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《數據可視化技術實訓》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、設計一個基于數字邏輯的電梯控制系統，實現電梯的上下運行、樓層停靠和超重報警等功能。2、利用電子信息工程知識，設計一個智能家居安防系統，包括入侵檢測、火災報警和遠程監控等功能。3、設計一個基于傳感器網絡的智能溫室控制系統，能夠精確控制溫室內的環境參數，提高作物產量。4、設計一個無線通信模塊擴展電路，能夠提高無線通信的距離和數據傳輸速率，并且具有加密功能。5、設計一個基于PLC的工業機器人控制系統，能夠實現機器人的運動控制、軌跡規劃和任務執行。6、設計一個基于FPGA的數字通信收發系統，支持常見的通信協議，如UART、SPI等。7、運用通信網絡原理，設計一個智能倉儲物流的無線定位系統，實現貨物和搬運設備的精確定位。8、設計一個基于無線射頻識別（RFID）的倉庫管理系統，實現對貨物的自動識別、入庫、出庫和庫存管理。9、在數據結構的發展中，不斷有新的研究成果和應用出現。以下關于數據結構發展趨勢的描述，不正確的是：（）A.隨著數據量的不斷增大和處理需求的日益復雜，對高效數據結構和算法的研究將持續進行B.結合硬件特性，如多核處理器、GPU等，優化數據結構的并行處理能力是一個重要方向C.數據結構將越來越復雜和難以理解，只有專業的研究人員才能掌握和應用D.跨領域的應用，如生物信息學、金融工程等，將推動數據結構的創新和發展10、設計一個基于FPGA的視頻流處理系統，能夠實現視頻的壓縮、傳輸和顯示，闡述硬件設計和視頻處理算法。11、運用數字電路設計一個密碼鎖系統，用戶通過輸入正確的密碼才能打開鎖，同時具有錯誤輸入次數限制和報警功能。12、采用模擬電子技術設計一個電壓跟隨器，提高電路的輸入阻抗和輸出穩定性。13、設計一個用于雷達系統的中頻放大器，帶寬為10MHz，增益為50dB，噪聲系數小于5dB，闡述電路結構和器件選擇。14、設計一個基于PLC的自動化生產線控制系統，能夠實現對生產線上多個設備的順序控制、邏輯控制和故障報警功能。15、設計一個高頻功率放大器電路，工作頻率在100MHz以上，輸出功率不小于10W，效率不低于50%，給出電路結構和調試方法。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明如何在一個數組中找到連續子數組的最大和，給出算法步驟和實現代碼，并分析其時間復雜度。2、（本題5分）論述在不同負載因子下，哈希表的性能表現以及如何選擇合適的負載因子以提高效率。3、（本題5分）在數據結構中，闡述如何使用塊狀鏈表進行高效的插入和刪除操作，給出算法步驟和實現代碼，并分析其性能優勢。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個電商網站的推薦系統需要根據用戶的瀏覽歷史和購買行為為用戶推薦相關商品。用戶的行為數據以字符串的形式存儲，使用后綴樹來處理這些數據。請設計算法實現以下功能：（1）查找具有相似瀏覽歷史的用戶；（2）根據用戶的當前瀏覽行為預測可能感興趣的商品；（3）更新用戶的行為數據；（4）處理大量用戶數據時，如何優化后綴樹的性能。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）一個在線教育平臺需要對學生的學習成績、課程選擇和學習進度進行管理。設計數據結構來存儲這些信息，以便能夠快速地查詢學生的學習情況、分析課程的受歡迎程度，并為學生推薦合適的課程。3、（本題5分）在一個大型在線游戲中，需要管理玩家的角色信息、裝備信息和游戲進程。設計合適的數據結構來存儲這些數據，使得能夠快速地查詢玩家狀態、更新裝備屬性，并處理大量玩家同時進行的操作。4、（本題5分）一個在線家居設計平臺需要存儲家具模型、用戶設計方案和材料清單。設計數據結構來方便用戶設計和修改方案，并生成報價單。5、（本題5分）某電商平臺的促銷活動管理系統需要記錄活動信息和參與用戶信息，活動信息包括活動ID、活動名稱、活動規則、開始時間、結束時間，參與用戶信息包括用戶ID、活動ID、參與時間。設計數據結構來存儲這些數據，能夠快速查詢活動詳情、統計參與人數、判斷用戶是否參與活動，并在活動結束后進行數據清理。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個程序，使用循環隊列存儲