紹興文理學(xué)院元培學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化方法與實踐》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化方法與實踐》2022-2023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個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個密碼鎖控制系統(tǒng)，通過輸入正確的密碼實現(xiàn)開鎖，具有錯誤輸入報警功能。2、設(shè)計一個數(shù)字溫度計，采用熱敏電阻傳感器，能夠測量0℃至100℃的溫度范圍，精度為0.1℃，說明硬件連接和信號處理。3、設(shè)計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓和交流電壓，精度和量程滿足一定要求，提供電路設(shè)計和誤差分析。4、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于舞臺燈光控制的調(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。5、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種常見的方法。以下關(guān)于這兩種算法的描述，正確的是：（）A.深度優(yōu)先搜索總是先訪問距離起始節(jié)點最近的未訪問節(jié)點B.廣度優(yōu)先搜索使用棧來保存待訪問節(jié)點，深度優(yōu)先搜索使用隊列C.對于同一個圖和起始節(jié)點，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索得到的遍歷結(jié)果一定不同D.深度優(yōu)先搜索適合用于查找圖中的連通分量，廣度優(yōu)先搜索適合用于求解最短路徑問題6、假設(shè)在一個基因序列分析程序中，需要快速比較兩個基因序列的相似性，并找出最長的公共子序列。為了實現(xiàn)這個功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以被應(yīng)用？（）A.動態(tài)規(guī)劃結(jié)合二維數(shù)組B.貪心算法結(jié)合鏈表C.回溯算法結(jié)合棧D.分治算法結(jié)合樹7、設(shè)計一個模擬電子琴的電路，能夠通過按鍵產(chǎn)生不同頻率的聲音，模擬鋼琴的基本音階。8、快速排序是一種高效的排序算法。關(guān)于快速排序的原理和性能，以下敘述錯誤的是（）A.快速排序通過選擇一個基準(zhǔn)元素，將待排序序列分為兩部分B.快速排序在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(nlogn)C.快速排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，但這種情況很少出現(xiàn)D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法9、設(shè)計一個基于SiC器件的高效功率轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為48V，輸出電壓為12V/10A，給出電路拓?fù)浜托阅軆?yōu)勢。10、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的氣體濃度檢測系統(tǒng)，能夠檢測多種常見氣體（如CO、CO?、CH?等）的濃度。11、設(shè)計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設(shè)計和性能測試。12、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計智能監(jiān)測電路，能夠自動監(jiān)測溫度和液位的變化，并給出預(yù)警提示。13、設(shè)計一個基于微波技術(shù)的無線充電系統(tǒng)，能夠為移動設(shè)備進(jìn)行高效、安全的無線充電。14、設(shè)計一個基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛的存取、車位的分配和安全監(jiān)控功能。15、對于一個經(jīng)常需要在頭部和尾部進(jìn)行插入和刪除操作的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)我們正在設(shè)計一個程序來管理一個排隊系統(tǒng)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.棧B.隊列C.雙端隊列D.循環(huán)隊列二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個元素的循環(huán)隊列中，如何實現(xiàn)隊列元素的刪除操作，并保證隊列的正常運行，給出具體的算法步驟和代碼。2、（本題5分）詳細(xì)描述哈夫曼樹的構(gòu)建過程，以及如何通過哈夫曼樹進(jìn)行編碼和解碼，解釋其在數(shù)據(jù)壓縮中的優(yōu)勢和應(yīng)用場景。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個有序數(shù)組中查找兩個數(shù)之和等于給定值的所有組合。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要記錄玩家的游戲得分、排名、游戲時長等信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實時更新排行榜，支持按得分、排名、游戲時長等條件進(jìn)行排序和查詢，能夠處理玩家得分變化時的排名調(diào)整。2、（本題5分）一個在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進(jìn)行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價格、數(shù)量等。購物車以棧和隊列的組合形式實現(xiàn)。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購物車；（2）從購物車中刪除指定商品；（3）按照價格從高到低輸出購物車中的商品；（4）計算購物車中商品的總價。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）一個大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速檢索和排序。數(shù)據(jù)以紅黑樹的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）插入一條新的數(shù)據(jù)記錄；（2）刪除一條指定的數(shù)據(jù)記錄；（3）按照某個字段對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序并輸出；（4）查找某個范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）某電商平臺的物流跟蹤系統(tǒng)需要記錄訂單的發(fā)貨信息、運輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計到達(dá)時間等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)物流信息的實時更新和查詢，能夠根據(jù)運輸情況及時調(diào)整預(yù)計到達(dá)時間，并為用戶提供準(zhǔn)確的物流跟蹤服務(wù)。5、（本題5分）一家物流公司的配送中心需要管理貨物的配送信息，包括配送單號、貨物信息、收件人信息、配送員信息、配送狀態(tài)、預(yù)計送達(dá)時間等。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲配送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配送信息的快速查詢、狀態(tài)更新、人員調(diào)度，并統(tǒng)計按時送達(dá)率。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個優(yōu)先隊列，用于實