上海閔行職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化課程實訓(xùn)》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頁上海閔行職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化課程實訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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)計一個用于工業(yè)自動化的激光測距系統(tǒng)，測量精度達(dá)到毫米級，給出系統(tǒng)組成和測量算法。2、假設(shè)要對一個包含1000個元素的數(shù)組進(jìn)行排序，以下哪種排序算法在平均情況下性能較好？（）A.冒泡排序B.選擇排序C.插入排序D.快速排序3、哈希表是一種用于快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用一個哈希表存儲數(shù)據(jù)。以下關(guān)于哈希表的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.哈希函數(shù)用于將關(guān)鍵字映射到哈希表中的位置，理想情況下不同的關(guān)鍵字應(yīng)映射到不同的位置B.處理哈希沖突的常見方法有開放地址法和鏈地址法C.哈希表的查找、插入和刪除操作的平均時間復(fù)雜度均為O(1)D.哈希表的性能不受哈希函數(shù)的選擇和表的裝填因子的影響4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。在眾多的數(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)。線性表具有多種存儲方式，如順序存儲和鏈?zhǔn)酱鎯Αｍ樞虼鎯Φ木€性表在插入和刪除元素時，可能會面臨較大的移動操作。假設(shè)一個順序存儲的線性表已經(jīng)存儲了大量元素，現(xiàn)在需要在中間位置插入一個新元素，以下關(guān)于這種操作的描述，正確的是：（）A.插入操作的時間復(fù)雜度為O(1)B.插入操作的時間復(fù)雜度為O(n)C.插入操作無需移動元素D.插入操作的時間復(fù)雜度與元素個數(shù)無關(guān)5、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個太陽能充電控制器，實現(xiàn)對太陽能電池板輸出的電能進(jìn)行有效管理和存儲。6、運用電子電路知識，設(shè)計一個用于工業(yè)機(jī)器人的運動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)器人的精確運動控制。7、設(shè)計一個基于編碼器和驅(qū)動器的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。8、設(shè)計一個基于Wi-Fi的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)實時視頻傳輸和遠(yuǎn)程控制，闡述系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。9、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的風(fēng)速測量系統(tǒng)，能夠測量0-30m/s的風(fēng)速，精度達(dá)到0.1m/s。10、使用單片機(jī)設(shè)計一個智能空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當(dāng)空氣質(zhì)量超標(biāo)時進(jìn)行報警。11、設(shè)計一個基于無線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度和氣象條件自動控制灌溉水量和時間。12、設(shè)計一個低通濾波器，采用無源濾波器設(shè)計，截止頻率為10kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于30dB，給出電路參數(shù)和性能測試。13、設(shè)計一個溫度控制系統(tǒng)電路，能夠根據(jù)設(shè)定的溫度自動控制加熱或冷卻設(shè)備，使環(huán)境溫度保持在設(shè)定值附近，精度為±1℃。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作中，可能會出現(xiàn)時間和空間的權(quán)衡。以下關(guān)于時間和空間權(quán)衡的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.有時候為了提高操作的時間效率，可能需要犧牲一些存儲空間，例如使用緩存來加速數(shù)據(jù)訪問B.某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在節(jié)省空間的同時，可能會導(dǎo)致操作的時間復(fù)雜度增加，例如壓縮存儲的數(shù)組C.在任何情況下，都應(yīng)該優(yōu)先考慮時間效率，而忽略空間的消耗，因為時間往往比空間更寶貴D.時間和空間的權(quán)衡需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求來決定，沒有絕對的最優(yōu)策略15、設(shè)計一個基于模擬積分器和比較器的電壓-頻率轉(zhuǎn)換器（VFC），分析其性能特點。16、設(shè)計一個溫度報警器電路，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時，發(fā)出聲光報警信號，報警溫度可設(shè)置。17、棧是一種特殊的線性結(jié)構(gòu)，遵循后進(jìn)先出的原則。假設(shè)一個程序中使用了棧來存儲數(shù)據(jù)。以下關(guān)于棧的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.?？梢杂糜趯崿F(xiàn)函數(shù)調(diào)用時的參數(shù)傳遞和局部變量存儲B.入棧和出棧操作的時間復(fù)雜度均為O(1)C.可以使用數(shù)組或鏈表來實現(xiàn)棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.棧的存儲空間大小是固定的，無法動態(tài)擴(kuò)展18、在選擇排序算法時，需要考慮多種因素，如數(shù)據(jù)規(guī)模、數(shù)據(jù)特點、時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度等。對于一個基本有序的數(shù)組，以下哪種排序算法的性能較好：（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.選擇排序19、設(shè)計一個音頻濾波器數(shù)字控制與自動切換電路，能夠通過數(shù)字信號處理器（DSP）精確控制濾波器參數(shù)，并根據(jù)輸入音頻信號自動切換濾波器。20、設(shè)計一個基于無線通信模塊的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實現(xiàn)對電表、水表、氣表數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集。21、設(shè)計一個簡單的數(shù)字圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，給出系統(tǒng)設(shè)計和去噪效果分析。22、設(shè)計一個正弦波信號發(fā)生器，輸出頻率在100kHz至1GHz連續(xù)可調(diào)，采用鎖相環(huán)技術(shù)實現(xiàn)，說明工作原理和硬件設(shè)計。23、設(shè)計一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址分配方案，滿足特定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的需求。24、使用單片機(jī)設(shè)計一個汽車防盜報警系統(tǒng)，能夠檢測車輛的異常狀態(tài)并發(fā)出警報，同時通過短信通知車主。25、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠測量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程抄表功能。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在樹的平衡調(diào)整算法中，如何分析旋轉(zhuǎn)操作對樹的高度和性能的影響。2、（本題5分）解釋在鏈表中刪除一個節(jié)點時，如何正確更新指針以保持鏈表的完整性，并舉例說明。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個鏈表中刪除所有值為給定值的節(jié)點。4、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用堆排序?qū)σ粋€數(shù)組進(jìn)行排序，分析其性能和特點。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）探討后綴樹在文本壓縮中的應(yīng)用，設(shè)計壓縮和解壓縮算法。2、（本題5分）設(shè)計一個貪心算法，解決活動安排問題，使安排的活動數(shù)量最多。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個醫(yī)院的病房消毒記錄系統(tǒng)，確保病房消毒工作按時完成。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，將一個二叉搜索樹轉(zhuǎn)換為排序的雙向循環(huán)鏈表。5、（本題5分）設(shè)計一個算法，用鄰接矩陣表示一個有向圖，計算圖中頂點的支配集。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線考試系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的答題情況、得分和考試時間。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，能夠快速地統(tǒng)計考試結(jié)果、分析學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。2、（本題10分）某快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要對包裹的運輸路徑和狀態(tài)進(jìn)行管理。包裹信息包括包裹編號、起始地、目的地、當(dāng)前位置、狀態(tài)等。這些信息以雙端隊列的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個包裹的當(dāng)前位置和狀態(tài)；（2）包裹到達(dá)一個新的地點時更新其信息；（3）按照目的地對包裹進(jìn)行排序；（4）統(tǒng)計處于運輸中、已送達(dá)和異常狀態(tài)