遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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)數(shù)字電壓表電流表電路，能夠同時(shí)測(cè)量直流電壓和電流，電壓測(cè)量范圍為0V到100V，電流測(cè)量范圍為0A到1A，精度為±0.1V和±0.01A。2、在鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)通過指針相互連接。假設(shè)需要頻繁地在鏈表的頭部或中間插入和刪除元素。以下哪種鏈表結(jié)構(gòu)可能是最合適的選擇（）A.單向鏈表B.雙向鏈表C.循環(huán)鏈表D.靜態(tài)鏈表3、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻信號(hào)發(fā)生器，能夠產(chǎn)生不同頻率和幅度的正弦波、方波、三角波等信號(hào)，提供電路設(shè)計(jì)和輸出信號(hào)測(cè)試結(jié)果。4、字典樹（Trie）是一種用于存儲(chǔ)字符串的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于字典樹的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.字典樹在查找、插入和刪除字符串時(shí)效率很高B.常用于文本自動(dòng)完成、詞頻統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用場(chǎng)景C.字典樹的空間利用率很高，適合存儲(chǔ)大量的字符串D.字典樹對(duì)于前綴匹配的查詢操作特別有效5、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器，采用甲乙類放大方式，輸出功率為50W，負(fù)載為8Ω，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和通信方式。7、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無線通信系統(tǒng)，采用合適的調(diào)制解調(diào)方式，實(shí)現(xiàn)短距離的數(shù)據(jù)傳輸，包括發(fā)射端和接收端的電路設(shè)計(jì)以及通信協(xié)議的制定。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)，通過控制加熱或制冷設(shè)備，使環(huán)境溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能手表，能夠顯示時(shí)間、日期、天氣信息，監(jiān)測(cè)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。10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中彩色圖像和灰度圖像的轉(zhuǎn)換和處理系統(tǒng)，分析處理效果。11、在一個(gè)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的棧中，進(jìn)行出棧操作時(shí)，如果棧為空，會(huì)發(fā)生什么情況？（）A.正常出棧，返回空值B.程序報(bào)錯(cuò)C.自動(dòng)添加一個(gè)默認(rèn)值D.等待用戶輸入值12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能消防報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時(shí)報(bào)警。13、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)算法來找出一個(gè)整數(shù)數(shù)組中所有出現(xiàn)次數(shù)超過一半的元素。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的結(jié)合可能是最有效的？（）A.哈希表記錄元素出現(xiàn)次數(shù)，然后篩選出次數(shù)超過一半的元素B.排序數(shù)組，然后通過遍歷找出出現(xiàn)次數(shù)超過一半的元素C.棧，存儲(chǔ)元素并進(jìn)行比較，難以實(shí)現(xiàn)此功能D.隊(duì)列，先進(jìn)先出，不適合統(tǒng)計(jì)元素出現(xiàn)次數(shù)14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和DAC的模擬信號(hào)采集與回放系統(tǒng)，能夠?qū)σ纛l范圍內(nèi)的模擬信號(hào)進(jìn)行采集、數(shù)字化處理和回放，給出系統(tǒng)架構(gòu)和性能指標(biāo)分析。15、考慮一個(gè)物流配送系統(tǒng)，需要根據(jù)客戶的地址和訂單需求規(guī)劃最優(yōu)的配送路線。同時(shí)，要能夠?qū)崟r(shí)更新路況信息，并重新計(jì)算最優(yōu)路線。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合最適合解決這個(gè)問題？（）A.迪杰斯特拉算法和鄰接表B.弗洛伊德算法和矩陣C.廣度優(yōu)先搜索算法和鏈表D.深度優(yōu)先搜索算法和棧16、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.?？梢杂脭?shù)組或鏈表來實(shí)現(xiàn)D.棧只能用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算，不能用于復(fù)雜的算法17、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(duì)于長字符串效果不佳18、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)自動(dòng)化的激光測(cè)距系統(tǒng)，測(cè)量精度達(dá)到毫米級(jí)，給出系統(tǒng)組成和測(cè)量算法。19、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。對(duì)于歸并排序的過程和特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.歸并排序?qū)?shù)組不斷地分成兩半，分別進(jìn)行排序，然后將排序好的兩部分合并起來B.歸并排序在任何情況下的時(shí)間復(fù)雜度均為O(nlogn)，空間復(fù)雜度為O(n)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法，能夠保持相同元素的相對(duì)順序D.歸并排序在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)，性能不如快速排序和冒泡排序20、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字電視信號(hào)接收器，能夠接收和解碼數(shù)字電視信號(hào)，給出硬件設(shè)計(jì)和解碼算法。21、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無線通信系統(tǒng)，使用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的文本數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離不小于10米，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1Mbps。22、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)中的防碰撞算法實(shí)現(xiàn)方案，分析算法的效率和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。23、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器和定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和定時(shí)功能，并可設(shè)置不同的工作模式。24、在一個(gè)人工智能的模型訓(xùn)練過程中，需要存儲(chǔ)和處理大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和參數(shù)，并能夠快速地進(jìn)行迭代和優(yōu)化。為了支持高效的模型訓(xùn)練，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最常用的？（）A.張量和并行計(jì)算B.鏈表和串行計(jì)算C.棧和遞歸計(jì)算D.隊(duì)列和分布式計(jì)算25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能場(chǎng)景切換功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋如何判斷一個(gè)二叉樹是否為對(duì)稱二叉樹，給出算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）簡(jiǎn)述哈希表的哈希函數(shù)設(shè)計(jì)中除留余數(shù)法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)。3、（本題5分）詳細(xì)論述在利用二叉搜索樹進(jìn)行刪除操作時(shí)，若刪除的節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，如何選擇替代節(jié)點(diǎn)并保持樹的性質(zhì)。4、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用希爾排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序，分析其分組策略和時(shí)間復(fù)雜度。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)算法，在一個(gè)帶權(quán)無向圖中找出所有權(quán)值相等的路徑。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用平衡二叉樹存儲(chǔ)書籍的ISBN號(hào)和書名，實(shí)現(xiàn)快速查找和插入。3、（本題5分）以哈希表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)酒店房間預(yù)訂管理系統(tǒng)，能夠快速查詢房間的預(yù)訂狀態(tài)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)鏈表中刪除所有值為給定值的節(jié)點(diǎn)。5、（本題5分）給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組，設(shè)計(jì)算法找出其中和最接近給定值的子數(shù)組。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)學(xué)校的教師教學(xué)評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)教師評(píng)價(jià)信息，如教師編號(hào)、教師姓名、評(píng)價(jià)課程、評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)、評(píng)價(jià)內(nèi)容等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定教師的評(píng)價(jià)、按照評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)對(duì)教師進(jìn)行排序、新增評(píng)價(jià)、修改評(píng)價(jià)以及刪除評(píng)價(jià)。請(qǐng)?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)和性能分析。2、（本題10分）一個(gè)在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要對(duì)玩家的得分進(jìn)行實(shí)時(shí)更新和排名。得分信息以斐波那契堆的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）玩家得分增加或減少時(shí)更新