重庆安全技术职业学院《数据可视化项目实践》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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STM32的物联网网关，能够连接多种传感器并将数据上传到云平台，说明系统架构和通信协议转换。2、在一个股票交易系统中，需要实时记录每只股票的价格变化，并能够快速计算某一时间段内的股票价格均值和波动率。为了支持这些功能，以下哪种数据结构可能是合适的？（）A.滑动窗口结合队列B.双端队列结合堆C.优先队列结合栈D.链表结合树3、数据结构的实现可以使用多种编程语言。以下关于不同编程语言中数据结构实现的特点，不正确的是：（）A.C语言实现数据结构通常需要手动管理内存B.Java中的数据结构具有自动内存管理和丰富的类库支持C.Python中的数据结构使用简单，但性能可能不如其他语言D.不同编程语言中数据结构的实现原理和效果完全相同4、在数据结构的应用中，栈可以用于表达式求值。对于中缀表达式转后缀表达式的过程，以下描述错误的是（）A.操作数直接输出B.遇到左括号时入栈C.遇到右括号时，将栈顶元素依次弹出，直到遇到左括号D.运算符的优先级不会影响转换过程5、设计一个基于运算放大器的电流源电路，输出电流稳定，精度高，可调节范围宽。6、设计一个4G通信模块的接口电路，能够实现与微处理器的通信，详细说明硬件连接和通信协议。7、设计一个基于光纤通信的远程数据传输系统，能够在长距离传输中保持高速和稳定的数据传输性能。8、设计一个音频均衡器的自动调节系统，能够根据输入音频信号自动调整均衡参数，给出系统设计和算法实现。9、设计一个数字温度计液位计无线传输与远程监测电路，能够将温度和液位数据通过无线方式传输到远程监控中心进行实时监测。10、设计一个通信系统中的数字调制与解调电路，支持ASK、FSK、PSK等调制方式，能够对输入的数字信号进行调制，并准确解调恢复出原始信号，详细说明设计方案和实现过程。11、设计一个太阳能充电控制器电路，能够对太阳能电池板的输出进行最大功率点跟踪（MPPT），并对蓄电池进行合理充电管理，给出电路原理和控制策略。12、设计一个红外遥控系统，能够通过遥控器对设备进行开、关、音量调节等操作，遥控距离不小于5米。13、设计一个基于光电传感器的自动化立体车库车辆检测与引导系统，提高车库的空间利用率和停车效率。14、设计一个雷达系统中的脉冲压缩模块，实现大时宽带宽积的脉冲信号压缩，分析压缩效果。15、设计一个低通滤波器，采用椭圆滤波器设计，截止频率为200Hz，通带波纹和阻带衰减满足特定要求，给出电路参数和性能分析。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述如何利用图的深度优先搜索算法生成图的生成树。2、（本题5分）解释如何在一个链表中实现快速排序，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）深入解释在具有n个顶点的无向图中，如何使用弗洛伊德（Floyd）算法求解任意两个顶点之间的所有路径，并给出具体的算法思想和实现步骤。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线招聘网站需要记录职位信息和求职者的简历信息。职位信息包括职位ID、职位名称、公司名称、工作地点、薪资范围等，简历信息包括求职者ID、姓名、联系方式、教育背景、工作经历等。设计数据结构来存储这些信息，能够快速匹配职位和简历、查询特定职位和求职者信息、更新职位状态和简历内容，并统计热门职位。2、（本题5分）某电商平台的促销活动管理系统需要记录活动信息、参与商品、优惠规则和用户参与情况等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现活动的创建、修改和删除，参与商品的添加和删除，优惠规则的设置和计算，以及用户参与情况的记录和统计，并能够实时监控活动效果和调整策略。3、（本题5分）某在线招聘平台的简历筛选系统需要根据职位要求对求职者的简历进行筛选和匹配。简历包括求职者ID、个人信息、教育背景、工作经历、技能证书，职位要求包括职位ID、所需技能、工作经验、学历要求。设计数据结构来存储简历和职位要求数据，实现快速准确的筛选和匹配，并向招聘者推荐合适的简历。4、（本题5分）一个电影票务系统需要存储电影场次信息，如场次编号、电影名称、放映时间、影厅号、剩余座位数等。系统要能够快速查找特定场次、按照剩余座位数对场次进行排序、新增场次、删除已结束场次以及修改场次的剩余座位数。请选择恰当的数据结构，并详细阐述实现这些功能的算法和代码，以及对系统性能的影响。5、（本题5分）某医院的病历管理系统需要对患者的病历信息进行高效存储和检索。病历信息包括患者编号、姓名、病症、治疗方案、主治医师等。考虑使用B树或B+树来存储这些信息。请设计数据结构并实现以下功能：（1）插入一个新的病历；（2）删除一个指定的病历；（3）根据患者编号快速查找病历；（4）按病症对病历进行排序并输出。分析所设计数据结构和算法的性能。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，利用图的数据结构表示物流网络中的货物配送优