黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化開發(fā)實訓(xùn)實踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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3頁黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化開發(fā)實訓(xùn)實踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、設(shè)計一個基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的地下停車場智能照明系統(tǒng)，根據(jù)車輛和人員活動自動控制燈光。2、設(shè)計一個數(shù)字頻率計，采用直接計數(shù)法，測量范圍為1Hz至10MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。3、若要對n個不同的關(guān)鍵字進(jìn)行冒泡排序，在最壞情況下，其比較次數(shù)為？（）A.n(n-1)/2B.nlog2nC.n^2D.n4、設(shè)計一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光控制、窗簾控制、家電控制等功能，給出系統(tǒng)的整體架構(gòu)和實現(xiàn)細(xì)節(jié)。5、假設(shè)要對一組整數(shù)進(jìn)行排序，這些整數(shù)的范圍較?。ɡ?到100），并且數(shù)據(jù)量較大。以下哪種排序算法在這種情況下可能表現(xiàn)最佳？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.計數(shù)排序6、設(shè)計一個圖像處理中的邊緣檢測算法，并在實際圖像上進(jìn)行測試和優(yōu)化，分析算法的復(fù)雜度和準(zhǔn)確性。7、在排序算法中，選擇排序是一種簡單的排序方法，以下關(guān)于選擇排序的描述，正確的是：（）A.選擇排序在每一輪選擇未排序部分的最小元素，與當(dāng)前位置的元素交換B.選擇排序在最好和最壞情況下的時間復(fù)雜度都是O(nlogn)C.選擇排序是一種穩(wěn)定的排序算法，不會改變相同元素的相對順序D.選擇排序的空間復(fù)雜度較高，需要額外的大量輔助空間8、已知一個棧的進(jìn)棧序列為1，2，3，4，5。則下列序列中，不可能是出棧序列的是：（）A.5，4，3，2，1B.4，5，3，2，1C.4，3，5，1，2D.1，2，3，4，59、在一個需要頻繁進(jìn)行字符串匹配和查找的系統(tǒng)中，例如在搜索引擎的索引構(gòu)建中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會被優(yōu)先考慮？（）A.二叉樹，一般的二叉樹在字符串查找中效率不高B.字典樹（Trie），特別適合字符串的存儲和查找，節(jié)省空間和時間C.鏈表，查找效率低，不適合大量字符串的快速查找D.堆，主要用于排序和優(yōu)先級處理，不是字符串查找的首選10、考慮到一個分布式緩存系統(tǒng)，需要在多個節(jié)點之間同步數(shù)據(jù)，并處理節(jié)點的加入和離開。為了實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)同步和容錯，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能會被用到？（）A.一致性哈希B.分布式鎖C.分布式事務(wù)D.分布式隊列11、數(shù)組是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有一定的優(yōu)點和局限性。以下關(guān)于數(shù)組的說法，不正確的是：（）A.數(shù)組的元素在內(nèi)存中是連續(xù)存儲的，便于隨機(jī)訪問B.數(shù)組的長度在定義后通常是固定的，不易動態(tài)擴(kuò)展C.數(shù)組的插入和刪除操作在元素較多時，效率較高D.數(shù)組可以用于存儲相同類型的數(shù)據(jù)元素，具有較高的存儲效率12、設(shè)計一個基于藍(lán)牙技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能夠采集環(huán)境溫度、濕度和光照等信息，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)終端，說明節(jié)點的硬件設(shè)計和軟件流程。13、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個自動售貨機(jī)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)商品選擇、支付和出貨功能。14、在一個具有n個節(jié)點的帶權(quán)有向圖中，使用Dijkstra算法求單源最短路徑，其時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)15、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在研究一個順序存儲的線性表。以下關(guān)于線性表的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.順序存儲的線性表在插入和刪除元素時，可能需要移動大量元素，效率較低B.線性表的長度可以動態(tài)變化，根據(jù)需要增加或減少存儲的元素數(shù)量C.可以通過索引快速訪問順序存儲線性表中的任意元素D.順序存儲的線性表適合頻繁進(jìn)行插入和刪除操作的場景16、堆是一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實現(xiàn)優(yōu)先隊列。以下關(guān)于堆的描述，錯誤的是：（）A.大頂堆中每個節(jié)點的值都大于或等于其子節(jié)點的值，小頂堆則相反B.