沈陽(yáng)藥科大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第2頁(yè)，共2頁(yè)沈陽(yáng)藥科大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(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、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2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的圖像去噪系統(tǒng)，能夠去除圖像中的高斯噪聲和椒鹽噪聲，闡述算法原理和代碼實(shí)現(xiàn)。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物流跟蹤系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤貨物的位置和狀態(tài)，提供物流信息查詢服務(wù)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)顯示停車場(chǎng)內(nèi)的車位占用情況，并引導(dǎo)車輛快速找到空閑車位。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙和傳感器的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心率、體溫等生理參數(shù)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中前向糾錯(cuò)編碼（FEC）的性能評(píng)估和優(yōu)化方案，分析編碼增益和復(fù)雜度。7、設(shè)計(jì)一個(gè)用于新能源汽車電池管理的均衡電路，提高電池組的使用壽命和性能，給出電路原理和控制策略。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值。以下關(guān)于棧在表達(dá)式求值中的應(yīng)用，說(shuō)法不正確的是（）A.可以將中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式，然后利用棧進(jìn)行求值B.?？梢员４娌僮鲾?shù)和運(yùn)算符，按照運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行計(jì)算C.對(duì)于復(fù)雜的表達(dá)式，棧的使用可以簡(jiǎn)化求值過(guò)程D.棧在表達(dá)式求值中只能用于中綴表達(dá)式，不能用于后綴表達(dá)式9、選擇排序也是一種簡(jiǎn)單的排序算法。以下關(guān)于選擇排序的特點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.每一輪選擇未排序部分的最小元素與當(dāng)前位置交換B.時(shí)間復(fù)雜度始終為O(n^2)C.是一種不穩(wěn)定的排序算法D.不需要額外的存儲(chǔ)空間10、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器智能調(diào)節(jié)電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號(hào)的特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)均衡器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。11、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能工廠的5G專網(wǎng)方案，滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)低延遲、高可靠通信的需求。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-FiDirect的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，描述系統(tǒng)的硬件組成和通信協(xié)議。13、線段樹(shù)是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于線段樹(shù)的應(yīng)用，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以用于快速計(jì)算數(shù)組某一區(qū)間的和、最大值、最小值等B.對(duì)于頻繁的區(qū)間更新操作，線段樹(shù)能夠高效地處理C.線段樹(shù)的構(gòu)建和查詢操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(logn)D.線段樹(shù)只能用于處理數(shù)值類型的數(shù)據(jù)，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于霍爾效應(yīng)的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x，能夠測(cè)量0-1T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，精度達(dá)到0.01T。15、考慮一個(gè)表達(dá)式求值的程序，例如計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式3+(4*5)-6。為了正確地按照運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常被用于輔助計(jì)算過(guò)程？（）A.隊(duì)列，存儲(chǔ)待計(jì)算的數(shù)字和運(yùn)算符B.棧，用于處理運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)C.數(shù)組，存儲(chǔ)表達(dá)式的各個(gè)元素D.二叉樹(shù)，構(gòu)建表達(dá)式的結(jié)構(gòu)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述在不同負(fù)載因子下，哈希表的性能表現(xiàn)以及如何選擇合適的負(fù)載因子以提高效率。2、（本題5分）解釋如何對(duì)一個(gè)無(wú)序數(shù)組進(jìn)行堆排序，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）深入解釋在具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的無(wú)向圖中，如何使用普里姆（Prim）算法求解最小生成森林，并說(shuō)明算法的基本思想和關(guān)鍵步驟。4、（本題5分）論述在深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的應(yīng)用中，如何解決迷宮問(wèn)題或?qū)ふ覉D中的所有路徑。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某城市的交通管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控道路的車流量，并根據(jù)車流量調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)間。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速地統(tǒng)計(jì)各個(gè)路段的車流量，并及時(shí)更新信號(hào)燈的控制策略。2、（本題5分）某電商倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商品的庫(kù)存信息，包含商品編號(hào)、商品名稱、庫(kù)存數(shù)量、進(jìn)貨價(jià)格、出貨價(jià)格等。系統(tǒng)要能夠快速查詢特定商品的庫(kù)存、按照庫(kù)存數(shù)量對(duì)商品進(jìn)行排序、進(jìn)行商品的入庫(kù)和出庫(kù)操作、修改商品的價(jià)格信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)以及性能評(píng)估。3、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)充值記錄，包括充值編號(hào)、卡號(hào)、充值金額、充值時(shí)間等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定卡號(hào)的充值記錄、按照充值金額對(duì)記錄進(jìn)行排序、新增充值、刪除錯(cuò)誤充值記錄。請(qǐng)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)化策略。4、（本題5分）假設(shè)有一個(gè)電商網(wǎng)站，需要實(shí)時(shí)處理大量的訂單信息。訂單信息包括訂單號(hào)、商品名稱、購(gòu)買(mǎi)數(shù)量、客戶姓名、收貨地址等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理這些訂單數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)訂單的快速插入、查找、修改和刪除操作，同時(shí)能夠高效地統(tǒng)計(jì)不同商品的銷售數(shù)量。5、（本題5分）在一個(gè)在線電影票務(wù)系統(tǒng)中，需要管理電影院信息、影片排片、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計(jì)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持電影院和影片的添加、刪除和修改，座位的預(yù)訂和取消，票房數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，并能夠?qū)崟r(shí)顯示座位的預(yù)訂情況和優(yōu)化排片策略。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)插入排序程序，對(duì)已接近有序的數(shù)組進(jìn)行排序，分析其優(yōu)化效果。2、（本題10