浙江旅游職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)浙江旅游職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)公交換乘系統(tǒng)，需要存儲(chǔ)各個(gè)公交站點(diǎn)之間的線路和換乘信息，并且能夠快速規(guī)劃出最優(yōu)的換乘路線。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可能是最有用的？（）A.圖結(jié)構(gòu)，結(jié)合迪杰斯特拉算法求解最短路徑B.樹結(jié)構(gòu)，通過(guò)深度優(yōu)先搜索規(guī)劃路線C.鏈表，順序存儲(chǔ)換乘信息D.哈希表，快速查找站點(diǎn)之間的連接2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉。3、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)自動(dòng)化的激光測(cè)距系統(tǒng)，測(cè)量精度達(dá)到毫米級(jí)，給出系統(tǒng)組成和測(cè)量算法。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理過(guò)程中的液位、流量、水質(zhì)等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制。5、設(shè)計(jì)一個(gè)程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內(nèi)程控調(diào)節(jié)，精度為1dB，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制邏輯。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字移相器，能夠?qū)崿F(xiàn)0至360度的相移，精度為1度，給出電路結(jié)構(gòu)和控制邏輯。7、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包過(guò)濾系統(tǒng)，需要根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、協(xié)議類型等信息進(jìn)行快速的過(guò)濾和處理。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合最適合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效過(guò)濾？（）A.決策樹和分類算法B.位圖和位運(yùn)算C.圖和最短路徑算法D.數(shù)組和遍歷算法8、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在研究一個(gè)無(wú)向圖。以下關(guān)于圖的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.圖可以用鄰接矩陣或鄰接表來(lái)存儲(chǔ)，不同的存儲(chǔ)方式適用于不同的場(chǎng)景B.圖的深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法可以用于遍歷圖中的所有節(jié)點(diǎn)C.在無(wú)向圖中，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的邊是雙向的，邊的權(quán)值通常表示節(jié)點(diǎn)之間的距離或關(guān)系強(qiáng)度D.圖的最小生成樹是唯一的，無(wú)論使用哪種算法求解9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)特定語(yǔ)音指令的識(shí)別和響應(yīng)，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和識(shí)別算法。10、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。11、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹可能存在的不平衡問(wèn)題而提出的。以下關(guān)于平衡二叉樹的說(shuō)法，正確的是：（）A.平衡二叉樹在插入和刪除操作后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)等操作始終保持樹的高度平衡B.平衡二叉樹的查找效率一定高于普通二叉搜索樹C.平衡二叉樹的構(gòu)建和維護(hù)比較簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的算法D.所有的平衡二叉樹都是完全二叉樹12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的差分放大器電路，增益為50倍，共模抑制比不小于100dB，輸入阻抗不小于100kΩ。13、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器校準(zhǔn)電路，能夠?qū)囟葌鞲衅鬟M(jìn)行校準(zhǔn)，提高測(cè)量精度。14、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于航空航天的抗輻射數(shù)字集成電路，確保在惡劣環(huán)境下正常工作。15、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻播放器電路，能夠播放MP3、WAV等格式的音頻文件，具有音量調(diào)節(jié)、播放/暫停、上一曲/下一曲等功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）說(shuō)明二叉樹的遍歷算法在二叉樹的節(jié)點(diǎn)刪除問(wèn)題變種、樹的結(jié)構(gòu)修改問(wèn)題中的應(yīng)用。2、（本題5分）在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖中，如何找出所有的生成樹，給出一種有效的算法并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何利用線段樹解決區(qū)間查詢和更新問(wèn)題，給出建樹和操作的過(guò)程。4、（本題5分）解釋如何使用歸并排序?qū)︽湵磉M(jìn)行排序，包括合并兩個(gè)有序鏈表的過(guò)程。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)在線圖書館的書籍借閱系統(tǒng)需要對(duì)書籍的借閱情況和讀者信息進(jìn)行管理。書籍信息包括書籍編號(hào)、書名、作者、借閱狀態(tài)等，讀者信息包括讀者編號(hào)、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）讀者借閱書籍；（2）讀者歸還書籍；（3）查詢某本書是否可借；（4）統(tǒng)計(jì)某讀者的借閱次數(shù)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）一個(gè)在線圖書館管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)大量的圖書信息，包括書名、作者、出版社、出版年份、分類等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織這些信息，以便能夠快速地根據(jù)書名、作者或分類進(jìn)行查詢，并實(shí)現(xiàn)新書的添加和舊書的刪除操作。3、（本題5分）一個(gè)圖書館管理系統(tǒng)需要記錄大量的圖書信息，包括圖書編號(hào)、書名、作者、出版社、出版日期、館藏?cái)?shù)量等。同時(shí)，系統(tǒng)要支持快速查找特定圖書、按照館藏?cái)?shù)量進(jìn)行排序、新增和刪除圖書記錄等操作。請(qǐng)選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)圖書信息，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法和代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能，同時(shí)分析時(shí)間和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）一個(gè)圖書館的圖書采購(gòu)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)采購(gòu)計(jì)劃的信息，如采購(gòu)編號(hào)、圖書名稱、作者、出版社、預(yù)計(jì)采購(gòu)數(shù)量、采購(gòu)進(jìn)度等。系統(tǒng)要支持快速查找特定采購(gòu)計(jì)劃、按照預(yù)計(jì)采購(gòu)數(shù)量對(duì)計(jì)劃進(jìn)行排序、新增采購(gòu)計(jì)劃、修改采購(gòu)進(jìn)度、取消采購(gòu)計(jì)劃。請(qǐng)確定恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。5、（本題5分）一個(gè)在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要對(duì)玩家的得分進(jìn)行實(shí)時(shí)更新和排名。得分信息以斐波那契堆的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）玩家得分增加或減少時(shí)更新排名；（2）查找排名前N的玩家；（3）刪除某個(gè)玩家的得分記錄；（4）計(jì)算排名的平均得分。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）使用鏈表和Prim算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，為一個(gè)農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)規(guī)劃水管鋪設(shè)路線，使灌溉面積最