可以用數(shù)組來實現(xiàn)堆，通過計算索引可以方便地進(jìn)行堆的操作C.堆排序利用堆的特性，將數(shù)組構(gòu)建成堆，然后依次取出堆頂元素得到排序結(jié)果D.堆的插入和刪除操作的時間復(fù)雜度都為O(logn)，且堆的空間復(fù)雜度總是高于其他線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)17、設(shè)計一個用于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)點位控制、軌跡規(guī)劃和速度控制，說明控制算法和驅(qū)動器選型。18、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計一個企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。19、利用射頻電路設(shè)計一個衛(wèi)星通信接收前端，包括低噪聲放大器、下變頻器等部分，給出性能指標(biāo)和實現(xiàn)方案。20、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）和攝像頭的運(yùn)動目標(biāo)檢測系統(tǒng)，實時檢測視頻中的運(yùn)動目標(biāo)。21、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的無線音頻傳輸，傳輸距離不小于20米，支持雙聲道。22、設(shè)計一個基于PLC的物料輸送系統(tǒng)控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的物料需求實現(xiàn)自動輸送和分揀功能。23、設(shè)計一個基于模擬比較器和觸發(fā)器的脈沖整形電路，將不規(guī)則脈沖整形為標(biāo)準(zhǔn)脈沖。24、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小車的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、調(diào)速等功能，并具備避障功能。25、設(shè)計一個基于數(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)。26、設(shè)計一個音頻放大器擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率和音質(zhì)，并且具有失真檢測功能。27、設(shè)計一個基于射頻識別（RFID）技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的自動識別、入庫和出庫管理。28、設(shè)計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶增益為0dB，阻帶衰減不小于40dB，用于濾除高頻噪聲。29、設(shè)計一個簡單的圖像采集系統(tǒng)，使用CMOS圖像傳感器采集圖像，并通過USB接口將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行顯示和存儲。30、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.3的智能音箱，能夠?qū)崿F(xiàn)語音交互、音樂播放、智能家居控制等功能，音質(zhì)清晰，響應(yīng)迅速。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某醫(yī)院的體檢管理系統(tǒng)需要記錄體檢項目、體檢人員信息、體檢結(jié)果和建議等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)體檢項目的設(shè)置，體檢人員信息的錄入，體檢結(jié)果的存儲和分析，以及個性化的體檢建議生成，并能夠快速查詢和統(tǒng)計體檢數(shù)據(jù)。2、（本題5分）一個城市的公共交通系統(tǒng)需要實時跟蹤公交車的位置和行駛路線，為乘客提供準(zhǔn)確的到站時間預(yù)測。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理車輛位置信息，計算到站時間。3、（本題5分）某公司的員工信息（包括員工編號、姓名、年齡、部門、工資等）以哈希表的形式存儲。由于公司規(guī)模擴(kuò)大，員工數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致哈希沖突頻繁。請?zhí)岢龈倪M(jìn)方案，重新設(shè)計哈希函數(shù)和解決沖突的方法，并分析改進(jìn)后的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。同時，實現(xiàn)以下功能：（1）查找特定員工的信息；（2）統(tǒng)計每個部門的員工人數(shù)。4、（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(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。5、（本題5分）某音樂播放平臺需要管理大量的音樂文件信息，包括歌曲ID、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數(shù)、下載次數(shù)等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些音樂信息，能夠快速查找特定歌曲、按照歌手或?qū)］嫹诸悺⒏虏シ藕拖螺d次數(shù)，并統(tǒng)計熱門歌曲。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋平衡二叉樹的定義和調(diào)整平衡的方法（如左旋、右旋），說明平衡二叉樹在查找操作中的性能優(yōu)勢。2、（本題5分）解釋圖的連通性問題的其他變體，如強(qiáng)連通分量的數(shù)量、弱連通分量的合并等問題及解決方法。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在哈夫曼編碼的擴(kuò)