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1頁(yè)，共3頁(yè)蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)

《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、棧是一種特殊的線性表，具有特定的操作規(guī)則。以下關(guān)于棧的特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.棧遵循先進(jìn)后出的原則B.棧的插入和刪除操作只能在棧頂進(jìn)行C.可以用數(shù)組或鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)棧D.棧中的元素必須按照從小到大的順序排列2、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)一款低功耗的數(shù)字時(shí)鐘芯片，具備時(shí)分秒顯示、定時(shí)功能以及低電壓工作模式。3、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線上設(shè)備的運(yùn)行控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，闡述系統(tǒng)的架構(gòu)和控制策略。4、插入排序也是一種常見(jiàn)的排序算法。以下關(guān)于插入排序的敘述，不正確的是：（）A.插入排序?qū)⒋判虻脑夭迦氲揭雅判虻牟糠种泻线m的位置B.插入排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.插入排序?qū)τ谛∫?guī)模數(shù)據(jù)的排序效果較好5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM8的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，采用PWM控制方式，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速功能，描述系統(tǒng)組成和控制算法。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光控制、窗簾控制、家電控制等功能，給出系統(tǒng)的整體架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)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(jì)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的求和放大器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)輸入信號(hào)的加權(quán)求和。9、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信模塊擴(kuò)展電路，能夠提高無(wú)線通信的距離和數(shù)據(jù)傳輸速率，并且具有加密功能。10、當(dāng)使用樹結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，平衡二叉樹是為了保證樹的高度平衡，從而提高查找效率。假設(shè)一個(gè)平衡二叉樹由于插入操作導(dǎo)致失衡，以下哪種調(diào)整方法可以恢復(fù)平衡（）A.旋轉(zhuǎn)操作B.重新構(gòu)建整棵樹C.忽略失衡，繼續(xù)進(jìn)行操作D.以上方法都不行11、在圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，鄰接多重表主要用于解決鄰接表在某些操作上的不便。假設(shè)需要頻繁地判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在邊，以下關(guān)于鄰接多重表的特點(diǎn)，哪個(gè)是相關(guān)的優(yōu)勢(shì)（）A.節(jié)省存儲(chǔ)空間B.便于邊的刪除和插入C.快速判斷邊的存在性D.以上都不是12、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的排序算法中，歸并排序是一種穩(wěn)定的排序方法。假設(shè)我們正在使用歸并排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于歸并排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.歸并排序的基本思想是將數(shù)組分成兩半，分別排序后再合并B.歸并排序的時(shí)間復(fù)雜度在任何情況下都是O(nlogn)C.歸并排序在合并過(guò)程中需要額外的輔助空間，其空間復(fù)雜度為O(n)D.歸并排序是一種原地排序算法，不需要額外的存儲(chǔ)空間13、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警電路，能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，當(dāng)溫度異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。14、想象一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的緩存系統(tǒng)，數(shù)據(jù)包按照到達(dá)的先后順序存儲(chǔ)，并且當(dāng)緩存滿時(shí)需要?jiǎng)h除最早到達(dá)的數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合實(shí)現(xiàn)這個(gè)緩存？（）A.循環(huán)隊(duì)列，能夠?qū)崿F(xiàn)先進(jìn)先出，并且容易判斷滿和空的狀態(tài)B.棧，后進(jìn)先出，不符合數(shù)據(jù)包的處理順序C.優(yōu)先隊(duì)列，根據(jù)優(yōu)先級(jí)處理，不適合按到達(dá)順序處理D.圖，用于表示復(fù)雜的關(guān)系，不適合簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)包緩存15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的電梯群控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多部電梯的合理調(diào)度，提高運(yùn)行效率。16、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)，采用等精度測(cè)量法，測(cè)量范圍為10Hz至100MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。17、在處理字符串時(shí)，KMP算法是一種改進(jìn)的模式匹配算法。以下關(guān)于KMP算法的優(yōu)點(diǎn)，描述不正確的是（）A.避免了模式串的回溯B.時(shí)間復(fù)雜度低于樸素模式匹配算法C.不需要對(duì)主串進(jìn)行預(yù)處理D.提高了模式匹配的效率18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于555定時(shí)器的脈沖產(chǎn)生電路，輸出頻率和占空比可調(diào)，給出電路原理圖和參數(shù)計(jì)算方法，分析其穩(wěn)定性和應(yīng)用場(chǎng)景。19、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤擴(kuò)展電路，能夠增加電子秤的測(cè)量范圍和精度，并且具有去皮和累計(jì)功能。20、設(shè)計(jì)一個(gè)智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)如pH值、溶解氧等，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和分析，闡述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用順序存儲(chǔ)的完全二叉樹，說(shuō)明如何通過(guò)數(shù)組下標(biāo)快速確定節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)、左子節(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)的位置。2、（本題5分）解釋在一個(gè)帶權(quán)有向圖中，如何使用迪杰斯特拉算法求解單源最短路徑問(wèn)題。3、（本題5分）解釋什么是可持久化線段樹，并說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)景。4、（本題5分）詳細(xì)解釋圖的深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷算法的基本思想，分析它們的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）詳細(xì)闡述如何利用線段樹解決區(qū)間查詢和更新問(wèn)題，給出建樹和操作的過(guò)程。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，使用后綴數(shù)組進(jìn)行文本相似度的比較。2、（本題5分）分析在字符串匹配中利用位運(yùn)算提高匹配速度的設(shè)計(jì)思路，并實(shí)現(xiàn)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)二叉搜索樹的平衡調(diào)整，當(dāng)輸入的二叉搜索樹不平衡時(shí)進(jìn)行調(diào)整并展示結(jié)果。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，從給定的循環(huán)鏈表中刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出刪除后的鏈表。5、（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)在線音樂(lè)平臺(tái)的用戶聽歌時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)信息，支持按歌曲和用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線游戲需要管理玩家的游戲數(shù)據(jù)，如用戶名、游戲得分、游戲等級(jí)、游戲時(shí)間等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)玩家游戲數(shù)據(jù)，支持快速查找、排序和更新玩家信息，并能夠統(tǒng)計(jì)不同等級(jí)玩家的數(shù)量和平均游戲得分。2、（本題10分）一個(gè)大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的基本信息、工作經(jīng)歷、培訓(xùn)記錄和績(jī)效考核等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織這些數(shù)據(jù)，以便能夠快速地查詢員工信息、生成各類