學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁河南工學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化開發(fā)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）的智能手環(huán)，能夠監(jiān)測心率、運(yùn)動(dòng)步數(shù)和睡眠質(zhì)量，并與手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，說明硬件設(shè)計(jì)和軟件架構(gòu)。2、設(shè)計(jì)一個(gè)電子血壓計(jì)電路，能夠測量人體血壓，測量精度為±3mmHg，并且具有顯示和存儲(chǔ)功能。3、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM）控制模塊，實(shí)現(xiàn)根據(jù)信道條件動(dòng)態(tài)調(diào)整編碼和調(diào)制方式。4、字典樹（Trie樹）常用于字符串的存儲(chǔ)和查找。假設(shè)我們正在使用字典樹處理字符串集合。以下關(guān)于字典樹的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.字典樹利用字符串的公共前綴來節(jié)省存儲(chǔ)空間和提高查找效率B.插入和查找操作在字典樹中的時(shí)間復(fù)雜度與字符串的長度有關(guān)C.字典樹可以方便地實(shí)現(xiàn)字符串的前綴匹配和搜索功能D.字典樹適合存儲(chǔ)大量短字符串，對于長字符串效果不佳5、考慮一個(gè)表達(dá)式求值的程序，例如計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式3+(4*5)-6。為了正確地按照運(yùn)算符的優(yōu)先級進(jìn)行計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常被用于輔助計(jì)算過程？（）A.隊(duì)列，存儲(chǔ)待計(jì)算的數(shù)字和運(yùn)算符B.棧，用于處理運(yùn)算符的優(yōu)先級C.數(shù)組，存儲(chǔ)表達(dá)式的各個(gè)元素D.二叉樹，構(gòu)建表達(dá)式的結(jié)構(gòu)6、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)算法來計(jì)算表達(dá)式的值，例如“(2+3)*4-5”，需要一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)操作數(shù)和運(yùn)算符，并按照正確的順序進(jìn)行計(jì)算。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.隊(duì)列，先進(jìn)先出，難以處理表達(dá)式的優(yōu)先級B.棧，能夠方便地處理運(yùn)算符的優(yōu)先級和計(jì)算順序C.數(shù)組，存儲(chǔ)固定數(shù)量的元素，不利于表達(dá)式的靈活計(jì)算D.哈希表，主要用于快速查找，不適合表達(dá)式的計(jì)算7、運(yùn)用數(shù)字信號處理技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻均衡器，用戶可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整不同頻段的音量。8、設(shè)計(jì)一個(gè)電子密碼鎖電路，要求具有密碼設(shè)置、密碼輸入、密碼驗(yàn)證和開鎖功能，密碼長度為6位數(shù)字。9、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉，節(jié)約水資源。10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測量范圍為0至1000V，精度為10V，采用分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，說明硬件電路和軟件算法。11、利用傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測水中的溫度、酸堿度、溶解氧等參數(shù)。12、棧是一種特殊的線性表，遵循特定的操作原則。以下關(guān)于棧的描述，錯(cuò)誤的是（）A.棧的操作遵循后進(jìn)先出（LIFO）原則B.入棧和出棧操作的時(shí)間復(fù)雜度都為O(1)C.棧可以用數(shù)組或鏈表來實(shí)現(xiàn)D.棧只能用于實(shí)現(xiàn)簡單的數(shù)值計(jì)算，不能用于復(fù)雜的算法13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻播放器電路，能夠播放MP3、WAV等格式的音頻文件，具有音量調(diào)節(jié)、播放/暫停、上一曲/下一曲等功能。14、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能路燈控制器節(jié)能電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度和交通流量自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈的亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)化倉儲(chǔ)貨架系統(tǒng)，能夠自動(dòng)存取貨物并進(jìn)行庫存管理。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）分析在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何利用棧和隊(duì)列實(shí)現(xiàn)圖的遍歷。2、（本題5分）解釋二叉樹的前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷的定義，并分別闡述其遞歸和非遞歸的實(shí)現(xiàn)方法。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)有向圖中進(jìn)行拓?fù)渑判虻牟⑿兴惴ǎo出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能優(yōu)勢。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某公司的員工管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的個(gè)人信息，如姓名、工號、部門、職位、薪資等。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)員工信息，支持按部門、職位等條件進(jìn)行快速查詢和排序，并能夠方便地進(jìn)行員工信息的添加、刪除和修改操作。2、（本題5分）某醫(yī)院的醫(yī)生排班管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)醫(yī)生的排班信息，如醫(yī)生編號、醫(yī)生姓名、科室、排班日期、上班時(shí)間、下班時(shí)間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定醫(yī)生的排班、按照上班時(shí)間對排班進(jìn)行排序、新增排班、修改排班以及刪除排班。請?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。3、（本題5分）某超市的商品促銷管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)促銷商品的信息，如商品編號、商品名稱、促銷價(jià)格、促銷開始時(shí)間、促銷結(jié)束時(shí)間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷商品、按照促銷價(jià)格對商品進(jìn)行排序、新增促銷商品、結(jié)束促銷商品活動(dòng)。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評估。4、（本題5分）在一個(gè)在線電影票務(wù)系統(tǒng)中，需要管理電影院信息、影片排片、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計(jì)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，支持電影院和影片的添加、刪除和修改，座位的預(yù)訂和取消，票房數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，并能夠?qū)崟r(shí)顯示座位的預(yù)訂情況和優(yōu)化排片策略。5、（本題5分）某社交平臺需要存儲(chǔ)用戶的好友關(guān)系數(shù)據(jù)。每個(gè)用戶有一個(gè)唯一的用戶ID，好友關(guān)系是雙向的。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示用戶之間的好友關(guān)系，能夠快速查詢某個(gè)用戶的好友列表、判斷兩個(gè)用戶是否為好友、添加或刪除好友關(guān)系，并計(jì)算用戶的好友數(shù)量。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)回溯