站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共2頁廈門興才職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化課程實(shí)訓(xùn)》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、堆排序是基于二叉堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的排序算法。假設(shè)我們正在使用堆排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于堆排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.堆排序首先將數(shù)組構(gòu)建成一個(gè)最大堆或最小堆，然后逐步取出堆頂元素并調(diào)整堆B.堆排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)，空間復(fù)雜度為O(1)C.堆排序在排序過程中不需要額外的輔助空間，是一種原地排序算法D.堆排序適用于對大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，但在數(shù)據(jù)量較小時(shí)性能不如其他排序算法2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個(gè)輸入電壓的大小，并輸出高低電平信號。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊的智能家居安防系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測門窗狀態(tài)、入侵情況，并向用戶發(fā)送報(bào)警信息。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的物品識別與管理系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確地讀取標(biāo)簽信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。5、冒泡排序是一種簡單的排序算法。假設(shè)我們正在使用冒泡排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于冒泡排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大的元素逐步“浮”到數(shù)組的末尾B.冒泡排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但在最好情況下可以達(dá)到O(n)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序后不會(huì)改變D.冒泡排序的性能優(yōu)于其他所有排序算法，適用于各種規(guī)模的數(shù)據(jù)排序6、對于一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的循環(huán)隊(duì)列，當(dāng)隊(duì)尾指針rear等于數(shù)組的最大下標(biāo)時(shí)，若要進(jìn)行入隊(duì)操作，需要進(jìn)行的處理是？（）A.rear重置為0B.rear保持不變C.擴(kuò)充數(shù)組容量D.無法再入隊(duì)7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理器（DSP）的音頻濾波系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對音頻信號的低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波參數(shù)可調(diào)節(jié)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，能夠輸出穩(wěn)定的直流電壓，具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)等功能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)傳感器的信號調(diào)理電路，將傳感器輸出的小信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號，給出電路設(shè)計(jì)和精度分析。10、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信系統(tǒng)中的抗衰落接收電路，能夠有效應(yīng)對多徑衰落，提高信號接收質(zhì)量，并進(jìn)行性能測試。11、在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.可以通過選擇合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來提高性能B.可以通過改進(jìn)算法來降低操作的時(shí)間復(fù)雜度C.優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一定會(huì)增加代碼的復(fù)雜性D.優(yōu)化需要綜合考慮性能、可讀性和可維護(hù)性12、利用射頻電路設(shè)計(jì)一個(gè)無線射頻識別（RFID）讀寫器，實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽的讀取和寫入操作。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，根據(jù)交通流量和環(huán)境光照自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。14、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。15、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字圖像加密和解密系統(tǒng)，采用加密算法保證圖像安全，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和加密效果評估。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，如何根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如鏈表、數(shù)組、樹等。2、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹中如何進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的查找操作。3、（本題5分）對于一個(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組，如何使用選擇排序算法進(jìn)行優(yōu)化以減少比較次數(shù)？三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)包裹狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢和跟蹤。2、（本題5分）某在線論壇需要對帖子和回復(fù)進(jìn)行管理。帖子和回復(fù)以雙向鏈表的形式存儲(chǔ)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）按照發(fā)布時(shí)間順序輸出帖子和回復(fù)；（2）將熱門帖子置頂；（3）刪除某個(gè)違規(guī)的帖子或回復(fù)；（4）統(tǒng)計(jì)每個(gè)帖子的回復(fù)數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）某公司的項(xiàng)目任務(wù)分配系統(tǒng)需要對多個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)和員工分配情況進(jìn)行管理。任務(wù)信息包括任務(wù)編號、任務(wù)描述、負(fù)責(zé)人、截止日期等，員工信息包括員工編號、姓名、負(fù)責(zé)任務(wù)等?？紤]使用線索二叉樹來存儲(chǔ)這些信息。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）插入新的任務(wù)或員工信息；（2）刪除已完成的任務(wù)或離職員工信息；（3）按照截止日期對任務(wù)進(jìn)行排序；（4）查找某個(gè)員工負(fù)責(zé)的所有任務(wù)。分析所設(shè)計(jì)算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）一個(gè)在線點(diǎn)餐系統(tǒng)需要記錄菜品信息和訂單信息。菜品包括菜品ID、菜品名稱、價(jià)格、圖片、描述等，訂單包括訂單ID、用戶ID、菜品列表、總價(jià)、下單時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢菜品、生成訂單、更新訂單狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)每種菜品的銷售數(shù)量。5、（本題5分）某在線寵物領(lǐng)養(yǎng)平臺需要記錄寵物的信息、領(lǐng)養(yǎng)人的申請和審核狀態(tài)。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，確保寵物能夠找到合適的領(lǐng)養(yǎng)家庭。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)算法，利用鏈表實(shí)現(xiàn)一