梧州醫(yī)學高等專科學?！稊?shù)據(jù)可視化項目實踐》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁梧州醫(yī)學高等專科學校

《數(shù)據(jù)可視化項目實踐》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在一個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的分析中，需要確定網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間的連接關(guān)系和最短路徑。為了表示網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)并進行相關(guān)計算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常用的？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.十字鏈表D.邊集數(shù)組2、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究中，算法分析是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于算法分析方法的描述，錯誤的是：（）A.可以通過數(shù)學推導計算算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度B.可以通過實驗測試來評估算法在不同規(guī)模輸入下的性能C.算法分析只需要關(guān)注平均情況，不需要考慮最壞情況D.可以通過對比不同算法的性能來選擇最優(yōu)算法3、紅黑樹是另一種平衡二叉搜索樹。對于紅黑樹的性質(zhì)和優(yōu)勢，以下描述哪一項是不正確的？（）A.紅黑樹的節(jié)點要么是紅色，要么是黑色，并且通過一些規(guī)則保持平衡B.紅黑樹的插入和刪除操作的時間復(fù)雜度均為O(logn)，相對較為穩(wěn)定C.紅黑樹的查找性能不如AVL樹，因為其平衡調(diào)整不如AVL樹嚴格D.紅黑樹在實際應(yīng)用中比AVL樹更常見，因為其插入和刪除操作引起的調(diào)整相對較少4、設(shè)計一個基于STM8S的智能家電控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制和智能場景切換，給出硬件電路和通信協(xié)議。5、插入排序是一種簡單直觀的排序算法。關(guān)于插入排序的工作方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.插入排序?qū)⒋判虻脑刂饌€插入到已排序的部分中，從而逐步完成排序B.插入排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，在最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)C.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序前后不會改變D.插入排序的空間復(fù)雜度較高，通常需要額外的O(n)空間來完成排序6、設(shè)計一個數(shù)字存儲示波器觸發(fā)與存儲優(yōu)化電路，能夠提高示波器的觸發(fā)準確性和存儲效率。7、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，不準確的是（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)旨在提高數(shù)據(jù)的存儲效率和操作效率B.它是算法設(shè)計和分析的基礎(chǔ)，影響著程序的性能C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲，不考慮數(shù)據(jù)的處理邏輯D.常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)組、鏈表、棧、隊列等8、設(shè)計一個基于FPGA的UART轉(zhuǎn)SPI通信橋接模塊，實現(xiàn)兩種接口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，給出硬件描述和功能驗證。9、在一個需要對電話號碼進行存儲和快速檢索的場景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最優(yōu)的選擇？（）A.二叉搜索樹，按照電話號碼的數(shù)字大小進行存儲和查找B.哈希表，通過合適的哈希函數(shù)可以快速定位電話號碼C.跳表，提供了較好的查找性能，但實現(xiàn)相對復(fù)雜D.線段樹，主要用于區(qū)間操作，不適合電話號碼檢索10、設(shè)計一個基于單片機的智能血壓計，能夠準確測量血壓，并具有數(shù)據(jù)存儲和分析功能。11、設(shè)計一個音頻功率放大器的保護電路，包括過流保護、過熱保護和短路保護，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。12、考慮一個在線投票系統(tǒng)，需要實時統(tǒng)計每個選項的投票數(shù)量，并能夠快速返回得票最多的選項。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持這個功能？（）A.數(shù)組，存儲每個選項的票數(shù)B.鏈表，記錄投票信息C.哈希表，將選項作為鍵，票數(shù)作為值D.最大堆，始終保持最大票數(shù)在堆頂13、設(shè)計一個基于數(shù)字電路的交通信號燈控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)紅、綠、黃三種燈的交替閃爍，并且可以根據(jù)不同時間段調(diào)整信號燈的工作模式。14、設(shè)計一個基于數(shù)字濾波器的信號降噪系統(tǒng)，能夠有效去除輸入信號中的噪聲，提高信號質(zhì)量。15、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學中重要的研究領(lǐng)域，它對程序的性能和效率有著關(guān)鍵影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)以及對數(shù)據(jù)的操作C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲方式，不考慮數(shù)據(jù)的處理效率D.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提高程序的運行速度和節(jié)省存儲空間二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是斐波那契堆的合并操作及其時間復(fù)雜度。2、（本題5分）解釋什么是斐波那契堆，并說明其特點和應(yīng)用場景。3、（本題5分）詳細說明在二叉樹的平衡調(diào)整中，除了旋轉(zhuǎn)操作，還有哪些方法可以保持平衡。4、（本題5分）闡述如何在一個具有n個元素的鏈表中，使用堆排序算法進行排序，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。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）在一個在線考試系統(tǒng)中，需要管理考試科目、試題、考生答案和成績等信息。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)考試科目的添加、刪除、查找和修改，試題的錄入和更新，考生答案的存儲和成績的計算，并能夠快速查詢考生的成績和排名。3、（本題5分）一個在線課程平臺的作業(yè)管理系統(tǒng)需要記錄作業(yè)信息、學生提交情況和教師批改情況。作業(yè)信息包括作業(yè)ID、課程ID、作業(yè)內(nèi)容、截止時間，學生提交情況包括學生ID、作業(yè)ID、提交時間、提交內(nèi)容，教師批改情況包括作業(yè)ID、批改時間、批改分數(shù)、評語。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理作業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)作業(yè)的發(fā)布、提交、批改、查詢，并統(tǒng)計學生的作業(yè)完成情況。4、（本題5分）某電商平臺的促銷活動管理系統(tǒng)需要記錄活動信息和參與用戶信息，活動信息包括活動ID、活動名稱、活動規(guī)則、開始時間、結(jié)束時間，參與用戶信息包括用戶ID、活動ID、參與時間。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢活動詳情、統(tǒng)計參與人數(shù)、判斷用戶是否參與活動，并在活動結(jié)束后進行數(shù)據(jù)清理。5、（本題5分）某公司的員工管理系統(tǒng)需要存儲員工的個人信息，如姓名、工號、部門、職位、薪資等。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲員工信息，支持按部門、職位等條件進行快速查詢和排序，并能夠方便地進行員工信息的添加、刪除和修改操作。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲學校社團的成員信息，包括成員姓名、部門、聯(lián)系方式等，支持成員的管理和活動安排。2、（本題10分）設(shè)