裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化課程實(shí)訓(xùn)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)資源分配系統(tǒng)，需要管理有限的資源，并根據(jù)請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間進(jìn)行分配。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持資源的分配和管理？（）A.最小堆，獲取最小優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求B.最大堆，處理最高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求C.鏈表，順序分配資源D.數(shù)組，通過(guò)索引分配資源2、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步電路，包括位同步、幀同步和網(wǎng)同步模塊，測(cè)試其同步性能。3、在一個(gè)哈希表中，解決沖突的方法有多種，以下哪種方法在處理沖突時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致“二次聚集”現(xiàn)象？（）A.線性探測(cè)法B.鏈地址法C.再哈希法D.建立公共溢出區(qū)4、考慮到一個(gè)視頻編碼系統(tǒng)，需要對(duì)連續(xù)的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和存儲(chǔ)，同時(shí)能夠快速地讀取和解碼特定幀的數(shù)據(jù)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用于優(yōu)化這個(gè)過(guò)程？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.鏈表C.數(shù)組D.棧5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器和計(jì)數(shù)器的物體運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量系統(tǒng)，準(zhǔn)確測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)速度。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠測(cè)量pH值、溶解氧、電導(dǎo)率等水質(zhì)參數(shù)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像壓縮與解壓縮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像的高效存儲(chǔ)和傳輸。8、考慮到一個(gè)電商網(wǎng)站的購(gòu)物車功能，用戶可以隨時(shí)添加、刪除商品，并且能夠?qū)崟r(shí)查看購(gòu)物車中商品的總價(jià)和數(shù)量。為了實(shí)現(xiàn)高效的商品操作和實(shí)時(shí)計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠更好地滿足這些需求？（）A.棧B.隊(duì)列C.優(yōu)先隊(duì)列D.雙向鏈表9、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)電路，能夠?qū)⒍鄠€(gè)溫度傳感器連接起來(lái)，組成一個(gè)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并且具有數(shù)據(jù)傳輸和顯示功能。10、對(duì)于一個(gè)需要對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁的隨機(jī)訪問(wèn)和插入操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能在性能上表現(xiàn)較好？（）A.數(shù)組B.鏈表C.哈希表D.棧11、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于氣象監(jiān)測(cè)的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARMCortex-M系列的低功耗手持設(shè)備，實(shí)現(xiàn)特定的功能如計(jì)步、心率監(jiān)測(cè)等，描述設(shè)備的硬件選型和軟件優(yōu)化。13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，查找操作是常見的需求。以下關(guān)于查找算法的描述，不正確的是：（）A.順序查找適用于無(wú)序數(shù)組，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)B.二分查找要求數(shù)組有序，時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)，是一種效率很高的查找算法C.哈希查找在平均情況下時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，但需要處理哈希沖突D.所有的查找算法在任何情況下都能準(zhǔn)確找到目標(biāo)元素，不存在查找失敗的情況14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定、高度控制和航線規(guī)劃，給出系統(tǒng)組成和控制算法。15、在一個(gè)平衡二叉搜索樹中，進(jìn)行插入操作后，可能會(huì)破壞平衡。為了恢復(fù)平衡，可能會(huì)進(jìn)行多次旋轉(zhuǎn)操作。以下哪種情況可能導(dǎo)致最多的旋轉(zhuǎn)操作？（）A.插入的值總是大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值B.插入的值總是小于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值C.插入的值隨機(jī)分布D.以上情況旋轉(zhuǎn)操作次數(shù)相同16、在一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的小頂堆中，刪除堆頂元素后，為了保持堆的性質(zhì)，需要進(jìn)行的調(diào)整操作的時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字頻率合成器，輸出頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10^-6，相位噪聲低于-100dBc/Hz@1kHz。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于LTC3862的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為12V，輸出電壓為5V/3A，給出電路設(shè)計(jì)和效率分析。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲膱D像進(jìn)行有損壓縮，壓縮比不小于10:1。20、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)可以使用多種編程語(yǔ)言。以下關(guān)于不同編程語(yǔ)言中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常需要手動(dòng)管理內(nèi)存B.Java中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有自動(dòng)內(nèi)存管理和豐富的類庫(kù)支持C.Python中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用簡(jiǎn)單，但性能可能不如其他語(yǔ)言D.不同編程語(yǔ)言中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)原理和效果完全相同二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述如何使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法解決最長(zhǎng)公共子序列問(wèn)題，給出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中，如何找出所有的強(qiáng)連通分量，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)說(shuō)明如何在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)的強(qiáng)連通分量大小。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用二叉樹的層次遍歷算法，輸出給定二叉樹每層節(jié)點(diǎn)的值。2、（本題5分）研究伸展樹在頻繁插入和刪除交替情況下的性能，提出改進(jìn)措施。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用深度優(yōu)先搜索算法計(jì)算給定有向圖的強(qiáng)連通分量個(gè)數(shù)，并輸出個(gè)數(shù)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)醫(yī)院的住院病人費(fèi)用管理系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確計(jì)算病人的住院費(fèi)用。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)雙向鏈表，支持在表頭、表尾和指定位置進(jìn)行插入和刪除操作，并能夠正序和逆序遍歷鏈表。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)在線教育平臺(tái)的作業(yè)批改系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的作業(yè)提交情況、批改結(jié)果和教師評(píng)語(yǔ)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)方便教師查閱和統(tǒng)計(jì)學(xué)生