河北環(huán)境工程學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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)基于無線通信技術(shù)的智能物流跟蹤與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。2、假設(shè)要對(duì)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(jì)數(shù)排序3、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于實(shí)現(xiàn)LRU（最近最少使用）緩存淘汰策略？（）A.數(shù)組B.鏈表C.哈希表D.棧4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字鎖相放大器的微弱信號(hào)檢測系統(tǒng)，能夠從強(qiáng)噪聲背景中檢測出微弱信號(hào)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)自動(dòng)控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于音頻功率放大器的汽車音響系統(tǒng)，具備四路輸出，總功率不小于100W。7、在樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，除了二叉樹，還有多叉樹。假設(shè)一個(gè)多叉樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)數(shù)量不確定，以下哪種存儲(chǔ)方式可能更靈活（）A.雙親表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式都不靈活8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)數(shù)器擴(kuò)展電路，能夠?qū)㈩l率計(jì)的測量范圍擴(kuò)展到1GHz，精度為±1Hz。9、在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和m條邊的無向圖中，使用鄰接表存儲(chǔ)，空間復(fù)雜度大約是多少？（）A.O(n+m)B.O(n^2)C.O(m^2)D.O(nm)10、設(shè)計(jì)一個(gè)光纖通信系統(tǒng)中光纖的選型方案，考慮傳輸距離、帶寬和成本等因素，進(jìn)行性能和成本評(píng)估。11、隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先遍歷算法。在廣度優(yōu)先遍歷中，以下關(guān)于隊(duì)列的使用描述錯(cuò)誤的是（）A.從起始節(jié)點(diǎn)開始，將其入隊(duì)B.每次取出隊(duì)頭節(jié)點(diǎn)，并將其未訪問的鄰接節(jié)點(diǎn)入隊(duì)C.直到隊(duì)列為空，遍歷結(jié)束D.隊(duì)列中的節(jié)點(diǎn)順序與遍歷順序無關(guān)12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的相位跟蹤和鎖定，給出電路設(shè)計(jì)和性能分析。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CAN總線的汽車電子控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和車身電子設(shè)備的控制和通信，說明總線協(xié)議和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。14、利用通信原理知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能夠在一定距離內(nèi)穩(wěn)定傳輸數(shù)字信號(hào)，具備抗干擾和糾錯(cuò)能力，且傳輸速率達(dá)到特定要求。15、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬信號(hào)數(shù)字化系統(tǒng)，包括抽樣、量化和編碼模塊，確定合適的抽樣頻率和量化級(jí)數(shù)，分析系統(tǒng)性能。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述如何將一個(gè)具有n個(gè)元素的無序數(shù)組構(gòu)建為一個(gè)最小堆，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述在圖的生成算法中，如何隨機(jī)生成一個(gè)連通圖或有特定性質(zhì)的圖。3、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過平衡調(diào)整操作減少節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)次數(shù)。4、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的棧頂和棧底的概念，并說明在操作棧時(shí)如何維護(hù)棧頂和棧底。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)管理系統(tǒng)需要記錄活動(dòng)信息和參與用戶信息，活動(dòng)信息包括活動(dòng)ID、活動(dòng)名稱、活動(dòng)規(guī)則、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，參與用戶信息包括用戶ID、活動(dòng)ID、參與時(shí)間。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢活動(dòng)詳情、統(tǒng)計(jì)參與人數(shù)、判斷用戶是否參與活動(dòng)，并在活動(dòng)結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)清理。2、（本題5分）某餐廳的菜單管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)菜品信息，如菜品編號(hào)、菜品名稱、菜品價(jià)格、菜品分類、銷量等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定菜品、按照銷量對(duì)菜品進(jìn)行排序、新增菜品、修改菜品信息以及刪除菜品。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化方法。3、（本題5分）一個(gè)在線教學(xué)平臺(tái)需要對(duì)學(xué)生的考試成績進(jìn)行管理和分析。成績信息以堆（大頂堆或小頂堆）的形式存儲(chǔ)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）找出成績最高的前10%的學(xué)生；（2）插入一個(gè)新學(xué)生的成績；（3）刪除某個(gè)學(xué)生的成績；（4）計(jì)算所有學(xué)生成績的平均值。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）一個(gè)在線點(diǎn)餐系統(tǒng)需要管理菜品信息、菜單、用戶訂單和支付信息等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，支持菜品的添加、刪除和修改，菜單的生成，用戶訂單的處理和支付信息的記錄，并能夠快速處理高峰時(shí)段的大量訂單和優(yōu)化配送路線。5、（本題5分）某電商倉庫的貨物管理系統(tǒng)需要記錄貨物的信息，包括貨物編號(hào)、貨物名稱、貨物類別、庫存數(shù)量、存放位置等。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)貨物數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)貨物的快速查找、庫存盤點(diǎn)、位置調(diào)整，并統(tǒng)計(jì)各類貨物的庫存數(shù)量。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，計(jì)算給定二叉樹的葉子節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，并輸出個(gè)數(shù)。2、（本題10分）分析在字符串匹配中利用后綴自動(dòng)機(jī)提高匹配效率的設(shè)