學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁重慶對外經貿學院《數據可視化方法》

2023-2024學年第一學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中，只有一項是符合題目要求的．）1、設計一個基于單片機的智能交通信號燈控制系統，能夠根據不同時間段和交通流量自動調整信號燈的時長。2、設計一個基于單片機的智能垃圾桶，當垃圾裝滿時自動發送信號通知清理。3、根據數字信號處理理論，設計一個圖像壓縮編碼系統，能夠對圖像進行高效壓縮，同時保持較好的圖像質量。4、假設要實現一個可以動態調整大小并且能夠快速查找最大元素的數據結構。以下哪種數據結構的擴展和修改可能是最合適的？（）A.最大堆B.最小堆C.鏈表D.數組5、在數據結構的選擇中，需要考慮時間復雜度、空間復雜度和操作的便捷性等因素。以下情況中，優先選擇數組而不是鏈表的是（）A.頻繁進行插入和刪除操作B.事先不知道數據的規模大小C.需要快速隨機訪問元素D.內存空間有限6、設計一個基于光電傳感器的自動化生產線質量檢測系統，能夠檢測產品的外觀缺陷和尺寸精度。7、設計一個基于STM8的電機調速系統，采用PWM控制方式，能夠實現正反轉和調速功能，描述系統組成和控制算法。8、鏈表是一種常見的鏈式存儲結構。對于單鏈表，以下關于其特點的描述，錯誤的是（）A.插入和刪除操作不需要移動大量元素，只需修改指針B.可以方便地實現隨機訪問，時間復雜度為O(1)C.存儲空間不必連續，便于動態分配D.查找某一特定位置的元素，需要從頭開始遍歷，時間復雜度為O(n)9、設計一個數字通信中的多載波調制（OFDM）系統，分析峰均比和抗多徑性能。10、設計一個高速串行通信系統，采用PCIe接口，傳輸速率達到10Gbps，說明硬件實現和協議棧。11、設計一個基于PLC的自動化生產線控制系統，能夠實現對物料輸送、加工、裝配等環節的順序控制和故障報警。12、設計一個音頻信號頻譜分析儀，能夠顯示音頻信號的頻譜圖，給出硬件設計和頻譜分析算法。13、哈希表是一種用于快速查找的數據結構，通過哈希函數將關鍵字映射到表中的位置。假設使用一個簡單的哈希函數h(key)=key%10來存儲一系列整數：12、22、32、42、52。如果發生了哈希沖突，采用鏈地址法來解決。那么查找值為32時，平均比較次數大概是多少？（）A.1B.2C.3D.414、根據傳感器技術，設計一個用于農業的土壤濕度監測系統，能夠實時監測土壤濕度并自動控制灌溉設備。15、假設正在設計一個數據庫的索引結構，需要支持快速的等值查詢、范圍查詢和排序操作。在這種情況下，以下哪種索引結構可能是最優的選擇？（）A.B樹索引，平衡樹結構，適用于多種查詢B.哈希索引，快速等值查詢，但不支持范圍查詢C.位圖索引，適合處理布爾值屬性的查詢D.全文索引，用于文本內容的搜索16、樹的存儲結構除了常見的二叉樹表示法，還有多叉樹的表示方法。關于多叉樹的存儲方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.可以使用孩子兄弟表示法來存儲多叉樹，便于實現樹的遍歷和操作B.父指針數組法通過為每個節點存儲指向其父節點的指針來表示多叉樹C.孩子鏈表法為每個節點建立一個孩子鏈表，存儲其所有孩子節點的信息D.無論采用哪種存儲方式，對多叉樹的操作效率都是相同的17、設計一個音頻放大器擴展電路，能夠增加放大器的輸出功率和音質，并且具有失真檢測功能。18、設計一個5V轉1.8V的DC-DC降壓轉換器，輸出電流不小于1A，效率達到90%以上，給出原理圖和元件選型。19、設計一個基于DSP的音頻降噪系統，能夠有效降低環境噪聲，給出算法實現和效果評估。20、設計一個數字存儲示波器高速采樣電路，能夠實現更高的采樣率，提高測量的準確性和分辨率。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述在具有n個元素的雙向鏈表中，如何實現鏈表的逆序操作，并給出具體的算法步驟和代碼實現。2、（本題5分）鏈表的反轉操作有哪些方法？請詳細描述一種方法的實現過程。3、（本題5分）論述AVL樹和紅黑樹在大規模數據存儲中的適用性比較。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數據結構和算法，用于管理一個醫院的醫療設備維修記錄信息，能夠查詢設備的維修歷史和維修狀態。2、（本題5分）設計一個算法，將一個有序數組轉換為高度平衡的二叉搜索樹。3、（本題5分）設計一個數據結構，用于存儲圖書館的圖書信息，包括書名、作者、ISBN號、館藏數量等，支持借閱、歸還、查詢等操作。4、（本題5分）設計一個基于順序表的存儲結構來存儲學生選課信息，實現課程的添加、刪除和學生選課情況的查詢操作。5、（本題5分）設計一個基于鄰接矩陣的有向圖存儲結構，并實現拓撲排序算法。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個在線教育平臺的課程評價管理系統需要存儲課程評價信息，如課程編號、評價內容、評價者、評價分數、評價時間等。系統要支持快速查找特定課程的評價、按照評價分數對評價進行排序、新增評價、修改評價、刪除惡意評價。請選擇恰當的數據結構，并詳細說明算法和代碼實現，以及性能評估。2、（本題10分