武汉学院《数据可视化》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页武汉学院

《数据可视化》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在一个分布式系统中，需要对各个节点的数据进行同步和合并。以下哪种数据结构适合用于表示和处理这种分布式的数据？（）A.树B.图C.链表D.数组2、运用数字电路设计一个密码锁系统，用户通过输入正确的密码才能打开锁，同时具有错误输入次数限制和报警功能。3、设计一个基于单片机的智能电表系统，能够测量电压、电流、功率、电量等参数，并具备远程抄表功能。4、在哈希表的性能优化中，处理哈希冲突是关键。以下关于哈希冲突处理方法的比较，错误的是（）A.开放地址法在装填因子较小时性能较好B.链地址法在处理冲突时不需要探查空闲位置C.开放地址法的空间利用率通常高于链地址法D.链地址法在删除元素时比开放地址法更复杂5、运用通信网络原理，设计一个物流配送中心的货物跟踪系统的网络方案，实时掌握货物位置和状态。6、假设正在实现一个股票交易系统，需要实时记录每只股票的最新价格，并能够快速获取价格最高和最低的股票。以下哪种数据结构可以满足这个需求？（）A.平衡二叉搜索树，存储股票价格信息B.链表，顺序更新股票价格C.哈希表，映射股票代码和价格D.栈，存储价格变化7、在一个数据库系统的缓冲区管理中，需要有效地存储和替换缓冲区内的数据页，以提高数据库的访问性能。以下哪种数据结构和算法常用于缓冲区的管理？（）A.LRU（最近最少使用）算法和链表B.FIFO（先进先出）算法和队列C.MRU（最近最多使用）算法和栈D.Random（随机）算法和数组8、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的健康监测设备，能够采集心率、血压等生理数据并传输到手机端，描述设备的硬件组成和软件架构。9、设计一个直流稳压电源电路，输出电压为5V、12V和24V可选，最大输出电流为2A。10、利用射频技术设计一个无线传感器节点，能够采集环境数据并通过无线方式传输，给出节点的硬件设计和功耗分析。11、设计一个基于蓝牙和传感器的可穿戴健康监测设备，实时监测心率、体温等生理参数。12、使用单片机设计一个智能温度控制系统，能够根据设定温度自动控制加热或制冷设备，保证环境温度稳定在一定范围内。13、在一个网络拓扑结构的分析中，需要确定网络中各个节点之间的连接关系和最短路径。为了表示网络的拓扑结构并进行相关计算，以下哪种数据结构是常用的？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.十字链表D.边集数组14、设计一个无线通信中的毫米波通信系统，考虑波束成形和信道估计等关键技术。15、利用模拟电路技术，设计一个用于医疗成像设备的高压电源电路，提供稳定的高电压输出。16、假设正在设计一个网络数据包过滤系统，需要根据数据包的源地址、目的地址、协议类型等信息进行快速的过滤和处理。以下哪种数据结构和算法的组合最适合实现数据包的高效过滤？（）A.决策树和分类算法B.位图和位运算C.图和最短路径算法D.数组和遍历算法17、设计一个图像处理中基于区域的图像分割效果评估系统，包括准确性和边界完整性等指标。18、在图的遍历算法中，深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）是两种基本方法。关于这两种算法，以下描述哪一项是不正确的？（）A.DFS从起始节点开始，沿着一条路径尽可能深地访问节点，然后回溯B.BFS从起始节点开始，逐层地访问相邻节点C.DFS和BFS的时间复杂度均与图的节点数量和边的数量有关，通常为O(n+m)，其中n是节点数量，m是边的数量D.DFS适合用于查找最短路径，BFS适合用于判断图是否连通19、设计一个基于微控制器的智能小车控制系统，实现小车的自动避障、循迹和速度控制等功能。20、设计一个用于音频放大器的反馈网络，提高放大器的稳定性和性能，给出反馈类型选择和参数计算。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述B树中如何进行节点的查找操作。2、（本题5分）阐述在链表中如何实现反转操作，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）阐述并查集中如何处理大规模数据的合并和查询操作。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，在一个二叉树中找出所有节点值之和最大的子树。2、（本题5分）设计一个程序，使用堆排序算法对一个有向图的入度进行排序。3、（本题5分）设计一个算法，在一个有向图中找出所有长度大于k的简单回路。4、（本题5分）设计一个跳表数据结构，实现插入、查找和删除操作，并与普通链表进行性能比较。5、（本题5分）设计一个算法，在一个带权无向图中找出所有权值构成等比数列的边。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在一个大型在线游戏中，需要管理玩家的角色信息、装备信息和游戏进程。设计合适的数据结构来存储这些数据，使得能够快速地查询玩家状态、更新装备属性，并处理大量玩家同时进行的操作。2、（本题10分）假