自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁蘭州科技職業(yè)學院《數(shù)據(jù)可視化與分析》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、使用運算放大器設(shè)計一個音頻放大器電路，能夠?qū)⑤斎氲奈⑷跻纛l信號進行放大，同時具有一定的帶寬和低失真度，給出詳細的電路設(shè)計和參數(shù)計算。2、在樹的遍歷中，如果需要按照層次從上到下、從左到右的順序訪問節(jié)點，應(yīng)該使用哪種遍歷方式（）A.先序遍歷B.中序遍歷C.后序遍歷D.層次遍歷3、假設(shè)要實現(xiàn)一個文本編輯器中的撤銷和重做功能，需要能夠高效地存儲操作歷史，并支持快速的回退和前進。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最佳選擇？（）A.數(shù)組，存儲固定數(shù)量的操作歷史，擴展困難B.雙向鏈表，方便在兩端進行插入和刪除操作，適合存儲操作歷史C.樹，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不太適合存儲簡單的操作歷史D.哈希表，查找效率高，但不便于維護操作的順序4、設(shè)計一個基于FPGA的視頻壓縮編碼系統(tǒng)，實現(xiàn)H.264或H.265編碼，給出硬件設(shè)計和資源利用。5、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示對象之間的關(guān)系。在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的兩種方法。對于一個具有n個頂點的無向圖，如果采用鄰接矩陣存儲，其空間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)6、設(shè)計一個數(shù)字頻率計，能夠測量輸入信號的頻率，精度達到一定要求，給出硬件電路設(shè)計和軟件算法流程。7、運用集成電路設(shè)計流程，設(shè)計一款用于智能手機的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。8、設(shè)計一個基于運算放大器的積分器電路，積分時間常數(shù)可調(diào)，用于對輸入信號進行積分運算。9、設(shè)計一個基于FPGA的圖像增強系統(tǒng)，能夠?qū)D像進行對比度增強、亮度調(diào)整等操作。10、設(shè)計一個基于LoRaWAN的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，實現(xiàn)低功耗遠距離數(shù)據(jù)傳輸，給出硬件架構(gòu)和軟件流程。11、設(shè)計一個通信系統(tǒng)擴頻模塊的性能測試方案，包括擴頻增益、抗干擾能力等指標的測量。12、設(shè)計一個基于無線通信技術(shù)的智能交通信號控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)實時交通流量優(yōu)化信號燈時間。13、設(shè)計一個音頻放大器電路，能夠放大輸入的音頻信號，輸出功率在10W以上，并且具有音量調(diào)節(jié)功能。14、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。15、假設(shè)正在開發(fā)一個圖像識別系統(tǒng)，需要對圖像的特征向量進行存儲和分類。為了能夠快速地找到相似的特征向量和進行分類操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的？（）A.K-D樹，用于多維數(shù)據(jù)的搜索和分類B.B樹，高效存儲和檢索大量數(shù)據(jù)C.線段樹，處理圖像特征的區(qū)間信息D.并查集，合并相似的特征向量16、設(shè)計一個基于光電傳感器的自動化立體車庫車輛檢測與引導(dǎo)系統(tǒng)，提高車庫的空間利用率和停車效率。17、設(shè)計一個基于FPGA的圖像濾波系統(tǒng)，實現(xiàn)中值濾波、均值濾波等功能，去除圖像噪聲。18、設(shè)計一個模擬電子琴的電路，能夠通過按鍵產(chǎn)生不同頻率的聲音，模擬鋼琴的基本音階。19、設(shè)計一個數(shù)字頻率計，能夠測量輸入信號的頻率，測量范圍為1Hz-10MHz，精度達到1Hz。20、設(shè)計一個數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)高速電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，提高通信效率。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋并比較冒泡排序、插入排序和選擇排序這三種基本排序算法的思想、步驟和時間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細闡述如何在一個字符串中進行字符串匹配的模糊搜索。3、（本題5分）詳細說明如何在一個無向圖中進行最短路徑的動態(tài)更新，當邊的權(quán)值發(fā)生變化時，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。4、（本題5分）解釋線段樹在進行區(qū)間求和時的更新策略和時間復(fù)雜度。5、（本題5分）闡述隊列在數(shù)據(jù)緩存中的應(yīng)用，如文件讀取、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收等，并解釋其作用。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細設(shè)計紅黑樹插入操作中的顏色調(diào)整步驟，通過大量數(shù)據(jù)驗證其正確性。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個字符串中找出所有以特定字符為中心的最長回文子串。3、（本題5分）設(shè)計一個循環(huán)鏈表，模擬約瑟夫環(huán)問題，給定人數(shù)和出圈間隔，輸出出圈順序。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個字符串中找出所有出現(xiàn)次數(shù)超過一半的字符。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示社交網(wǎng)絡(luò)中的朋友推薦系統(tǒng)，實現(xiàn)根據(jù)興趣愛好進行朋友推薦的功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線教學平臺需要對學生的考試成績進行管理和分析。成績信息以堆（大頂堆或小頂堆）的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）找出成績最高的前10%的學生；（2）插入一個新學生的成績；（3）刪除某個學生的成績；（4）計算所有學生成績的平均值。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）某電商平臺的促銷活動管理系統(tǒng)需要記錄活動信息、參與商品、優(yōu)惠規(guī)則和用戶參與情況等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)活動的創(chuàng)建、修改和刪除，參與商品的添加和刪除，優(yōu)惠規(guī)則的設(shè)置和計算，以及用戶參與情況的記錄和統(tǒng)計，并能夠?qū)崟r監(jiān)控活動效果和調(diào)整策略。3、（本題1