學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海閔行職業技術學院

《數據可視化課程實訓》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、設計一個用于工業自動化的激光測距系統，測量精度達到毫米級，給出系統組成和測量算法。2、假設要對一個包含1000個元素的數組進行排序，以下哪種排序算法在平均情況下性能較好？（）A.冒泡排序B.選擇排序C.插入排序D.快速排序3、哈希表是一種用于快速查找的數據結構。假設我們正在使用一個哈希表存儲數據。以下關于哈希表的描述，哪一項是不準確的？（）A.哈希函數用于將關鍵字映射到哈希表中的位置，理想情況下不同的關鍵字應映射到不同的位置B.處理哈希沖突的常見方法有開放地址法和鏈地址法C.哈希表的查找、插入和刪除操作的平均時間復雜度均為O(1)D.哈希表的性能不受哈希函數的選擇和表的裝填因子的影響4、數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。在眾多的數據結構中，線性表是一種基礎的數據結構。線性表具有多種存儲方式，如順序存儲和鏈式存儲。順序存儲的線性表在插入和刪除元素時，可能會面臨較大的移動操作。假設一個順序存儲的線性表已經存儲了大量元素，現在需要在中間位置插入一個新元素，以下關于這種操作的描述，正確的是：（）A.插入操作的時間復雜度為O(1)B.插入操作的時間復雜度為O(n)C.插入操作無需移動元素D.插入操作的時間復雜度與元素個數無關5、利用電力電子技術設計一個太陽能充電控制器，實現對太陽能電池板輸出的電能進行有效管理和存儲。6、運用電子電路知識，設計一個用于工業機器人的運動控制系統，實現機器人的精確運動控制。7、設計一個基于編碼器和驅動器的步進電機控制系統，能夠精確控制電機的轉速和轉向。8、設計一個基于Wi-Fi的無線視頻監控系統，實現實時視頻傳輸和遠程控制，闡述系統組成和網絡配置。9、設計一個基于ADC和微控制器的風速測量系統，能夠測量0-30m/s的風速，精度達到0.1m/s。10、使用單片機設計一個智能空氣質量監測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當空氣質量超標時進行報警。11、設計一個基于無線通信技術的智能農業灌溉控制系統，能夠根據土壤濕度和氣象條件自動控制灌溉水量和時間。12、設計一個低通濾波器，采用無源濾波器設計，截止頻率為10kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于30dB，給出電路參數和性能測試。13、設計一個溫度控制系統電路，能夠根據設定的溫度自動控制加熱或冷卻設備，使環境溫度保持在設定值附近，精度為±1℃。14、在數據結構的操作中，可能會出現時間和空間的權衡。以下關于時間和空間權衡的描述，不準確的是：（）A.有時候為了提高操作的時間效率，可能需要犧牲一些存儲空間，例如使用緩存來加速數據訪問B.某些數據結構在節省空間的同時，可能會導致操作的時間復雜度增加，例如壓縮存儲的數組C.在任何情況下，都應該優先考慮時間效率，而忽略空間的消耗，因為時間往往比空間更寶貴D.時間和空間的權衡需要根據具體的應用場景和需求來決定，沒有絕對的最優策略15、設計一個基于模擬積分器和比較器的電壓-頻率轉換器（VFC），分析其性能特點。16、設計一個溫度報警器電路，當環境溫度超過設定值時，發出聲光報警信號，報警溫度可設置。17、棧是一種特殊的線性結構，遵循后進先出的原則。假設一個程序中使用了棧來存儲數據。以下關于棧的描述，哪一項是不準確的？（）A.棧可以用于實現函數調用時的參數傳遞和局部變量存儲B.入棧和出棧操作的時間復雜度均為O(1)C.可以使用數組或鏈表來實現棧的數據結構D.棧的存儲空間大小是固定的，無法動態擴展18、在選擇排序算法時，需要考慮多種因素，如數據規模、數據特點、時間復雜度和空間復雜度等。對于一個基本有序的數組，以下哪種排序算法的性能較好：（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.選擇排序19、設計一個音頻濾波器數字控制與自動切換電路，能夠通過數字信號處理器（DSP）精確控制濾波器參數，并根據輸入音頻信號自動切換濾波器。20、設計一個基于無線通信模塊的遠程抄表系統，實現對電表、水表、氣表數據的遠程采集。21、設計一個簡單的數字圖像去噪系統，能夠有效去除圖像中的噪聲，給出系統設計和去噪效果分析。22、設計一個正弦波信號發生器，輸出頻率在100kHz至1GHz連續可調，采用鎖相環技術實現，說明工作原理和硬件設計。23、設計一個計算機網絡中的IP地址分配方案，滿足特定網絡規模和拓撲結構的需求。24、使用單片機設計一個汽車防盜報警系統，能夠檢測車輛的異常狀態并發出警報，同時通過短信通知車主。25、設計一個基于單片機的智能電表系統，能夠測量電壓、電流、功率、電量等參數，并具備遠程抄表功能。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在樹的平衡調整算法中，如何分析旋轉操作對樹的高度和性能的影響。2、（本題5分）解釋在鏈表中刪除一個節點時，如何正確更新指針以保持鏈表的完整性，并舉例說明。3、（本題5分）詳細闡述如何在一個鏈表中刪除所有值為給定值的節點。4、（本題5分）詳細闡述如何使用堆排序對一個數組進行排序，分析其性能和特點。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）探討后綴樹在文本壓縮中的應用，設計壓縮和解壓縮算法。2、（本題5分）設計一個貪心算法，解決活動安排問題，使安排的活動數量最多。3、（本題5分）設計一個數據結構和算法，用于管理一個醫院的病房消毒記錄系統，確保病房消毒工作按時完成。4、（本題5分）設計一個算法，將一個二叉搜索樹轉換為排序的雙向循環鏈表。5、（本題5分）設計一個算法，用鄰接矩陣表示一個有向圖，計算圖中頂點的支配集。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線考試系統需要記錄學生的答題情況、得分和考試時間。設計合適的數據結構來存儲這些數據，能夠快速地統計考試結果、分析學生的薄弱環節。2、（本題10分）某快遞公司的包裹跟蹤系統需要對包裹的運輸路徑和狀態進行管理。包裹信息包括包裹編號、起始地、目的地、當前位置、狀態等。這些信息以雙端隊列的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查詢某個包裹的當前位置和狀態；（2）包裹到達一個新的地點時更新其信息；（3）按照目的地對包裹進行排序；（4）統計處于運輸中、已送達和異常狀態