青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化實(shí)驗(yàn)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個可以動態(tài)調(diào)整大小并且能夠快速查找最大元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和修改可能是最合適的？（）A.最大堆B.最小堆C.鏈表D.數(shù)組2、設(shè)計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的數(shù)據(jù)寫入和讀取，給出硬件設(shè)計和存儲性能測試。3、設(shè)計一個基于LTC6804的電池組監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測多個串聯(lián)電池的電壓和溫度，給出硬件電路和軟件算法。4、設(shè)計一個自動控制系統(tǒng)中的速度控制器，用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足特定的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。5、設(shè)計一個數(shù)字電路中同步時序電路和異步時序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應(yīng)用場景下的優(yōu)劣。6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值。對于中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴表達(dá)式的過程，以下描述錯誤的是（）A.操作數(shù)直接輸出B.遇到左括號時入棧C.遇到右括號時，將棧頂元素依次彈出，直到遇到左括號D.運(yùn)算符的優(yōu)先級不會影響轉(zhuǎn)換過程7、設(shè)計一個基于555定時器的脈沖產(chǎn)生電路，輸出頻率和占空比可調(diào)，給出電路原理圖和參數(shù)計算方法，分析其穩(wěn)定性和應(yīng)用場景。8、設(shè)計一個音頻均衡器參數(shù)自動調(diào)整與存儲電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號自動調(diào)整均衡器參數(shù)，并將參數(shù)存儲起來供下次使用。9、設(shè)計一個音頻均衡器，能夠?qū)σ纛l信號進(jìn)行10段均衡調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和濾波器參數(shù)計算。10、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。11、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能電表抄表系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程抄表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。12、設(shè)計一個基于藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的智能家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多個設(shè)備的協(xié)同控制，描述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和控制策略。13、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)LRU（最近最少使用）頁面置換算法？（）A.隊列B.棧C.哈希表D.雙向鏈表14、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于激光打印機(jī)的高壓電源電路，為激光發(fā)生器提供穩(wěn)定的高壓。15、設(shè)計一個數(shù)字溫度計，采用熱敏電阻傳感器，能夠測量0℃至100℃的溫度范圍，精度為0.1℃，說明硬件連接和信號處理。16、棧是一種特殊的線性表，其操作遵循后進(jìn)先出的原則。關(guān)于棧的應(yīng)用，以下說法錯誤的是（）A.?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值B.棧可以用于實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時的參數(shù)傳遞和返回地址保存C.?？梢杂糜趯⑦f歸算法轉(zhuǎn)換為非遞歸算法D.棧不適合用于判斷一個字符串是否是回文17、設(shè)計一個具有USB接口的數(shù)字存儲設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取，包括硬件接口設(shè)計和存儲管理軟件。18、設(shè)計一個基于編碼器的電機(jī)位置控制系統(tǒng)，能夠精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度和位置。19、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設(shè)計一個數(shù)字濾波器，用于去除音頻信號中的噪聲，要求濾波器具有陡峭的截止頻率和較小的通帶波紋。20、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的縮放、旋轉(zhuǎn)和色彩調(diào)整等功能。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述如何在一個圖中使用弗洛伊德算法求解所有頂點(diǎn)對之間的最短路徑。2、（本題5分）解釋如何計算一棵二叉樹的葉子節(jié)點(diǎn)個數(shù)，分析所使用的算法和時間復(fù)雜度。3、（本題5分）論述如何使用回溯法解決0-1背包問題的精確解。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，構(gòu)建一棵二叉搜索樹，實(shí)現(xiàn)插入、刪除節(jié)點(diǎn)和查找特定值的功能，并分析其平均查找長度。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，使用遞歸方式計算斐波那契數(shù)列的第n項(xiàng)，并分析其時間和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用堆排序算法對一個有向圖的入度進(jìn)行排序。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，在給定帶權(quán)有向圖中計算源點(diǎn)到所有頂點(diǎn)的最長路徑長度，輸出長度。5、（本題5分）基于AVL樹結(jié)構(gòu)，設(shè)計一個程序，用于存儲股票的價格信息，實(shí)現(xiàn)股票價格的插入、刪除和查找操作，并保持樹的平衡。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺需要對用戶的購買記錄進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)用戶的購買偏好和趨勢。購買記錄存儲在一個大型數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地統(tǒng)計每個用戶購買不同商品的次數(shù)，并找出最受歡迎的商品類別和品牌。2、（本題10分）一個大型圖書館需要管理其海量的圖書信息，包括書名、作者、出版社、出版年份