裝訂線裝訂線PAGE2第2頁(yè)，共2頁(yè)吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化方法》

2023-2024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、對(duì)于一個(gè)需要支持動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)在程序運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)據(jù)的數(shù)量可能會(huì)大幅增加或減少。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠較好地滿(mǎn)足這種需求？（）A.數(shù)組B.鏈表C.棧D.隊(duì)列2、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制，闡述系統(tǒng)的控制算法和硬件實(shí)現(xiàn)。3、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，查找操作是常見(jiàn)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4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的可靠數(shù)據(jù)通信，包括藍(lán)牙模塊的選型和接口電路設(shè)計(jì)。5、樹(shù)是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，二叉樹(shù)是樹(shù)的一種特殊形式。在二叉樹(shù)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，分別稱(chēng)為左子節(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)。滿(mǎn)二叉樹(shù)是一種特殊的二叉樹(shù)，其所有的葉節(jié)點(diǎn)都在同一層，并且每個(gè)非葉節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)深度為4的滿(mǎn)二叉樹(shù)，其節(jié)點(diǎn)總數(shù)為：（）A.15B.16C.31D.326、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能心率監(jiān)測(cè)手環(huán)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)佩戴者的心率并進(jìn)行異常報(bào)警。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測(cè)手環(huán)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)心率、血壓、運(yùn)動(dòng)步數(shù)等健康數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)绞謾C(jī)端。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，排序算法是非常重要的一部分。冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序算法，它通過(guò)反復(fù)比較相鄰的元素并交換位置來(lái)將數(shù)組排序。對(duì)于一個(gè)包含n個(gè)元素的數(shù)組，冒泡排序的最壞時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)液位計(jì)電路，能夠同時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度和液體液位高度，溫度精度為±0.1℃，液位測(cè)量范圍為0cm到100cm，精度為±1cm。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)，根據(jù)土壤濕度和氣象條件自動(dòng)控制灌溉。11、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立的增益調(diào)節(jié)。12、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)高精度的電壓基準(zhǔn)源電路，輸出電壓具有極低的溫度系數(shù)和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。13、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化調(diào)制（如ASK、FSK、PSK）和相應(yīng)的解調(diào)功能，并分析其性能。14、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能熱水器控制器遠(yuǎn)程控制電路，能夠通過(guò)手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程控制熱水器的工作狀態(tài)，并且具有故障報(bào)警功能。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的污水處理廠曝氣池控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)曝氣強(qiáng)度和時(shí)間的精確控制。16、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收模塊，能夠接收并解析衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算定位信息，評(píng)估定位精度。17、基于通信編碼技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)，能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和糾錯(cuò)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?8、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器參數(shù)優(yōu)化電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號(hào)的特點(diǎn)自動(dòng)優(yōu)化濾波器的參數(shù)，提高音頻質(zhì)量。19、考慮到一個(gè)文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)管理，需要快速查找、插入和刪除文件和文件夾，并能夠方便地遍歷整個(gè)目錄層次。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)？（）A.三叉樹(shù)B.四叉樹(shù)C.N叉樹(shù)D.線段樹(shù)20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量電能消耗，并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程通信等功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入解釋在具有n個(gè)元素的數(shù)組中，如何實(shí)現(xiàn)插入排序算法，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在一個(gè)具有n個(gè)元素的二叉樹(shù)中，如何計(jì)算樹(shù)的高度，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的應(yīng)用場(chǎng)景，如逆序輸出字符串、表達(dá)式的括號(hào)匹配優(yōu)化等，并說(shuō)明其原理。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，使用順序表存儲(chǔ)一組整數(shù)，實(shí)現(xiàn)插入、刪除和查找指定元素的功能，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)大根堆和小根堆，實(shí)現(xiàn)堆的構(gòu)建、插入、刪除和排序操作。3、（本題5分）設(shè)計(jì)冒泡排序、插入排序和選擇排序算法，對(duì)相同的數(shù)據(jù)集進(jìn)行排序，比較它們的執(zhí)行效率。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，使用棧實(shí)現(xiàn)中綴表達(dá)式到后綴表達(dá)式的轉(zhuǎn)換，并計(jì)算后綴表達(dá)式的值。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)字符串中找出滿(mǎn)足特定模式的所有子串。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某城市的垃圾分類(lèi)管理系統(tǒng)需要記錄垃圾投放點(diǎn)信息、垃圾類(lèi)型、分類(lèi)情況和回收記錄等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)垃圾投放點(diǎn)的管理，垃圾類(lèi)型的分類(lèi)和統(tǒng)計(jì)，分類(lèi)情況的監(jiān)督和回收記錄的查詢(xún)，并能夠提高垃圾分類(lèi)的效率和準(zhǔn)確性。2、（本題10分）某在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管