湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化方法》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1頁(yè)，共3頁(yè)湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化方法》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、棧和隊(duì)列在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于棧和隊(duì)列應(yīng)用場(chǎng)景的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值、函數(shù)調(diào)用等B.隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索、任務(wù)調(diào)度等C.棧和隊(duì)列不能同時(shí)用于一個(gè)程序中，會(huì)導(dǎo)致沖突D.棧和隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)遞歸算法的非遞歸形式2、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)文本編輯器中的撤銷和重做功能，需要能夠高效地存儲(chǔ)操作歷史，并支持快速的回退和前進(jìn)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最佳選擇？（）A.數(shù)組，存儲(chǔ)固定數(shù)量的操作歷史，擴(kuò)展困難B.雙向鏈表，方便在兩端進(jìn)行插入和刪除操作，適合存儲(chǔ)操作歷史C.樹(shù)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不太適合存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的操作歷史D.哈希表，查找效率高，但不便于維護(hù)操作的順序3、基于通信編碼技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)，能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和糾錯(cuò)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字頻率計(jì)，能夠測(cè)量輸入信號(hào)的頻率，具有較高的測(cè)量精度和較寬的測(cè)量范圍。5、在圖的存儲(chǔ)和遍歷中，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷可以用于判斷圖是否連通。以下關(guān)于連通性判斷的敘述中，不正確的是（）A.如果從某個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)能夠遍歷到圖中的所有頂點(diǎn)，則圖是連通的B.對(duì)于無(wú)向圖，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果相同，都能判斷連通性C.對(duì)于有向圖，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果可能不同，需要綜合判斷連通性D.無(wú)論圖的存儲(chǔ)方式如何，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷判斷連通性的時(shí)間復(fù)雜度相同6、使用集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)ADC轉(zhuǎn)換器，給出轉(zhuǎn)換精度、速度和功耗等性能指標(biāo)，并進(jìn)行電路實(shí)現(xiàn)。7、在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的索引結(jié)構(gòu)中，如果需要支持范圍查詢（例如查找年齡在20到30歲之間的用戶），以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.B樹(shù)，便于范圍查找B.二叉搜索樹(shù)，快速定位節(jié)點(diǎn)C.哈希表，直接獲取特定鍵的值D.棧，存儲(chǔ)查詢過(guò)程中的中間結(jié)果8、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量調(diào)整信號(hào)燈時(shí)間。9、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)議轉(zhuǎn)換。10、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(guò)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(lái)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11、在排序算法的穩(wěn)定性方面，插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法。這意味著在排序過(guò)程中（）A.相同元素的相對(duì)順序不會(huì)改變B.排序速度較快C.不需要額外的存儲(chǔ)空間D.以上都不是12、在一個(gè)需要對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的場(chǎng)景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.集合，自動(dòng)去除重復(fù)元素B.數(shù)組，需要額外的算法進(jìn)行去重C.鏈表，去重操作復(fù)雜且效率低D.棧，不適合進(jìn)行去重操作13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的排序算法中，歸并排序是一種穩(wěn)定的排序方法。假設(shè)我們正在使用歸并排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于歸并排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.歸并排序的基本思想是將數(shù)組分成兩半，分別排序后再合并B.歸并排序的時(shí)間復(fù)雜度在任何情況下都是O(nlogn)C.歸并排序在合并過(guò)程中需要額外的輔助空間，其空間復(fù)雜度為O(n)D.歸并排序是一種原地排序算法，不需要額外的存儲(chǔ)空間14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，散列表（哈希表）用于快速查找數(shù)據(jù)。以下關(guān)于散列表的描述，錯(cuò)誤的是（）A.散列函數(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)散列表的性能有很大影響B(tài).處理沖突的方法有開(kāi)放地址法和鏈地址法C.散列表的查找時(shí)間復(fù)雜度始終為O(1)D.散列表的裝填因子會(huì)影響其性能15、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的敘述，錯(cuò)誤的是：（）A.歸并排序?qū)⒋判蛐蛄蟹殖扇舾蓚€(gè)子序列，然后將子序列合并成有序序列B.歸并排序在最壞、平均和最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度均為O(nlogn)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復(fù)雜度較高16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲幕叶葓D像進(jìn)行實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)，采用Sobel算子，給出硬件架構(gòu)和Verilog代碼實(shí)現(xiàn)。17、考慮到一個(gè)視頻編碼系統(tǒng)，需要對(duì)連續(xù)的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和存儲(chǔ)，同時(shí)能夠快速地讀取和解碼特定幀的數(shù)據(jù)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用于優(yōu)化這個(gè)過(guò)程？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.鏈表C.數(shù)組D.棧18、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電路，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)具有低功耗和自組網(wǎng)功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的智能手環(huán)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與手機(jī)的數(shù)據(jù)交互和健康監(jiān)測(cè)功能。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的車牌識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲能囕v圖像進(jìn)行車牌定位、字符分割和識(shí)別，闡述算法流程和實(shí)現(xiàn)方法。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在路徑？2、（本題5分）論述在一個(gè)具有n個(gè)元素的鏈表中，如何實(shí)現(xiàn)鏈表的復(fù)制操作。3、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹(shù)中如何處理節(jié)點(diǎn)的刪除導(dǎo)致下溢的情況。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)程序，使用堆結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一組學(xué)生的考試成績(jī)，實(shí)現(xiàn)成績(jī)的優(yōu)先級(jí)排序和查詢。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用平衡二叉樹(shù)存儲(chǔ)學(xué)生的學(xué)號(hào)和績(jī)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)績(jī)點(diǎn)的范圍查找和統(tǒng)計(jì)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)二叉搜索樹(shù)的前序遍歷的迭代器實(shí)現(xiàn)，方便對(duì)二叉搜索樹(shù)進(jìn)行遍歷。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)旅游景點(diǎn)的門票銷售記錄信息，支持按日期和門票類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用左偏樹(shù)解決資源分配中的優(yōu)先問(wèn)題。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一個(gè)在線投票系統(tǒng)中，需要記錄每個(gè)投票選項(xiàng)的票數(shù)，并實(shí)時(shí)顯示投票結(jié)果。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理投票操作，防止重復(fù)投票，并快速地統(tǒng)計(jì)和展示投票結(jié)果。2、（本題10分）某音樂(lè)平臺(tái)需要對(duì)用戶的