學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁(yè)，共2頁(yè)張家口學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電梯群控系統(tǒng)，優(yōu)化多部電梯的運(yùn)行調(diào)度，提高運(yùn)輸效率。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和通信方式。3、在一個(gè)需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的數(shù)據(jù)處理任務(wù)中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地幫助實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.集合B.樹C.鏈表D.隊(duì)列4、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器，要求具有一定的增益、低失真和寬頻帶，給出放大器的電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算以及性能測(cè)試方案。5、在字符串匹配算法中，KMP算法是一種高效的算法，以下關(guān)于KMP算法的描述，不正確的是：（）A.KMP算法通過(guò)利用已經(jīng)匹配的部分信息，避免了不必要的回溯，提高了匹配效率B.KMP算法的時(shí)間復(fù)雜度主要取決于模式串的長(zhǎng)度，與主串的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)C.KMP算法的核心是計(jì)算模式串的next數(shù)組，用于確定匹配失敗時(shí)的移動(dòng)位置D.KMP算法在任何情況下的性能都優(yōu)于樸素的字符串匹配算法6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，查找操作是常見的需求。以下關(guān)于查找算法的描述，不正確的是：（）A.順序查找適用于無(wú)序數(shù)組，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)B.二分查找要求數(shù)組有序，時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)，是一種效率很高的查找算法C.哈希查找在平均情況下時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，但需要處理哈希沖突D.所有的查找算法在任何情況下都能準(zhǔn)確找到目標(biāo)元素，不存在查找失敗的情況7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)，能夠識(shí)別合法的RFID標(biāo)簽并控制門的開關(guān)，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)調(diào)整中，如動(dòng)態(tài)數(shù)組和動(dòng)態(tài)鏈表，需要注意一些問(wèn)題。以下關(guān)于動(dòng)態(tài)調(diào)整的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.動(dòng)態(tài)數(shù)組在需要擴(kuò)展時(shí)，通常需要重新分配更大的連續(xù)內(nèi)存空間，并將原數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)去B.動(dòng)態(tài)鏈表在插入和刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需要修改指針，不需要移動(dòng)大量的數(shù)據(jù)，效率較高C.動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮內(nèi)存分配和釋放的開銷，避免頻繁的操作導(dǎo)致性能下降D.動(dòng)態(tài)調(diào)整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在任何情況下都能自動(dòng)適應(yīng)數(shù)據(jù)的變化，不需要手動(dòng)干預(yù)和優(yōu)化9、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于舞臺(tái)燈光控制的調(diào)光器，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光的平滑調(diào)節(jié)和多種燈光效果。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于微控制器的智能小車控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障、循跡和速度控制等功能。11、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)逆變電路，將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，輸出符合特定要求的電壓和頻率。12、假設(shè)在一個(gè)實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)中，需要不斷地接收車輛的位置信息，并快速判斷某一區(qū)域內(nèi)車輛的擁堵情況。為了有效地存儲(chǔ)和處理這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提供快速的查詢和更新操作？（）A.紅黑樹B.線段樹C.B樹D.圖13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評(píng)估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。14、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流的無(wú)線定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物和搬運(yùn)設(shè)備的精確定位。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi技術(shù)的無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)傳輸高清視頻，具備遠(yuǎn)程控制和存儲(chǔ)功能，說(shuō)明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。16、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線遙控器智能學(xué)習(xí)電路，能夠?qū)W習(xí)其他遙控器的編碼，實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器控制多個(gè)設(shè)備。17、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信模塊抗干擾電路，能夠提高無(wú)線通信的抗干擾能力，保證通信的穩(wěn)定性。18、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)公交換乘系統(tǒng)，需要存儲(chǔ)各個(gè)公交站點(diǎn)之間的線路和換乘信息，并且能夠快速規(guī)劃出最優(yōu)的換乘路線。