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頁廣州理工學院

《數據可視化課程實訓》2023-2024學年第一學期期末試卷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STM32的智能家居控制系統，能夠實現對燈光、窗簾、空調等設備的控制，描述系統的硬件架構和軟件編程。2、設計一個基于ADC的壓力測量系統，測量范圍為0-100MPa，精度為0.1MPa，通過串口將測量數據發送到上位機。3、設計一個基于運算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個輸入電壓的大小，并輸出高低電平信號。4、設計一個通信系統中的調制解調器，能夠實現對模擬信號的數字化調制（如ASK、FSK、PSK）和相應的解調功能，并分析其性能。5、假設要實現一個高效的緩存淘汰策略，除了LRU之外，還有一種常見的策略是FIFO（FirstInFirstOut）。以下哪種數據結構可以方便地實現FIFO策略？（）A.隊列，先進先出的特性符合FIFO要求B.棧，后進先出，不符合FIFO策略C.堆，用于優先級排序，不適合FIFOD.鏈表，需要額外的邏輯來實現FIFO6、設計一個基于運算放大器的有源濾波器電路，實現低通、高通、帶通或帶阻濾波功能，參數可調節。7、設計一個電子血壓計數據分析電路，能夠對血壓計測量的數據進行分析和統計，為醫療診斷提供參考。8、樹是一種重要的數據結構，二叉樹是樹的一種特殊形式。在二叉樹中，每個節點最多有兩個子節點，分別稱為左子節點和右子節點。滿二叉樹是一種特殊的二叉樹，其所有的葉節點都在同一層，并且每個非葉節點都有兩個子節點。對于一個深度為4的滿二叉樹，其節點總數為：（）A.15B.16C.31D.329、設計一個模擬信號的濾波電路，能夠有效地濾除特定頻率范圍內的噪聲，如低通、高通、帶通或帶阻濾波器。10、設計一個具有相位補償功能的放大器電路，提高電路的穩定性和帶寬，給出電路設計和相位補償分析。11、運用集成電路工藝，設計一款用于無人機的飛行控制芯片，具備穩定的姿態控制和導航功能。12、設計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統，能夠根據不同的時間段和交通流量自動調整信號燈的時長，同時具備故障檢測和報警功能，提供硬件描述語言代碼和仿真結果。13、設計一個基于FPGA的數字信號加密傳輸系統，保障數據在傳輸過程中的安全性。14、設計一個基于555定時器的脈沖發生器，產生頻率和占空比可調的方波脈沖信號，頻率范圍為1Hz-100kHz。15、二叉樹是一種重要的數據結構。在二叉樹的性質中，以下描述哪一項是不準確的？（）A.二叉樹的每個節點最多有兩個子節點，分別稱為左子節點和右子節點B.滿二叉樹是一種特殊的二叉樹，所有的葉子節點都在同一層C.完全二叉樹中，除了最后一層，其他層的節點都是滿的，且最后一層的節點從左到右依次排列D.對于一棵深度為h的二叉樹，其節點總數最多為2^h-1，最少為h二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）什么是二叉搜索樹的插入操作的自平衡版本？有哪些常見的自平衡二叉搜索樹？2、（本題5分）對于一個具有n個頂點和e條邊的無向圖，采用鄰接矩陣和鄰接表存儲時，它們在空間復雜度上有何不同？3、（本題5分）闡述如何在一個具有n個頂點的有向圖中，使用Floyd算法求解任意兩點之間的最短路徑問題，并分析其時間復雜度和空間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某城市的交通管理系統需要實時監控道路的車流量，并根據車流量調整信號燈的時間。設計一種數據結構和算法，能夠快速地統計各個路段的車流量，并及時更新信號燈的控制策略。2、（本題5分）某電商平臺的庫存管理系統需要實時監控商品庫存數量，當庫存低于閾值時自動補貨。設計合適的數據結構和算法，實現庫存的準確管理和及時補貨。3、（本題5分）一個大型企業的人力資源管理系統需要對員工的績效評估和培訓記錄進行管理。員工信息包括員工編號、姓名、績效評估、培訓課程等。這些信息以優先隊列的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）按照績效評估得分對員工進行排序；（2）為績效優秀的員工安排優先培訓課程；（3）刪除離職員工的信息；（4）統計參加過特定培訓課程的員工人數。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。4、（本題5分）某電商平臺的商品推薦系統需要根據用戶的瀏覽歷史、購買記錄和收藏行為為用戶推薦相關商品。設計數據結構來存儲和分析這些用戶行為數據，實現個性化的商品推薦算法，能夠實時更新推薦結果以適應用戶興趣的變化。5、（本題5分）某公司的項目進度跟蹤系統需要記錄項目的各個階段、負責人、開始時間、預計結束時間、實際進度等信息。設計數據結構來直觀展示項目進度，支持項目階段的調整、負責人變更等操作，能夠及時發現項目延期風險并進行預警。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，在二叉搜索樹中查找最大和最小元素，輸出其值和所在