四川文理學院《數(shù)據(jù)可視化設計》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁四川文理學院《數(shù)據(jù)可視化設計》

2023-2024學年第一學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15個小題，每小題1分，共15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、設計一個基于單片機的智能水溫控制系統(tǒng)，用于熱水器或工業(yè)設備的水溫控制。2、遞歸是一種編程技術，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中經(jīng)常用到。以下關于遞歸的描述，錯誤的是：（）A.遞歸函數(shù)直接或間接調(diào)用自身B.遞歸算法通常比非遞歸算法更簡潔易懂C.遞歸算法的執(zhí)行效率總是高于非遞歸算法D.遞歸在處理某些問題時，如樹和圖的遍歷，非常方便3、考慮一個在線游戲的玩家排行榜系統(tǒng)，需要根據(jù)玩家的得分實時更新排名，并且能夠快速獲取前幾名的玩家信息。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最合適的？（）A.用數(shù)組存儲玩家信息，每次更新進行全排序B.構(gòu)建大根堆來存儲玩家得分，便于獲取前幾名C.利用鏈表存儲，通過比較逐個更新排名D.使用二叉搜索樹，根據(jù)得分進行排序和查找4、利用數(shù)字邏輯電路設計一個密碼鎖控制系統(tǒng)，通過輸入正確的密碼實現(xiàn)開鎖，具有錯誤輸入報警功能。5、插入排序在小規(guī)模數(shù)據(jù)時性能較好。以下關于插入排序的描述，正確的是（）A.對于近乎有序的數(shù)組，效率很高B.最壞情況下的時間復雜度為O(nlogn)C.平均情況下的時間復雜度為O(n^2)D.是一種空間復雜度較高的排序算法6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，線性表是一種基礎的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設我們正在研究一個順序存儲的線性表。以下關于線性表的描述，哪一項是不準確的？（）A.順序存儲的線性表在插入和刪除元素時，可能需要移動大量元素，效率較低B.線性表的長度可以動態(tài)變化，根據(jù)需要增加或減少存儲的元素數(shù)量C.可以通過索引快速訪問順序存儲線性表中的任意元素D.順序存儲的線性表適合頻繁進行插入和刪除操作的場景7、設計一個太陽能路燈控制器擴展電路，能夠增加路燈的亮度調(diào)節(jié)和故障檢測功能，并且具有節(jié)能模式。8、設計一個基于鎖相環(huán)技術的頻率合成器，輸出頻率范圍為100kHz-1GHz，頻率分辨率為1kHz。9、考慮一個在線購物車系統(tǒng)，需要存儲用戶添加的商品信息，包括商品ID、數(shù)量和價格，并支持商品的添加、刪除和修改操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.二叉搜索樹，根據(jù)商品ID存儲B.鏈表，動態(tài)管理商品信息C.數(shù)組，順序存儲購物車內(nèi)容D.哈希表，快速定位商品10、在二叉樹的應用中，二叉查找樹常用于實現(xiàn)動態(tài)集合的操作。以下關于二叉查找樹的操作，錯誤的是（）A.查找操作通過比較節(jié)點值，沿著合適的子樹進行B.插入操作可能會破壞二叉查找樹的性質(zhì)，需要進行調(diào)整C.刪除操作總是刪除葉子節(jié)點，不會影響樹的結(jié)構(gòu)D.可以通過中序遍歷得到有序的節(jié)點值序列11、根據(jù)傳感器原理，設計一個用于火災預警的煙霧傳感器系統(tǒng)，能夠及時發(fā)出報警信號。12、采用模擬電子技術設計一個差分放大器，用于抑制共模信號，放大差模信號。13、設計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓和交流電壓，精度和量程滿足一定要求，提供電路設計和誤差分析。14、想象一個需要快速判斷一個字符串是否為回文的場景。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用棧將字符串逆序，然后與原字符串比較B.使用雙指針從字符串兩端向中間移動進行比較C.將字符串存儲在樹中，進行遍歷比較D.通過哈希函數(shù)計算字符串的特征值進行判斷15、利用電力電子技術設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行有效管理和存儲。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）探討在一個具有n個頂點的無向圖中，如何求解最大團問題。2、（本題5分）論述如何使用分治法解決找第k小元素的隨機化算法。3、（本題5分）解釋并舉例說明在一個具有n個元素的順序表中，如何使用排序算法進行數(shù)據(jù)去重。4、（本題5分）對于一個具有n個頂點的無向連通圖，使用普里姆（Prim）算法構(gòu)造最小生成樹的基本步驟是什么？三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線圖書館的圖書借閱系統(tǒng)需要記錄圖書的借閱者、借閱時間、應還時間、是否逾期等信息。設計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理圖書借閱情況，支持借閱、歸還、續(xù)借等操作，能夠及時提醒借閱者歸還圖書并統(tǒng)計圖書的借閱頻率。2、（本題5分）一家電商平臺的評論管理系統(tǒng)需要記錄商品的評論信息，包括評論ID、商品ID、用戶ID、評論內(nèi)容、評論時間、評分等。設計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲評論數(shù)據(jù)，能夠快速查找商品的評論、按評分排序、刪除不良評論，并統(tǒng)計商品的平均評分。3、（本題5分）某網(wǎng)約車平臺需要根據(jù)乘客的出發(fā)地和目的地，快速匹配附近的司機。設計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實現(xiàn)高效的訂單匹配和行程規(guī)劃。4、（本題5分）某醫(yī)院的信息系統(tǒng)需要存儲患者的病歷信息，包括基本信息、診斷結(jié)果、治療方案、用藥記錄等。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠方便地按照患者編號、疾病類型或治療時間進行查詢和統(tǒng)計，并支持新病歷的錄入和舊病歷的修改。5、（本題5分）某在線音樂平臺的歌曲管理系統(tǒng)需要存儲歌曲信息，如歌曲編號、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數(shù)等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定歌曲、按照播放次數(shù)對歌曲進行排序、新增歌曲、刪除歌曲以及更新歌曲的播放次數(shù)。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化方法。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個哈希表，存儲字符串數(shù)據(jù)，處理沖突采用鏈地址法，實現(xiàn)插入、查找和刪除操作。2、（本題10分）設計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學校的課程安