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頁江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)分析與可視化創(chuàng)作》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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、設(shè)一棵二叉樹的中序遍歷結(jié)果為ABCDEFG，前序遍歷結(jié)果為DBAECFG，則后序遍歷結(jié)果為（）A.ACGFEDBB.BDFEGCAC.DBEFAGCD.BDACEFG2、設(shè)計一個基于模擬開關(guān)的音頻切換系統(tǒng)，實現(xiàn)多個音頻輸入源的選擇切換和輸出。3、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹在某些情況下退化為鏈表的情況而設(shè)計的。AVL樹是一種常見的平衡二叉樹，通過旋轉(zhuǎn)操作來保持樹的平衡。當(dāng)在AVL樹中插入一個新節(jié)點導(dǎo)致失衡時，可能需要進(jìn)行單旋轉(zhuǎn)或雙旋轉(zhuǎn)操作來恢復(fù)平衡。以下關(guān)于AVL樹旋轉(zhuǎn)操作的描述，錯誤的是：（）A.旋轉(zhuǎn)操作可以保持二叉樹的性質(zhì)B.旋轉(zhuǎn)操作的目的是調(diào)整節(jié)點的位置，使樹重新平衡C.單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)操作一定能使樹的高度降低D.旋轉(zhuǎn)操作的時間復(fù)雜度為O(1)4、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧和隊列常用于表達(dá)式求值。假設(shè)我們要計算一個算術(shù)表達(dá)式的值。以下關(guān)于表達(dá)式求值的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式后，使用?？梢苑奖愕剡M(jìn)行求值計算B.后綴表達(dá)式求值時，遇到操作數(shù)入棧，遇到操作符則對棧頂元素進(jìn)行相應(yīng)運算C.棧在表達(dá)式求值中主要用于保存操作數(shù)和中間結(jié)果D.無論表達(dá)式的復(fù)雜程度如何，使用棧和隊列進(jìn)行求值的效率都是相同的5、設(shè)計一個基于555定時器的方波發(fā)生器，輸出頻率在100Hz至1kHz連續(xù)可調(diào)，說明電路原理和元件選擇。6、設(shè)計一個基于FPGA的視頻流處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的壓縮、傳輸和顯示，闡述硬件設(shè)計和視頻處理算法。7、設(shè)計一個基于USBPD協(xié)議的快速充電器，能夠根據(jù)設(shè)備需求提供合適的電壓和電流，包括電路設(shè)計和協(xié)議實現(xiàn)。8、鏈表也是一種常見的線性表結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用一個單向鏈表。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項是不正確的？（）A.鏈表在插入和刪除元素時，只需修改相關(guān)節(jié)點的指針，操作較為靈活B.單向鏈表只能從表頭向表尾方向遍歷，無法反向遍歷C.鏈表的存儲空間不需要連續(xù)，可以充分利用零散的內(nèi)存空間D.鏈表的查找操作需要從頭節(jié)點依次遍歷，效率相對較低9、對于一個具有n個元素的有序數(shù)組，采用二分查找算法查找一個特定元素，其最壞情況下的比較次數(shù)為（）A.log?nB.nC.n/2D.log?n-110、設(shè)計一個基于A/D轉(zhuǎn)換器的電壓測量系統(tǒng)，能夠高精度測量直流或交流電壓，并進(jìn)行數(shù)字顯示。11、設(shè)計一個基于數(shù)字圖像處理的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，能夠在視頻中實時跟蹤特定目標(biāo)的運動軌跡。12、遞歸是一種在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中常用的技術(shù)。以下關(guān)于遞歸的描述，錯誤的是：（）A.遞歸是指函數(shù)在其內(nèi)部調(diào)用自身的過程，常用于解決具有重復(fù)子問題的問題B.遞歸函數(shù)需要有終止條件，否則會導(dǎo)致無限遞歸，造成程序崩潰C.遞歸在處理樹形結(jié)構(gòu)和分治算法時非常方便，但可能會導(dǎo)致棧溢出的問題D.遞歸的執(zhí)行效率總是高于非遞歸的實現(xiàn)方式，因此在所有情況下都應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸13、設(shè)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(jié)構(gòu)和調(diào)試方法。14、設(shè)計一個光耦隔離的模擬量輸入模塊，實現(xiàn)對0至5V模擬信號的隔離采集，給出電路參數(shù)和應(yīng)用示例。15、設(shè)計一個數(shù)字時鐘電路，能夠準(zhǔn)確顯示時、分、秒，具有校時功能，并使用數(shù)碼管或液晶顯示屏進(jìn)行顯示，提供詳細(xì)的電路原理圖和程序代碼。16、設(shè)計一個簡單的圖像采集系統(tǒng)，使用攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)，并通過接口傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行處理和顯示，包括硬件接口設(shè)計和驅(qū)動程序編寫。17、考慮到一個分布式緩存系統(tǒng)，需要在多個節(jié)點之間同步數(shù)據(jù)，并處理節(jié)點的加入和離開。為了實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)同步和容錯，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能會被用到？（）A.一致性哈希B.分布式鎖C.分布式事務(wù)D.分布式隊列18、考慮到一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu)，為了能夠快速地進(jìn)行范圍查詢和隨機(jī)訪問，同時保持較好的空間利用率和插入、刪除性能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會被采用？（）A.B+樹B.紅黑樹C.AVL樹D.字典樹19、設(shè)計一個模擬信號數(shù)字化系統(tǒng)，包括抽樣、量化和編碼模塊，確定合適的抽樣頻率和量化級數(shù)，分析系統(tǒng)性能。20、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(jìn)行存儲和分類。為了能夠快速地找到相似的特征向量和進(jìn)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二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細(xì)闡述在順序表中進(jìn)行插入和刪除操作時，平均移動元素的次數(shù)以及時間復(fù)雜度，并分析其優(yōu)劣。2、（本題5分）詳細(xì)說明如何反轉(zhuǎn)一個鏈表，分析所使用的算法和時間復(fù)雜度。3、（本題5分）闡述如何在一個循環(huán)隊列中實現(xiàn)元素的入隊和出隊操作，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）闡述如何使用哈希表存儲字符串集合，并實現(xiàn)字符串的查找、插入和刪除操作，分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）詳細(xì)說明插入排序算法中元素移動的具體過程和時間復(fù)雜度分析。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，利用平衡二叉樹存儲用戶的年齡和性別，實現(xiàn)年齡的范圍查找和性別統(tǒng)計。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，用鄰接表表示一個無向圖，判斷圖中是否存在頂點覆蓋。3、（本題5分）在平衡二叉搜索樹中，設(shè)計刪除操作后恢復(fù)平衡且不破壞中序遍歷性質(zhì)的算法。4、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計一個電影票預(yù)訂管理系統(tǒng)，支持座位選擇和訂單處理。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲學(xué)校社團(tuán)的成員信息，包括成員姓名、部門、聯(lián)系方式等，支持成員的管理和活動安排。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要存儲患者的病歷信息，包含患者編號、姓名、性別、年齡、病癥、診斷結(jié)果、治療方案等。系統(tǒng)要支持快速檢索特定患者的病歷、按照病癥的嚴(yán)重程度對病歷進(jìn)行排序、添加新的病歷、刪除舊病歷以及更新病歷內(nèi)容。請選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明如何實現(xiàn)這些功能，包括算法思路和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。2、（本題10分）某公司的客戶關(guān)系管理系統(tǒng)需要存儲客戶的基本信息、購買記錄、投訴建議和跟進(jìn)狀態(tài)等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)客戶信息的添加、刪除、查找和