站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁上海財經(jīng)大學(xué)浙江學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、根據(jù)通信原理，設(shè)計一個數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)，能夠?qū)⒁曨l和音頻信號進(jìn)行調(diào)制并發(fā)射出去。2、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)并進(jìn)行短距離傳輸。3、設(shè)計一個基于ARM處理器的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能調(diào)節(jié)，說明系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議。4、假設(shè)在一個操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，需要動態(tài)地分配和回收內(nèi)存塊，并且避免內(nèi)存碎片的產(chǎn)生。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以用于實現(xiàn)有效的內(nèi)存管理？（）A.伙伴系統(tǒng)B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.段頁式存儲管理5、設(shè)計一個基于數(shù)字鎖相環(huán)和頻率合成器的通信信號源，產(chǎn)生穩(wěn)定的、頻率可調(diào)的通信信號。6、設(shè)計一個基于單片機的智能路燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光照強度自動調(diào)節(jié)路燈的亮度，實現(xiàn)節(jié)能控制。7、設(shè)計一個基于數(shù)字邏輯的交通燈倒計時顯示系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示每個信號燈的剩余時間。8、設(shè)計一個溫度控制系統(tǒng)擴展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩(wěn)定性，并且具有遠(yuǎn)程控制功能。9、設(shè)計一個基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)特定的功能，如數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件編程思路。10、對于一個用鏈表表示的隊列，若隊頭指針為front，隊尾指針為rear，在進(jìn)行入隊操作時，新節(jié)點應(yīng)插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置11、在一個圖像識別系統(tǒng)中，需要對大量的圖像特征向量進(jìn)行聚類分析。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實現(xiàn)圖像特征的聚類？（）A.K-Means算法結(jié)合鏈表B.層次聚類算法和二叉樹C.密度聚類算法和數(shù)組D.以上算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可能用到，取決于具體需求12、設(shè)計一個基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測溫度、濕度、光照強度等環(huán)境參數(shù)，并通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)。13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用中，優(yōu)先隊列常用于處理具有優(yōu)先級的任務(wù)。以下關(guān)于優(yōu)先隊列的實現(xiàn)方式，錯誤的是：（）A.可以用堆來實現(xiàn)優(yōu)先隊列，插入和刪除操作的時間復(fù)雜度都較低B.可以用有序數(shù)組來實現(xiàn)優(yōu)先隊列，但插入操作的時間復(fù)雜度較高C.可以用無序數(shù)組來實現(xiàn)優(yōu)先隊列，查找最大（或最小）元素的時間復(fù)雜度為O(1)D.無論采用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)優(yōu)先隊列，其性能都相同14、設(shè)計一個音頻均衡器擴展電路，能夠增加均衡器的頻段數(shù)量和調(diào)節(jié)精度，并且具有預(yù)設(shè)模式。15、設(shè)計一個太陽能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強自動控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。16、設(shè)計一個數(shù)字電壓表校準(zhǔn)電路，能夠?qū)?shù)字電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)，提高測量精度。17、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.2技術(shù)的智能手環(huán)，具備健康監(jiān)測、運動追蹤和消息提醒功能。18、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個無線傳感器節(jié)點，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線方式傳輸，給出節(jié)點的硬件設(shè)計和功耗分析。19、設(shè)計一個基于STM32的智能手環(huán)，能夠監(jiān)測心率、血壓、運動步數(shù)等健康數(shù)據(jù)，并通過藍(lán)牙與手機進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。20、設(shè)計一個基于PLC的自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)線上多個設(shè)備的順序控制、邏輯控制和故障報警功能。21、設(shè)計一個基于單片機的電子秤系統(tǒng)，能夠測量0-10kg的物體重量，精度達(dá)到1g。22、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，排序算法是非常重要的一部分。冒泡排序是一種簡單的排序算法，它通過反復(fù)比較相鄰的元素并交換位置來將數(shù)組排序。對于一個包含n個元素的數(shù)組，冒泡排序的最壞時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)23、設(shè)計一個基于運算放大器的微分器電路，能夠?qū)斎胄盘栠M(jìn)行微分運算，輸入信號頻率范圍為0-100Hz。24、假設(shè)要開發(fā)一個文本編輯軟件，需要實現(xiàn)撤銷和重做功能，能夠記錄用戶的一系列操作并在需要時進(jìn)行回退或恢復(fù)。為了實現(xiàn)這一功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最適合的？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.棧C.隊列D.雙端隊列25、設(shè)計一個基于STM32H7的高性能嵌入式系統(tǒng)，能夠運行復(fù)雜的實時操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，給出硬件架構(gòu)和軟件環(huán)境搭建。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個帶權(quán)有向圖中判斷是否存在負(fù)權(quán)回路。2、（本題5分）詳細(xì)解釋在一個具有n個元素的二叉樹中，如何進(jìn)行前序遍歷的非遞歸實現(xiàn)。3、（本題5分）在圖的存儲中，如何表示稀疏圖和稠密圖？各有哪些適用的算法？4、（本題5分）解釋在一個有向圖中如何判斷是否存在回路，以及如何使用拓?fù)渑判驅(qū)D進(jìn)行排序。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于鏈表的存儲結(jié)構(gòu)來存儲電影信息，實現(xiàn)電影的添加、刪除和按評分查詢操作。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個圖書館的讀者逾期未還圖書提醒系統(tǒng)，及時提醒讀者歸還圖書。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，將給定的無序數(shù)組構(gòu)建為一個最大堆，輸出構(gòu)建后的堆。4、（本題5分）給定一組任務(wù)和它們的截止時間，設(shè)計算法使用貪心策略安排任務(wù)，使完成的任務(wù)數(shù)量最多。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的最短路徑和最大流量的計算功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺需要對商品的銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。銷售數(shù)據(jù)包括商品編號、銷售數(shù)量、銷售日期等信息。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)以下功能：快速查找特定商品在某段時間內(nèi)的銷售總量；按照銷售數(shù)量對商品進(jìn)行排序；能夠方便地插入和刪除銷售記錄。請詳細(xì)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇、算法設(shè)計以及代碼實現(xiàn)。2、（本題10分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要存儲藥品信息，如藥品編號、藥品名稱、藥品規(guī)格、庫存數(shù)量、有效期等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數(shù)量對藥品進(jìn)行排序、進(jìn)行藥品的入庫和出庫操作、提醒即將過期藥品。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并