四川文理学院《数据可视化设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第2页，共2页四川文理学院《数据可视化设计》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、设计一个基于单片机的智能水温控制系统，用于热水器或工业设备的水温控制。2、递归是一种编程技术，在数据结构和算法中经常用到。以下关于递归的描述，错误的是：（）A.递归函数直接或间接调用自身B.递归算法通常比非递归算法更简洁易懂C.递归算法的执行效率总是高于非递归算法D.递归在处理某些问题时，如树和图的遍历，非常方便3、考虑一个在线游戏的玩家排行榜系统，需要根据玩家的得分实时更新排名，并且能够快速获取前几名的玩家信息。以下哪种数据结构和算法的组合可能是最合适的？（）A.用数组存储玩家信息，每次更新进行全排序B.构建大根堆来存储玩家得分，便于获取前几名C.利用链表存储，通过比较逐个更新排名D.使用二叉搜索树，根据得分进行排序和查找4、利用数字逻辑电路设计一个密码锁控制系统，通过输入正确的密码实现开锁，具有错误输入报警功能。5、插入排序在小规模数据时性能较好。以下关于插入排序的描述，正确的是（）A.对于近乎有序的数组，效率很高B.最坏情况下的时间复杂度为O(nlogn)C.平均情况下的时间复杂度为O(n^2)D.是一种空间复杂度较高的排序算法6、在数据结构中，线性表是一种基础的数据结构。假设我们正在研究一个顺序存储的线性表。以下关于线性表的描述，哪一项是不准确的？（）A.顺序存储的线性表在插入和删除元素时，可能需要移动大量元素，效率较低B.线性表的长度可以动态变化，根据需要增加或减少存储的元素数量C.可以通过索引快速访问顺序存储线性表中的任意元素D.顺序存储的线性表适合频繁进行插入和删除操作的场景7、设计一个太阳能路灯控制器扩展电路，能够增加路灯的亮度调节和故障检测功能，并且具有节能模式。8、设计一个基于锁相环技术的频率合成器，输出频率范围为100kHz-1GHz，频率分辨率为1kHz。9、考虑一个在线购物车系统，需要存储用户添加的商品信息，包括商品ID、数量和价格，并支持商品的添加、删除和修改操作。以下哪种数据结构可能是最适合的？（）A.二叉搜索树，根据商品ID存储B.链表，动态管理商品信息C.数组，顺序存储购物车内容D.哈希表，快速定位商品10、在二叉树的应用中，二叉查找树常用于实现动态集合的操作。以下关于二叉查找树的操作，错误的是（）A.查找操作通过比较节点值，沿着合适的子树进行B.插入操作可能会破坏二叉查找树的性质，需要进行调整C.删除操作总是删除叶子节点，不会影响树的结构D.可以通过中序遍历得到有序的节点值序列11、根据传感器原理，设计一个用于火灾预警的烟雾传感器系统，能够及时发出报警信号。12、采用模拟电子技术设计一个差分放大器，用于抑制共模信号，放大差模信号。13、设计一个数字电压表，能够测量直流电压和交流电压，精度和量程满足一定要求，提供电路设计和误差分析。14、想象一个需要快速判断一个字符串是否为回文的场景。以下哪种数据结构和算法的组合可能是最有效的？（）A.利用栈将字符串逆序，然后与原字符串比较B.使用双指针从字符串两端向中间移动进行比较C.将字符串存储在树中，进行遍历比较D.通过哈希函数计算字符串的特征值进行判断15、利用电力电子技术设计一个太阳能充电控制器，实现对太阳能电池板输出的电能进行有效管理和存储。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）探讨在一个具有n个顶点的无向图中，如何求解最大团问题。2、（本题5分）论述如何使用分治法解决找第k小元素的随机化算法。3、（本题5分）解释并举例说明在一个具有n个元素的顺序表中，如何使用排序算法进行数据去重。4、（本题5分）对于一个具有n个顶点的无向连通图，使用普里姆（Prim）算法构造最小生成树的基本步骤是什么？三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线图书馆的图书借阅系统需要记录图书的借阅者、借阅时间、应还时间、是否逾期等信息。设计数据结构来管理图书借阅情况，支持借阅、归还、续借等操作，能够及时提醒借阅者归还图书并统计图书的借阅频率。2、（本题5分）一家电商平台的评论管理系统需要记录商品的评论信息，包括评论ID、商品ID、用户ID、评论内容、评论时间、评分等。设计数据结构来存储评论数据，能够快速查找商品的评论、按评分排序、删除不良评论，并统计商品的平均评分。3、（本题5分）某网约车平台需要根据乘客的出发地和目的地，快速匹配附近的司机。设计合适的数据结构和算法，实现高效的订单匹配和行程规划。4、（本题5分）某医院的信息系统需要存储患者的病历信息，包括基本信息、诊断结果、治疗方案、用药记录等。设计一种数据结构，能够方便地按照患者编号、疾病类型或治疗时间进行查询和统计，并支持新病历的录入和旧病历的修改。5、（本题5分）某在线音乐平台的歌曲管理系统需要存储歌曲信息，如歌曲编号、歌曲名称、歌手、专辑、播放次数等。系统要实现快速查找特定歌曲、按照播放次数对歌曲进行排序、新增歌曲、删除歌曲以及更新歌曲的播放次数。请确定合适的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，同时讨论性能优化方法。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个哈希表，存储字符串数据，处理冲突采用链地址法，实现插入、查找和删除操作。2、（本题10分）设计一个程序，使用合适的数据结构存储一个学校的课程安