.通過路徑壓縮和按秩合并等優(yōu)化方法可以提高并查集的效率D.并查集常用于解決圖的連通性問題和動(dòng)態(tài)集合管理問題2、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能煙霧報(bào)警器，能夠靈敏檢測煙霧并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時(shí)間段和車流量自動(dòng)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)長，實(shí)現(xiàn)智能化交通控制。4、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能熱水器控制器，能夠自動(dòng)控制水溫、水位和上水，描述電路原理和控制策略。5、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的觸摸顯示屏控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸操作的響應(yīng)和顯示內(nèi)容的更新，闡述硬件電路和軟件驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法。6、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一款用于智能電表的專用集成電路芯片，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和數(shù)據(jù)通信功能。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小車的自動(dòng)避障、循跡和遠(yuǎn)程控制功能。8、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼性能測試方案，包括測試設(shè)備的選擇、測試環(huán)境的搭建和數(shù)據(jù)的分析方法。10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的擾碼生成和解擾電路，分析擾碼對信號(hào)頻譜的影響。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速并將數(shù)據(jù)顯示出來。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別簡單的物體形狀和顏色。13、當(dāng)處理字符串操作時(shí)，KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法用于字符串匹配。假設(shè)要在一個(gè)長文本中查找一個(gè)短模式串，以下關(guān)于KMP算法的優(yōu)勢，哪個(gè)是正確的（）A.減少不必要的字符比較B.不需要預(yù)處理模式串C.適用于所有類型的字符串D.以上都不對14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測養(yǎng)殖場內(nèi)的溫度、濕度、氨氣濃度等參數(shù)。15、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字音頻解碼器，能夠解碼常見的音頻格式如MP3、WAV等，給出硬件設(shè)計(jì)和解碼算法。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能手表，能夠顯示時(shí)間、日期、天氣信息，監(jiān)測心率、運(yùn)動(dòng)步數(shù)和睡眠質(zhì)量，并與手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。17、設(shè)計(jì)一個(gè)同步數(shù)字體系（SDH）的幀結(jié)構(gòu)生成和解析模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用功能。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字邏輯電路的簡易密碼鎖系統(tǒng)，要求輸入正確密碼才能開鎖，密碼可由用戶自行設(shè)定，同時(shí)具備錯(cuò)誤輸入次數(shù)限制及報(bào)警功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)Σ噬珗D像進(jìn)行有損壓縮，壓縮比達(dá)到10:1，闡述算法原理和代碼實(shí)現(xiàn)。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的無線耳機(jī)音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的音頻傳輸和穩(wěn)定的連接。21、AVL樹是一種平衡二叉搜索樹。關(guān)于AVL樹的特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.AVL樹通過旋轉(zhuǎn)操作來保持樹的平衡，左右子樹的高度差不超過1B.在AVL樹中進(jìn)行插入和刪除操作后，需要通過調(diào)整來恢復(fù)平衡，時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)C.AVL樹的查找效率在最壞情況下也能保證為O(logn)D.AVL樹的空間復(fù)雜度比普通二叉搜索樹高，不適合存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)22、設(shè)計(jì)一個(gè)直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和位置控制，包括驅(qū)動(dòng)電路和控制策略。23、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理理論，設(shè)計(jì)一個(gè)圖像去模糊系統(tǒng)，能夠恢復(fù)模糊圖像的清晰細(xì)節(jié)。24、在圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，假設(shè)要為一個(gè)城市的交通網(wǎng)絡(luò)建模，其中節(jié)點(diǎn)表示交叉路口，邊表示道路，并且需要計(jì)算兩個(gè)地點(diǎn)之間的最短路徑。以下哪種圖算法最適合解決這個(gè)問題？（）A.深度優(yōu)先搜索B.廣度優(yōu)先搜索C.Dijkstra算法D.Floyd-Warshall算法25、設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的數(shù)字頻率計(jì)，能夠測量1Hz至100kHz范圍內(nèi)的正弦波、方波和三角波的頻率，精度達(dá)到0.1%，請?jiān)敿?xì)說明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，包括硬件和軟件部分。26、設(shè)計(jì)一個(gè)提高通信系統(tǒng)信道容量的方案，考慮采用新的技術(shù)和方法，評(píng)估方案的可行性和有效性。27、在一個(gè)圖像識(shí)別系統(tǒng)中，需要對大量的圖像特征向量進(jìn)行聚類分析。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實(shí)現(xiàn)圖像特征的聚類？（）A.K-Means算法結(jié)合鏈表B.層次聚類算法和二叉樹C.密度聚類算法和數(shù)組D.以上算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可能用到，取決于具體需求28、圖的廣度優(yōu)先搜索使用隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)，在搜索過程中，以下哪個(gè)操作是關(guān)鍵的？（）A.入隊(duì)未訪問的鄰接頂點(diǎn)B.出隊(duì)當(dāng)前頂點(diǎn)C.標(biāo)記已訪問的頂點(diǎn)D.以上操作都很關(guān)鍵29、設(shè)計(jì)一個(gè)低通橢圓濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于60dB，輸入信號(hào)頻率范圍為0-5kHz。30、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠測量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程抄表功能。二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)健身房管理系統(tǒng)需要記錄會(huì)員的信息、鍛煉計(jì)劃、課程預(yù)約和消費(fèi)記錄。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化會(huì)員管理和服務(wù)提供。2、（本題5分）一個(gè)在線游戲需要對玩家的游戲數(shù)據(jù)（如得分、等級(jí)、游戲時(shí)間等）進(jìn)行實(shí)時(shí)排序和更新?？紤]使用平衡二叉排序樹來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）插入一個(gè)新玩家的數(shù)據(jù)；（2）刪除一個(gè)指定玩家的數(shù)據(jù)；（3）根據(jù)得分對玩家進(jìn)行降序排序；（4）更新某個(gè)玩家的游戲時(shí)間。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）一個(gè)在線圖書館管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)大量的圖書信息，包括書名、作者、出版社、出版年份、分類等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織這些信息，以便能夠快速地根據(jù)書名、作者或分類進(jìn)行查詢，并實(shí)現(xiàn)新書的添加和舊書的刪除操作。4、（本題5分）在一個(gè)圖書館的文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)中，需要記錄文獻(xiàn)信息、分類目錄和檢索歷史。文獻(xiàn)信息包括文獻(xiàn)ID、文獻(xiàn)標(biāo)題、作者、出版年份、摘要，分類目錄包括目錄ID、目錄名稱、父目錄ID，檢索歷史包括檢索ID、用戶ID、檢索關(guān)鍵詞、檢索時(shí)間。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)的快速檢索、分類瀏覽、檢索歷史記錄，并根據(jù)檢索歷史推薦相關(guān)文獻(xiàn)。5、（本題5分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要對藥品的種類、數(shù)量和有效期進(jìn)行管理。藥品信息包括藥品編號(hào)、名稱、數(shù)量、有效期等。這些信息以哈希桶的形式存儲(chǔ)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢某種藥品的庫存數(shù)量和有效期；（2）藥品入庫時(shí)添加信息；（3）藥品過期時(shí)刪除信息；（4）統(tǒng)計(jì)即將過期的藥品數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在一個(gè)帶權(quán)無向圖中，如何通過普利姆算法構(gòu)建最小生成樹。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在字符串的壓縮算法中，除了哈夫曼編碼，還有哪些常見的方法及其原理。3、（本題5分）分析在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何利用棧實(shí)現(xiàn)表達(dá)式的求值和轉(zhuǎn)換。4、（本題5分）鏈表的遍歷和數(shù)組的遍歷有哪些不同之處？各