河南工业大学《数据可视化R语言》2025-2026学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页河南工业大学《数据可视化R语言》2025-2026学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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CAN总线的分布式控制系统，实现多个节点之间的数据通信和协同控制，阐述总线协议和系统架构。2、设计一个电子密码锁电路，要求具有密码设置、密码输入、密码验证和开锁功能，密码长度为6位数字。3、设计一个基于数字信号处理的音频均衡系统，能够根据用户需求对音频频谱进行动态调整。4、设计一个简单的数字图像加密和解密系统，采用加密算法保证图像安全，给出系统设计和加密效果评估。5、设计一个基于PLC的热电厂锅炉控制系统，实现对锅炉水位、蒸汽压力、温度等参数的自动控制。6、链表是一种重要的数据结构，在很多场景中得到应用。关于链表的特点，以下描述错误的是：（）A.链表的存储空间不必连续，可以通过指针来链接各个节点B.对链表进行插入和删除操作时，不需要移动大量元素，效率较高C.链表可以方便地实现随机访问，查找任意位置的元素速度很快D.单链表、双向链表和循环链表是常见的链表类型，它们各有特点和适用场景7、考虑一个搜索引擎的索引构建过程，需要对大量的网页内容进行分词、索引和存储，以便能够快速地根据用户的查询关键词返回相关的网页。以下哪种数据结构和算法常用于搜索引擎的索引构建和查询处理？（）A.倒排索引和分词算法B.正排索引和冒泡排序C.索引链表和选择排序D.索引数组和插入排序8、利用模拟电路技术，设计一个用于音频设备的音频均衡器，可调节不同频段的音频增益。9、数据结构的实现可以使用多种编程语言。以下关于不同编程语言中数据结构实现的特点，不正确的是：（）A.C语言实现数据结构通常需要手动管理内存B.Java中的数据结构具有自动内存管理和丰富的类库支持C.Python中的数据结构使用简单，但性能可能不如其他语言D.不同编程语言中数据结构的实现原理和效果完全相同10、设计一个基于蓝牙技术的无线数据传输模块，实现两个设备之间的可靠数据通信，包括蓝牙模块的选型和接口电路设计。11、设计一个数字温度计湿度计电路，能够同时测量环境温度和湿度，温度精度为±0.1℃，湿度精度为±2%RH。12、设计一个基于蓝牙技术的无线数据传输系统，实现两个设备之间的稳定数据通信，考虑传输距离和数据速率。13、设计一个射频电路中的滤波器性能优化方案，包括带宽、插入损耗和带外抑制等指标。14、设计一个用于光伏逆变器的控制系统，实现最大功率点跟踪和电能质量控制，给出系统架构和控制策略。15、设计一个基于热电偶的温度测量系统，能够测量较高温度范围，并对测量结果进行冷端补偿和线性化处理。16、设计一个基于PLC的工业机器人控制系统，能够实现机器人的运动轨迹规划、动作控制和故障诊断功能。17、快速排序是一种高效的排序算法。以下关于快速排序的说法，错误的是（）A.采用分治的思想B.平均时间复杂度为O(nlogn)C.最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，但概率较小D.是一种稳定的排序算法18、设计一个基于ZigBee技术的无线智能家居安防系统，能够实时监测门窗状态、烟雾浓度、入侵情况等，并进行报警。19、利用模拟电路技术，设计一个用于舞台灯光控制的调光器，能够实现灯光的平滑调节和多种灯光效果。20、设计一个基于传感器的环境监测系统，能够同时监测温度、湿度、光照强度等环境参数，并通过无线方式传输数据。21、假设正在构建一个基因序列分析工具，需要存储大量的基因序列数据，并能够快速地比较不同基因序列的相似性和差异性。在这种情况下，以下哪种数据结构可能是最有助于提高分析效率的？（）A.后缀树，用于高效的字符串匹配和比较B.前缀树，快速查找基因序列的前缀C.二叉平衡树，保持基因序列的有序存储D.哈希图，快速定位特定的基因序列22、在一个具有n个元素的顺序表中，若要在第i个位置（1<=i<=n+1）插入一个新元素，以下哪种操作的时间复杂度最高？（）A.移动插入位置之后的所有元素B.查找插入位置C.分配新的存储空间D.更新表的长度23、在图这种数据结构中，邻接矩阵和邻接表是两种常见的存储方式。假设一个图的顶点数量很多，但边的数量相对较少。为了节省存储空间，以下哪种存储方式可能更优（）A.邻接矩阵B.邻接表C.十字链表D.都一样，没有区别24、设计一个带通椭圆滤波器电路，中心频率为1kHz，带宽为200Hz，通带波纹小于0.3dB，阻带衰减不小于60dB，输入信号频率范围为0-2kHz。25、假设在一个实时交通监控系统中，需要不断地接收车辆的位置信息，并快速判断某一区域内车辆的拥堵情况。为了有效地存储和处理这些实时数据，以下哪种数据结构可以提供快速的查询和更新操作？（）A.红黑树B.线段树C.B树D.图二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在图的存储中，如何处理大图？有哪些优化方法和算法适用于大图的存储和遍历？2、（本题5分）在一个链表中，如何实现链表的复制操作？3、（本题5分）论述跳表的查找性能与层数之间的关系，并分析最优层数的选择策略。4、（本题5分）论述跳表在插入和删除元素时，如何维护其结构的平衡性和查找效率。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，使用合适的数据结构存储一个学校的运动会比赛项目报名信息，能够统计各项目的报名人数。2、（本题5分）设计并查集的路径压缩算法，通过实际问题验证其性能提升效果。3、（本题5分）设计一个哈希表程序，支持哈希表的键值对的动态类型转换功能。4、（本题5分）基于AVL树和双向链表的结合，设计一个程序，管理图书馆的图书预约系统，包括预约信息的添加、删除和查询。5、（本题5分）设计一个程序，通过染色法判断社交网络中的朋友圈关系是否平衡。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电商平台的促销活动管理系统需要记录活动信息和参与用户信息，活动信息包括活动ID、活动名称、活动规则、开始时间、结束时间，参与用户信息包括用户ID、活动ID、参与时间。设计数据结构来存储这些数据，能够快速查询活动详情、统计参与人数、判断用户是否参与活动，并在活动结束后进行数据清理。2、（本题10分）一家物流公司的配送中心需要管理货物的配送信息，包括配送单号、