贵州建设职业技术学院《数据可视化原理及应用》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题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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的智能水质净化系统，能够实时监测水质参数，并自动控制净化设备的运行，保证水质达标。2、设计一个基于蓝牙模块的智能血糖仪，能够测量血糖值，并将数据传输到手机APP进行记录和分析。3、对于一个需要频繁进行插入、删除和查找操作的数据集合，假设数据的规模较大且分布较为随机。以下哪种数据结构在平均情况下能够提供较好的性能？（）A.链表B.有序数组C.哈希表D.栈4、设计一个基于PLC的纺织厂织布机控制系统，实现织布机的速度控制、张力调节和故障诊断。5、哈夫曼树是一种最优二叉树，常用于数据压缩。以下关于哈夫曼树的特点，错误的是（）A.带权路径长度最小B.没有度为1的节点C.权值越大的节点离根节点越近D.哈夫曼树的构建过程是唯一的6、基于通信协议的自适应调整技术设计一个动态网络通信系统，能够根据网络状况自动优化传输参数。7、设计一个数字温度计电路，能够测量人体温度，精度要求在±0.1℃以内，并且具有报警功能。8、设计一个正弦波信号发生器，频率范围为10Hz至1MHz，输出幅度可调，失真度小于1%，说明电路原理和调试方法。9、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。10、设计一个智能电表的通信接口电路，能够与上位机进行数据通信，包括接口类型选择和电路设计。11、设计一个基于蓝牙5.3的智能音箱，能够实现语音交互、音乐播放、智能家居控制等功能，音质清晰，响应迅速。12、在数据结构中，哈希表是一种用于快速查找的数据结构。以下关于哈希表的描述，不准确的是：（）A.哈希表通过哈希函数将关键字映射到表中的特定位置，实现快速查找B.哈希表的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都接近O(1)C.哈希冲突是指不同的关键字通过哈希函数映射到了相同的位置，解决哈希冲突的方法有开放地址法和链地址法等D.哈希表的性能不受哈希函数的选择和表的装填因子的影响13、根据电子电路原理，设计一个用于太阳能发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）控制器，提高太阳能的利用效率。14、设计一个无线通信衰落信道的模拟模型，能够产生不同类型的衰落信号，用于系统性能测试。15、设计一个基于无线传感器网络的森林火灾监测预警系统，能够及时发现火灾并发出警报。16、设计一个具有电源管理功能的集成电路，能够实现对不同电源轨的监控和控制，给出电路设计和功能验证。17、字符串在计算机程序中经常被处理。假设我们正在对两个字符串进行操作。以下关于字符串的描述，哪一项是不准确的？（）A.字符串的存储方式可以是字符数组或字符指针B.字符串的比较可以通过逐个字符比较来实现C.字符串的常见操作包括查找、替换、拼接等，它们的时间复杂度通常与字符串的长度成正比D.所有的字符串操作算法的时间复杂度都是最优的，无法进一步优化18、运用集成电路设计流程，设计一款用于智能手机的音频编解码器芯片，支持多种音频格式的解码和编码。19、设计一个基于Arduino的智能宠物喂食器，能够根据设定的时间和食量自动为宠物投放食物，并通过手机APP进行远程控制和监控。20、设计一个基于STM32的智能手环，能够监测心率、血压、运动步数等健康数据，并通过蓝牙与手机进行数据同步。21、在数据结构的学习中，理解算法的正确性和稳定性是很重要的。以下关于算法正确性和稳定性的描述，错误的是：（）A.算法的正确性是指对于任意合法的输入，算法都能给出正确的输出B.稳定性是指在排序过程中，如果两个元素的关键字相等，它们在排序前后的相对顺序不变C.冒泡排序是一种稳定的排序算法，而快速排序在默认情况下是不稳定的D.算法的正确性和稳定性是相互独立的，一个算法可以是正确的但不稳定，也可以是稳定的但不正确22、在数据结构的学习中，实践是非常重要的。以下关于数据结构实践的描述，错误的是：（）A.通过实际编程实现数据结构可以加深对其理解B.可以通过解决实际问题来应用所学的数据结构知识C.实践只需要在电脑上完成，不需要在现实场景中思考D.实践过程中可以发现数据结构的优点和不足23、设计一个简单的无线遥控系统，控制距离不小于50米，能够实现对多个设备的开关控制，说明系统组成和编码方式。24、队列也是一种特殊的线性表，与栈的操作原则不同。以下关于队列的描述，错误的是：（）A.队列遵循先进先出（FIFO）原则，即最先入队的元素最先出队B.环形队列可以有效地解决顺序队列中假溢出的问题，提高存储空间的利用率C.队列在任务调度、消息传递、缓冲区管理等方面有重要作用D.队列的插入和删除操作只能在队头和队尾进行，不能在队列中间进行，且其操作效率总是低于栈25、设计一个基于蓝牙Mesh技术的智能照明控制系统，实现对多个灯具的分组控制和场景切换。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（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。2、（本题5分）对于一个具有n个顶点和e条边的无向图，采用邻接矩阵和邻接表存储时，它们在空间复杂度上有何不同？3、（本题5分）论述如何利用深度优先搜索算法判断图是否为连通图，并给出相应的代码实现思路。4、（本题5分）详细论述在一个具有n个顶点的有向图中，如何判断是否为有向无环图。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，对一个二叉树进行镜像反转，并输出反转后的先序遍历序列。2、（本题5分）设计一个程序，使用桶排序算法对一个森林中树的高度进行排序。3、（本题5分）设计一个程序，用跳表优化数据库中的索引结构。4、（本题5分）设计一个算法，利用链表实现一个队列，模拟银行叫号系统的排队情况。5、（本题5分）设计一个程序，使用图的数据结构表示旅游路线规划网络，实现景点的最佳游览顺序和最短路径推荐功能。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个在线点餐系统需要记录菜品信息和订单信息。菜品包括菜品ID、菜品名称、价格、图片、描述等，订单包括订单ID、用户ID、菜品列表、总价、下单时间等。设计数据结构来存储这些数据，能够快速查询菜品、生成订单、更新订单状态，并统计每种菜品的销售数量。2、（本题10分）一个图书馆的读者借阅管理系统需要存储读者的借阅信息，包括读者编号、读者姓名、借