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可能是最有用的？（）A.圖結(jié)構(gòu)，結(jié)合迪杰斯特拉算法求解最短路徑B.樹結(jié)構(gòu)，通過(guò)深度優(yōu)先搜索規(guī)劃路線C.鏈表，順序存儲(chǔ)換乘信息D.哈希表，快速查找站點(diǎn)之間的連接19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的啟停。20、假設(shè)正在實(shí)現(xiàn)一個(gè)股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的最新價(jià)格，并能夠快速獲取價(jià)格最高和最低的股票。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這個(gè)需求？（）A.平衡二叉搜索樹，存儲(chǔ)股票價(jià)格信息B.鏈表，順序更新股票價(jià)格C.哈希表，映射股票代碼和價(jià)格D.棧，存儲(chǔ)價(jià)格變化21、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM的車載信息娛樂系統(tǒng)，具備導(dǎo)航、多媒體播放和藍(lán)牙通信功能，描述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件模塊。22、快速排序是一種高效的排序算法。以下關(guān)于快速排序的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.采用分治的思想B.平均時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)C.最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但概率較小D.是一種穩(wěn)定的排序算法23、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，在查找和操作上具有一定的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于二叉搜索樹的特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.左子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均小于根節(jié)點(diǎn)的值，右子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均大于根節(jié)點(diǎn)的值B.中序遍歷二叉搜索樹可以得到一個(gè)有序的序列C.插入、刪除和查找操作在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度均為O(logn)，其中n是節(jié)點(diǎn)數(shù)量D.二叉搜索樹一定是平衡的，即左右子樹的高度差不超過(guò)124、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。在眾多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表具有多種存儲(chǔ)方式，如順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。順序存儲(chǔ)的線性表在插入和刪除元素時(shí)，可能會(huì)面臨較大的移動(dòng)操作。假設(shè)一個(gè)順序存儲(chǔ)的線性表已經(jīng)存儲(chǔ)了大量元素，現(xiàn)在需要在中間位置插入一個(gè)新元素，以下關(guān)于這種操作的描述，正確的是：（）A.插入操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)B.插入操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)C.插入操作無(wú)需移動(dòng)元素D.插入操作的時(shí)間復(fù)雜度與元素個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)25、設(shè)計(jì)一個(gè)帶通有源濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶增益為5倍，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號(hào)頻率范圍為0-2kHz。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述隊(duì)列在多線程編程中的應(yīng)用，如生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題、線程池管理等，并解釋其作用。2、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過(guò)調(diào)整操作保持樹的平衡且不影響中序遍歷結(jié)果的有序性。3、（本題5分）論述在排序算法的比較中，如何根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)（如有序程度、數(shù)據(jù)規(guī)模）選擇合適的排序算法。4、（本題5分）闡述如何判斷一棵二叉樹是否為完全二叉樹，分析判斷的思路和時(shí)間復(fù)雜度。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)程序，通過(guò)染色法判斷社交網(wǎng)絡(luò)中的朋友圈關(guān)系是否平衡。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，用鄰接表表示一個(gè)帶權(quán)有向圖，實(shí)現(xiàn)Dijkstra算法求單源最短路徑。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)無(wú)向圖中找出所有與指定頂點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn)。4、（本題5分）給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組，設(shè)計(jì)算法找出其中連續(xù)子數(shù)組的最大乘積。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用循環(huán)隊(duì)列存儲(chǔ)醫(yī)院的掛號(hào)信息，實(shí)現(xiàn)掛號(hào)的排隊(duì)和叫號(hào)功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)在線旅游攻略分享平臺(tái)中，需要管理目的地信息、用戶攻略、景點(diǎn)評(píng)價(jià)和熱門路線等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持目的地和景點(diǎn)的添加、刪除和修改，用戶攻略的發(fā)布和分享，景點(diǎn)評(píng)價(jià)的管理，以及熱門路線的推薦，并能夠根據(jù)用戶興趣和行為進(jìn)行個(gè)性化的攻略推送。2、（本題10分）一個(gè)在線考試系統(tǒng)需要管理考試信息，包括考試編號(hào)、考試名稱、考試時(shí)間、考生名單等。系統(tǒng)要能夠快速查找特