许昌陶瓷职业学院《数据可视化课程实训》2023-2024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页许昌陶瓷职业学院《数据可视化课程实训》

2023-2024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、设计一个基于单片机的水位控制系统，能够自动控制水泵的启停，保持水位在设定范围内。2、设计一个计算机网络中的IP地址分配方案，满足特定网络规模和拓扑结构的需求。3、在图的存储和遍历中，深度优先遍历和广度优先遍历可以用于判断图是否连通。以下关于连通性判断的叙述中，不正确的是（）A.如果从某个顶点出发能够遍历到图中的所有顶点，则图是连通的B.对于无向图，深度优先遍历和广度优先遍历的结果相同，都能判断连通性C.对于有向图，深度优先遍历和广度优先遍历的结果可能不同，需要综合判断连通性D.无论图的存储方式如何，深度优先遍历和广度优先遍历判断连通性的时间复杂度相同4、栈是一种特殊的线性表，其操作遵循后进先出的原则。在实际应用中，栈有着广泛的用途。以下关于栈的叙述中，不正确的是（）A.栈可以用于表达式求值B.栈可以用来实现递归函数的调用C.栈的存储结构只能是顺序存储D.栈顶元素是最后入栈的元素，也是最先出栈的元素5、在一个具有n个节点的带权有向图中，使用Dijkstra算法求单源最短路径，其时间复杂度为：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)6、设计一个计算机网络中的小型路由器，实现不同网段之间的数据转发功能，配置相关路由协议。7、根据数字电路原理，设计一个具有自动计数和显示功能的电子计数器，可用于工业生产中的产品计数。8、设计一个温度传感器校准电路，能够对温度传感器进行校准，提高测量精度。9、快速排序是一种高效的排序算法。以下关于快速排序的描述，不正确的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为两部分，然后对这两部分分别进行排序B.快速排序在平均情况下的时间复杂度为O(nlogn)C.快速排序是一种稳定的排序算法D.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)10、哈希表是一种通过哈希函数实现快速查找的数据结构。以下关于哈希表的描述，错误的是：（）A.哈希函数将关键字映射到哈希表中的某个位置，理想情况下不同的关键字应该映射到不同的位置B.处理哈希冲突的方法有开放寻址法和链地址法，链地址法通过在冲突位置建立链表来存储冲突元素C.哈希表的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都可以达到O(1)，但在最坏情况下可能会退化为O(n)D.哈希表的性能只取决于哈希函数的设计，与处理冲突的方法和表的装填因子无关11、运用电子信息工程知识，设计一个智能电网的监控与管理系统，实现电力参数监测、故障诊断和远程控制。12、假设正在开发一个操作系统的内存管理模块，需要有效地分配和回收内存空间，并且能够快速查找空闲的内存块。以下哪种数据结构可能是最合适的选择？（）A.二叉搜索树，存储内存块的信息B.链表，记录内存块的使用情况C.哈希表，快速定位空闲内存块D.数组，直接分配和管理内存13、设计一个电子秤数据加密电路，能够对电子秤的测量数据进行加密，保证数据的安全性。14、想象一个需要对大量浮点数进行排序的任务，并且要求排序的稳定性（即相同值的元素相对顺序保持不变）。以下哪种排序算法可能是最合适的？（）A.冒泡排序，稳定但效率低B.快速排序，不稳定，效率较高C.归并排序，稳定且在大数据量时效率较好D.选择排序，不稳定且效率一般15、设计一个音频滤波器数字控制电路，能够通过数字信号处理器（DSP）对滤波器的参数进行精确控制，提高音频质量。16、在一个多线程环境中，多个线程需要同时访问和修改一个共享的数据结构。为了保证数据的一致性和线程安全，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.线程安全的链表，通过加锁机制保证并发访问的正确性B.普通的数组，需要额外的同步机制来保证线程安全C.线程安全的哈希表，提供了内置的同步机制D.树，结构复杂，线程安全实现难度较大17、设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带波纹小于1dB，阻带衰减不小于40dB，输入信号频率范围为0-5kHz。18、设计一个简单的数字通信系统的同步模块，实现位同步、帧同步等功能，阐述同步模块的设计和性能测试。19、在树结构中，二叉树是一种重要的类型。假设我们正在研究一个满二叉树。以下关于二叉树的描述，哪一项是不准确的？（）A.满二叉树的叶子节点都在同一层，且非叶子节点都有两个子节点B.二叉树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历，它们的时间复杂度相同C.二叉查找树的左子树中的节点值均小于根节点值，右子树中的节点值均大于根节点值D.平衡二叉树在插入和删除节点时不需要进行调整，始终保持平衡状态20、设计一个高速数据存储系统，采用固态硬盘，存储容量达到1TB，读写速度不低于500MB/s，说明硬件选型和接口设计。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述拓扑排序在有向无环图中的作用和实现方法，以及它在工程领域中的实际应用。2、（本题5分）深入分析在具有n个顶点和e条边的有向图中，如何计算图的强连通分量，并给出一种有效的算法和代码示例。3、（本题5分）对于一个用顺序存储的完全二叉树，说明如何通过数组下标快速确定节点的父节点、左子节点和右子节点的位置。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，使用图的数据结构表示社交网络中的朋友推荐系统，实现根据兴趣爱好进行朋友推荐的功能。2、（本题5分）设计一个程序，使用数据结构来存储一个旅游景点的门票销售记录信息，支持按日期和门票类型进行统计。3、（本题5分）设计一个程序，在字符串中进行字符串匹配的模糊搜索，支持通配符，输出匹配结果。4、（本题5分）以哈希表为基础，设计一个在线游戏道具管理系统，能够快速查询和更新道具信息。5、（本题5分）设计一个程序，在一个有向图中找出所有强连通分量。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某城市的公共交通卡管理系统需要记录用户的卡信息和消费记录，卡信息包括卡号、用户姓名、余额等，消