辽宁广告职业学院《数据可视化R语言》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据可视化R语言》2023-2024学年第一学期期末试卷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、对于一个需要频繁合并和拆分的数据集合，假设我们正在设计一个数据库的存储结构。以下哪种数据结构可能比较合适？（）A.链表B.数组C.树D.哈希表2、设计一个LED调光电路，能够调节LED灯的亮度，调光范围为0%到100%，并且具有记忆功能。3、设计一个用于新能源汽车电池管理的均衡电路，提高电池组的使用寿命和性能，给出电路原理和控制策略。4、设计一个用于工业机器人的运动控制系统，能够实现点位控制、轨迹规划和速度控制，说明控制算法和驱动器选型。5、根据数字信号处理理论，设计一个音频频谱分析仪，能够显示音频信号的频谱分布。6、设计一个基于FPGA的数字频率计，能够测量输入信号的频率，具有较高的测量精度和较宽的测量范围。7、当使用数组实现队列时，为了避免假溢出，通常采用循环队列的方式。假设一个循环队列的容量为10，当前队头指针为3，队尾指针为8。此时入队一个元素后，队尾指针应该指向哪里（）A.9B.0C.7D.18、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9、在一个有n个顶点的无向图中，若要判断图中是否存在回路，使用深度优先遍历算法，其时间复杂度为？（）A.O(n)B.O(n+e)，其中e为边数C.O(n^2)D.O(logn)10、假设正在实现一个缓存系统，需要存储最近访问过的数据，当缓存满时删除最久未使用的数据。以下哪种数据结构和策略可以用于实现这个缓存？（）A.队列，先进先出删除数据B.栈，后进先出删除数据C.链表结合LRU（最近最少使用）策略D.数组，随机删除数据11、设计一个太阳能路灯控制器智能调光电路，能够根据环境光照强度和交通流量自动调节路灯的亮度，实现智能调光。12、设计一个基于无线通信技术的智能农业环境监测与灌溉控制系统，实现精准农业管理。13、设计一个基于FPGA的高速并行数据处理系统，能够快速处理大量的数据，阐述硬件架构和并行处理算法。14、设计一个基于单片机的智能电表系统，能够准确测量电能消耗，支持远程抄表和欠费报警功能。15、设计一个基于音频DAC的音频播放系统，支持高保真音频输出，采样率不低于44.1kHz。16、设计一个高通有源滤波器电路，截止频率为500Hz，通带增益为1倍，通带波纹小于0.5dB，阻带衰减不小于30dB，输入信号频率范围为0-1kHz。17、在一个具有n个元素的顺序表中，若要在第i个位置（1<=i<=n+1）插入一个新元素，以下哪种操作的时间复杂度最高？（）A.移动插入位置之后的所有元素B.查找插入位置C.分配新的存储空间D.更新表的长度18、设计一个卫星导航系统的接收模块，能够接收并解析卫星信号，计算定位信息，评估定位精度。19、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。关于冒泡排序的原理和特点，以下描述哪一项是不正确的？（）A.冒泡排序通过反复比较相邻的元素并交换位置，将最大的元素逐步“冒泡”到数组的末尾B.冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，在最好情况下的时间复杂度为O(n)C.冒泡排序是一种稳定的排序算法，即相同元素的相对顺序在排序前后保持不变D.冒泡排序的空间复杂度为O(n)，需要额外的辅助空间来完成排序20、设计一个无线通信模块抗干扰电路，能够提高无线通信的抗干扰能力，保证通信的稳定性。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明二叉树的遍历算法中，如何使用非递归方式实现前序遍历、中序遍历和后序遍历。2、（本题5分）解释如何对一个无序数组进行堆排序，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）在数据结构中，解释数组和链表在存储和操作上的优缺点，举例说明在什么情况下应该选择使用数组，什么情况下选择链表。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，用邻接矩阵表示一个带权有向图，实现Floyd算法求所有顶点对之间的最短路径。2、（本题5分）设计一个程序，使用合适的数据结构存储一个在线音乐平台的用户听歌时长统计信息，支持按歌曲和用户进行统计。3、（本题5分）设计一个程序，在给定的最小堆中找出第k大的元素，输出该元素。4、（本题5分）设计一个程序，实现循环链表的创建、插入、删除和遍历操作，模拟环形队列的应用。5、（本题5分）设计一个程序，利用线段树和拓扑排序算法的结合，安排一个软件开发项目中各个功能模块的集成顺序。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个在线游戏的排行榜系统需要记录玩家的得分和排名信息。玩家信息包括玩家ID、得分、排名。请设计数据结构来实现排行榜的实时更新，能够快速查询玩家的排名、计算排名变化，并支持新玩家的加入和旧玩家的退出。2、（本题10分）假设一个在线投票系统需要记录投票主题、选项和投票人的投票情