裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共2頁(yè)湖北民族大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，除了時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還有其他指標(biāo)。關(guān)于這些評(píng)估指標(biāo)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.平均查找長(zhǎng)度常用于評(píng)估查找算法的性能B.算法的穩(wěn)定性也是一個(gè)重要的評(píng)估指標(biāo)，特別是在排序算法中C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可維護(hù)性和可讀性在實(shí)際應(yīng)用中通常不重要D.對(duì)于特定的應(yīng)用場(chǎng)景，還需要考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與其他部分的集成和協(xié)作效率2、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器和定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和定時(shí)功能，并可設(shè)置不同的工作模式。3、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)資源分配系統(tǒng)，需要管理有限的資源，并根據(jù)請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間進(jìn)行分配。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持資源的分配和管理？（）A.最小堆，獲取最小優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求B.最大堆，處理最高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求C.鏈表，順序分配資源D.數(shù)組，通過(guò)索引分配資源4、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器擴(kuò)展電路，能夠增加均衡器的頻段數(shù)量和調(diào)節(jié)精度，并且具有預(yù)設(shè)模式。5、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和去噪效果分析。6、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的集成電路放大器，要求具有特定的增益、帶寬和輸入輸出阻抗，分析其性能并優(yōu)化設(shè)計(jì)以滿足特定要求。7、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速查找前K個(gè)最大值的算法，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.最大堆，每次取出堆頂元素即為最大值B.最小堆，維護(hù)一個(gè)大小為K的堆，堆頂為第K大的值C.二叉搜索樹，遍歷獲取最大值，效率較低D.鏈表，查找最大值操作復(fù)雜8、數(shù)組是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有一定的優(yōu)點(diǎn)和局限性。以下關(guān)于數(shù)組的說(shuō)法，不正確的是：（）A.數(shù)組的元素在內(nèi)存中是連續(xù)存儲(chǔ)的，便于隨機(jī)訪問(wèn)B.數(shù)組的長(zhǎng)度在定義后通常是固定的，不易動(dòng)態(tài)擴(kuò)展C.數(shù)組的插入和刪除操作在元素較多時(shí)，效率較高D.數(shù)組可以用于存儲(chǔ)相同類型的數(shù)據(jù)元素，具有較高的存儲(chǔ)效率9、在一個(gè)需要頻繁進(jìn)行插入和刪除操作，并且數(shù)據(jù)量較大的場(chǎng)景中，如果對(duì)查找操作的要求相對(duì)較低，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最優(yōu)的選擇？（）A.鏈表，插入和刪除操作方便，查找效率相對(duì)較低B.二叉搜索樹，查找效率較高，但插入和刪除可能導(dǎo)致樹的調(diào)整C.數(shù)組，插入和刪除操作復(fù)雜，不適合頻繁操作D.棧，不符合頻繁插入和刪除的需求10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的儀表放大器電路，具有高共模抑制比和高輸入阻抗，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。11、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表校準(zhǔn)電路，能夠?qū)?shù)字電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)，提高測(cè)量精度。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32H7的高性能嵌入式系統(tǒng)，能夠運(yùn)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，給出硬件架構(gòu)和軟件環(huán)境搭建。13、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源電路，輸出電壓為5V、12V和24V可選，最大輸出電流為2A。14、在一個(gè)需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁插入和刪除操作，并且要求數(shù)據(jù)有序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能不太適合？（）A.紅黑樹B.鏈表C.平衡二叉樹D.有序數(shù)組15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)橋梁的應(yīng)力、應(yīng)變和振動(dòng)等參數(shù)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于微波技術(shù)的雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)物體的距離，并具有較高的分辨率和抗干擾能力。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于D/A轉(zhuǎn)換器的方波信號(hào)發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-10kHz，占空比可調(diào)。18、設(shè)計(jì)一個(gè)程控濾波器，中心頻率和帶寬可程控調(diào)節(jié)，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制方法。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字鎖相環(huán)和頻率合成器的通信信號(hào)源，產(chǎn)生穩(wěn)定的、頻率可調(diào)的通信信號(hào)。20、在一個(gè)圖像處理軟件中，需要對(duì)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行操作，如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等，并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對(duì)于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的？（）A.二維數(shù)組，直接對(duì)應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹，對(duì)像素值進(jìn)行排序和查找C.圖，表示像素之間的關(guān)系D.哈希表，快速定位特定像素的信息二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何在一個(gè)有序數(shù)組中查找兩個(gè)數(shù)之差的絕對(duì)值最小的組合。2、（本題5分）解釋平衡二叉樹的定義和調(diào)整平衡的方法（如左旋、右旋），說(shuō)明平衡二叉樹在查找操作中的性能優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在利用二叉搜索樹進(jìn)行查找操作時(shí)，如何優(yōu)化查找效率，以及在不平衡情況下如何進(jìn)行調(diào)整。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)有向圖中找出所有強(qiáng)連通分量。2、（本題5分）基于字典樹和深度優(yōu)先搜索算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，找出一個(gè)有向圖中所有的入度為零的節(jié)點(diǎn)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)雙向鏈表的逆序打印功能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)校的教師培訓(xùn)需求調(diào)查信息，支持分析教師的培訓(xùn)需求。5、（本題5分）基于AVL樹和深度優(yōu)先搜索算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，找出一個(gè)無(wú)向圖中距離指定節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一個(gè)銀行的賬戶管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)客戶的賬戶信息，包括賬戶ID、客戶姓名、身份證號(hào)、賬戶余額、交易記錄等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理