重慶醫(yī)藥高等?？茖W?！稊?shù)據(jù)可視化方法》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化方法》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、設計一個基于PLC的自動化生產線控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對多個工位的順序控制、邏輯控制和故障診斷，提供控制程序和I/O分配表。2、設計一個基于AD9854的直接數(shù)字頻率合成器（DDS），輸出頻率范圍為1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，給出硬件設計和控制程序。3、設計一個無線通信模塊電路，能夠實現(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離在100米以內，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps。4、在數(shù)據(jù)結構中，鏈表是一種常見的數(shù)據(jù)結構。以下關于鏈表的描述，哪一項是不準確的？（）A.鏈表由一系列節(jié)點組成，每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)和指向下一個節(jié)點的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時，時間復雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進行動態(tài)內存分配，無需事先確定存儲空間大小D.鏈表在查找特定元素時，時間復雜度總是優(yōu)于順序表5、設計一個基于藍牙5.2的無線耳機，能夠實現(xiàn)高品質音頻播放和降噪功能，續(xù)航時間不小于20小時。6、當使用樹這種數(shù)據(jù)結構來存儲和組織數(shù)據(jù)時，二叉搜索樹是一種常見的類型。假設要在二叉搜索樹中快速查找一個特定的值，以下關于二叉搜索樹的性質，哪個是關鍵的（）A.左子樹的值都小于根節(jié)點，右子樹的值都大于根節(jié)點B.每個節(jié)點的度不超過2C.樹的高度是固定的D.節(jié)點的值是隨機分布的7、圖是一種復雜的數(shù)據(jù)結構，包含頂點和邊。假設存在一個無向圖，頂點分別為A、B、C、D、E，邊的集合為{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度優(yōu)先搜索算法從頂點A開始遍歷，以下哪個遍歷順序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B8、設計一個通信系統(tǒng)中的信道編碼模塊，實現(xiàn)某種糾錯編碼算法，分析其糾錯能力和編碼效率。9、考慮一個物流配送系統(tǒng)，需要規(guī)劃車輛的行駛路線，使得配送成本最小。假設城市之間的道路可以表示為一個有權圖，以下哪種算法和數(shù)據(jù)結構常用于解決這個問題？（）A.深度優(yōu)先搜索算法和鄰接矩陣B.廣度優(yōu)先搜索算法和鄰接表C.迪杰斯特拉算法和優(yōu)先隊列D.弗洛伊德算法和數(shù)組10、設計一個太陽能熱水器控制器節(jié)能優(yōu)化電路，能夠根據(jù)天氣情況和用戶需求自動優(yōu)化熱水器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。11、采用模擬電子技術設計一個寬帶放大器，能夠在較寬的頻率范圍內實現(xiàn)信號放大。12、設計一個用于音頻放大器的反饋網(wǎng)絡，提高放大器的穩(wěn)定性和性能，給出反饋類型選擇和參數(shù)計算。13、設計一個基于Wi-Fi的智能家居網(wǎng)關，能夠實現(xiàn)不同智能家居設備之間的互聯(lián)互通和集中控制。14、利用電力電子技術設計一個三相交流逆變器，將直流電轉換為三相交流電，用于驅動電機等負載。15、設計一個基于PLC的流水線控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)產品的自動輸送、加工、檢測和包裝等操作。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結構中棧的應用場景，如括號有效性檢查、網(wǎng)頁歷史記錄管理等，并說明其原理。2、（本題5分）對于一個具有n個元素的數(shù)組，如何使用快速排序算法處理數(shù)據(jù)元素值范圍較小的情況？3、（本題5分）解釋什么是小根堆和大根堆，并說明如何通過調整操作來維持堆的性質。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個學校的考場安排管理系統(tǒng)需要存儲考場的信息，如考場編號、考場位置、容納人數(shù)、考試科目、考試時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定考場、按照容納人數(shù)對考場進行排序、新增考場安排、修改考試時間、刪除不再使用的考場。請選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)結構，并詳細說明算法和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。2、（本題5分）某超市的商品促銷管理系統(tǒng)需要存儲促銷商品的信息，如商品編號、商品名稱、促銷價格、促銷開始時間、促銷結束時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷商品、按照促銷價格對商品進行排序、新增促銷商品、結束促銷商品活動。請設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。3、（本題5分）某城市的公交系統(tǒng)需要對公交線路和站點進行管理。線路和站點信息以有向無環(huán)圖的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查找從起點到終點經過最少站點的公交線路；（2）判斷兩條公交線路是否存在交叉站點；（3）新增一條公交線路時，如何更新整個公交網(wǎng)絡；（4）計算每個站點的客流量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。4、（本題5分）一個電商倉庫管理系統(tǒng)需要記錄貨物的入庫時間、存放位置、數(shù)量和保質期等信息。設計數(shù)據(jù)結構來優(yōu)化貨物的存儲和查找，及時處理過期貨物和庫存盤點。5、（本題5分）一個在線游戲需要對玩家的游戲數(shù)據(jù)（如得分、等級、游戲時間等）進行實時排序和更新?？紤]使用平衡二叉排序樹來存儲這些數(shù)據(jù)。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）插入一個新玩家的數(shù)據(jù)；（2）刪除一個指定玩家的數(shù)據(jù)；（3）根據(jù)得分對玩家進行降序排序；（4）更新某個玩家的游戲時間。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）使用鏈表和Prim算法，設計一個程序，為一個農業(yè)灌溉系統(tǒng)規(guī)劃