江西工业工程职业技术学院《数据可视化基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第2页，共2页江西工业工程职业技术学院《数据可视化基础》

2023-2024学年第一学期期末试卷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1分，共20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、设计一个太阳能路灯控制器，能够根据环境光强自动控制路灯的开关和亮度，描述电路原理和控制策略。2、利用数字信号处理技术，设计一个语音识别系统，能够准确识别特定的语音指令并执行相应的操作。3、设计一个基于数字温度传感器的温度控制系统，通过控制加热或制冷设备，使环境温度保持在设定范围内。4、设计一个基于PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统，实现堆垛机的水平和垂直运动控制。5、设计一个用于工业机器人视觉引导的图像处理系统，能够实现工件识别和定位，给出系统硬件和软件设计。6、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下性能不佳而提出的。以下关于平衡二叉树的叙述中，不正确的是（）A.平衡二叉树通过旋转操作保持树的平衡B.平衡二叉树的左右子树高度差绝对值不超过1C.插入和删除操作可能会导致平衡二叉树失去平衡D.平衡二叉树的查找效率一定高于二叉搜索树7、在数据结构的性能评估中，除了时间复杂度和空间复杂度，还需要考虑其他因素。以下关于性能评估的描述，不正确的是：（）A.算法的可读性和可维护性也是评估的重要因素，过于复杂的算法可能难以理解和修改B.代码的实现效率，如编程语言的特性和编译器的优化，也会对实际性能产生影响C.数据的分布和特点可能会影响算法的性能，例如有序数据和无序数据对排序算法的影响不同D.性能评估只需要关注理论上的时间复杂度和空间复杂度，实际运行时的情况可以忽略不计8、考虑一个物流配送系统，需要规划车辆的行驶路线，使得配送成本最小。假设城市之间的道路可以表示为一个有权图，以下哪种算法和数据结构常用于解决这个问题？（）A.深度优先搜索算法和邻接矩阵B.广度优先搜索算法和邻接表C.迪杰斯特拉算法和优先队列D.弗洛伊德算法和数组9、设计一个基于超声波传感器的距离测量系统，能够测量物体与传感器之间的距离，并显示测量结果。10、运用通信网络原理，设计一个智慧农业的物联网网络方案，实现农田环境数据的采集和远程控制。11、在二叉搜索树中，左子树的所有节点值都小于根节点值，右子树的所有节点值都大于根节点值。假设存在一个二叉搜索树，插入一系列值：50、30、70、20、40、60、80。在插入这些值后，要查找值为60的节点，以下哪种查找路径是正确的？（）A.50-70-60B.50-30-40-60C.50-70-80-60D.50-30-20-6012、设计一个基于单片机的智能水温控制系统，用于热水器或工业设备的水温控制。13、设计一个用于智能手表的电源管理芯片，能够实现低功耗运行和快速充电，给出芯片架构和功能模块。14、运用通信网络原理，设计一个企业数据中心的网络布线方案，确保高速、可靠的数据传输。15、在一个实时数据处理系统中，需要不断地接收新的数据，并在固定的时间间隔内计算数据的平均值、中位数和标准差等统计信息。为了高效地完成这些计算，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.双端队列，存储最新的数据B.优先队列，快速获取最大和最小数据C.循环队列，实现数据的轮转存储D.有序数组，便于进行统计计算16、红黑树是另一种平衡二叉搜索树。对于红黑树的性质和优势，以下描述哪一项是不正确的？（）A.红黑树的节点要么是红色，要么是黑色，并且通过一些规则保持平衡B.红黑树的插入和删除操作的时间复杂度均为O(logn)，相对较为稳定C.红黑树的查找性能不如AVL树，因为其平衡调整不如AVL树严格D.红黑树在实际应用中比AVL树更常见，因为其插入和删除操作引起的调整相对较少17、设计一个数字通信中的正交幅度调制（QAM）信号生成和解调系统，分析调制性能。18、设计一个程控衰减器，衰减量可在0至60dB范围内程控调节，精度为1dB，给出电路实现和控制逻辑。19、设计一个简单的无线充电系统，输出功率为5W，充电效率不低于70%，能够为手机等设备进行无线充电。20、栈是一种特殊的线性表，遵循特定的操作原则。对于栈的操作，以下描述哪一项是不正确的？（）A.栈遵循先进后出（FILO）的原则，只能在栈顶进行插入和删除操作B.可以使用数组或链表来实现栈的数据结构C.栈的入栈和出栈操作的时间复杂度均为O(1)D.栈的应用非常广泛，例如在表达式求值和函数调用中二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）什么是二叉搜索树的删除操作的递归实现？请描述其实现过程。2、（本题5分）解释什么是AVL树，并说明其在保持平衡方面的调整策略。3、（本题5分）在一个具有n个顶点的无向连通图中，阐述如何使用普里姆算法和克鲁斯卡尔算法构建最小生成树，比较两种算法的思路和时间复杂度。4、（本题5分）解释并举例说明在一个具有n个元素的顺序表中，如何应用排序算法解决实际问题，如成绩排名。5、（本题5分）深入分析在哈希表的处理冲突方法中，链地址法和开放定址法的工作原理和优缺点。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，利用树状数组实现对动态数据的快速求和操作。2、（本题5分）设计一个算法，用邻接矩阵表示一个带权无向图，实现Prim算法求最小生成树。3、（本题5分）基于后缀自动机和最小生成树算法，设计一个程序，为一个通信网络中的多个基站建立最优连接，确保信号覆盖和成本控制。4、（本题5分）设计一个基于伸展树的存储结构来存储音乐文件信息，实现文件的添加、删除和按播放时长查询操作。5、（本题5分）以哈希表为基础，设计一个在线音乐平台歌曲热度统计系统，能够实时更新歌曲的热度排名。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某餐厅的菜单管理系统需要存储菜品信息，如菜品编号、菜品名称、菜品价格、菜品分类、销量等。系统要实现快速查找特定菜品、按照销量对菜品进行排序、新增菜品、修改菜品信息以及删除菜品。请确定合适的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，同时讨论性能优化方法。2、（本题10分）一个在线图书馆管理系统需要存储大量的图书信息，包括书名、作者、出版社、出版年份、分类等。设计数据结构来组织这些信息，以便能够快速地根据书名、作者或分类进行查询，并实现新书的添加和旧书的删除操作。3、（本