沈陽藥科大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第2頁，共2頁沈陽藥科大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、考慮到一個視頻編碼系統(tǒng)，需要對連續(xù)的幀數(shù)據(jù)進行壓縮和存儲，同時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)化這個過程？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.鏈表C.數(shù)組D.棧2、設(shè)計一個基于DSP的圖像去噪系統(tǒng)，能夠去除圖像中的高斯噪聲和椒鹽噪聲，闡述算法原理和代碼實現(xiàn)。3、設(shè)計一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物流跟蹤系統(tǒng)，能夠?qū)崟r跟蹤貨物的位置和狀態(tài)，提供物流信息查詢服務(wù)。4、設(shè)計一個基于單片機的智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示停車場內(nèi)的車位占用情況，并引導(dǎo)車輛快速找到空閑車位。5、設(shè)計一個基于藍牙和傳感器的可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測心率、體溫等生理參數(shù)。6、設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中前向糾錯編碼（FEC）的性能評估和優(yōu)化方案，分析編碼增益和復(fù)雜度。7、設(shè)計一個用于新能源汽車電池管理的均衡電路，提高電池組的使用壽命和性能，給出電路原理和控制策略。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧可以用于表達式求值。以下關(guān)于棧在表達式求值中的應(yīng)用，說法不正確的是（）A.可以將中綴表達式轉(zhuǎn)換為后綴表達式，然后利用棧進行求值B.?？梢员４娌僮鲾?shù)和運算符，按照運算規(guī)則進行計算C.對于復(fù)雜的表達式，棧的使用可以簡化求值過程D.棧在表達式求值中只能用于中綴表達式，不能用于后綴表達式9、選擇排序也是一種簡單的排序算法。以下關(guān)于選擇排序的特點，描述錯誤的是（）A.每一輪選擇未排序部分的最小元素與當(dāng)前位置交換B.時間復(fù)雜度始終為O(n^2)C.是一種不穩(wěn)定的排序算法D.不需要額外的存儲空間10、設(shè)計一個音頻均衡器智能調(diào)節(jié)電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號的特點自動調(diào)節(jié)均衡器的參數(shù)，實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。11、運用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計一個智能工廠的5G專網(wǎng)方案，滿足工業(yè)生產(chǎn)中對低延遲、高可靠通信的需求。12、設(shè)計一個基于Wi-FiDirect的點對點無線通信系統(tǒng)，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，描述系統(tǒng)的硬件組成和通信協(xié)議。13、線段樹是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于線段樹的應(yīng)用，以下描述哪一項是不正確的？（）A.可以用于快速計算數(shù)組某一區(qū)間的和、最大值、最小值等B.對于頻繁的區(qū)間更新操作，線段樹能夠高效地處理C.線段樹的構(gòu)建和查詢操作的時間復(fù)雜度均為O(logn)D.線段樹只能用于處理數(shù)值類型的數(shù)據(jù)，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)14、設(shè)計一個基于霍爾效應(yīng)的磁場測量儀，能夠測量0-1T的磁場強度，精度達到0.01T。15、考慮一個表達式求值的程序，例如計算數(shù)學(xué)表達式3+(4*5)-6。為了正確地按照運算符的優(yōu)先級進行計算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常被用于輔助計算過程？（）A.隊列，存儲待計算的數(shù)字和運算符B.棧，用于處理運算符的優(yōu)先級C.數(shù)組，存儲表達式的各個元素D.二叉樹，構(gòu)建表達式的結(jié)構(gòu)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在不同負載因子下，哈希表的性能表現(xiàn)以及如何選擇合適的負載因子以提高效率。2、（本題5分）解釋如何對一個無序數(shù)組進行堆排序，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）深入解釋在具有n個頂點和e條邊的無向圖中，如何使用普里姆（Prim）算法求解最小生成森林，并說明算法的基本思想和關(guān)鍵步驟。4、（本題5分）論述在深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的應(yīng)用中，如何解決迷宮問題或?qū)ふ覉D中的所有路徑。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某城市的交通管理系統(tǒng)需要實時監(jiān)控道路的車流量，并根據(jù)車流量調(diào)整信號燈的時間。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速地統(tǒng)計各個路段的車流量，并及時更新信號燈的控制策略。2、（本題5分）某電商倉庫的庫存管理系統(tǒng)需要存儲商品的庫存信息，包含商品編號、商品名稱、庫存數(shù)量、進貨價格、出貨價格等。系統(tǒng)要能夠快速查詢特定商品的庫存、按照庫存數(shù)量對商品進行排序、進行商品的入庫和出庫操作、修改商品的價格信息。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實現(xiàn)以及性能評估。3、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進行排序、新增充值、刪除錯誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化策略。4、（本題5分）假設(shè)有一個電商網(wǎng)站，需要實時處理大量的訂單信息。訂單信息包括訂單號、商品名稱、購買數(shù)量、客戶姓名、收貨地址等。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理這些訂單數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)訂單的快速插入、查找、修改和刪除操作，同時能夠高效地統(tǒng)計不同商品的銷售數(shù)量。5、（本題5分）在一個在線電影票務(wù)系統(tǒng)中，需要管理電影院信息、影片排片、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持電影院和影片的添加、刪除和修改，座位的預(yù)訂和取消，票房數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，并能夠?qū)崟r顯示座位的預(yù)訂情況和優(yōu)化排片策略。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個插入排序程序，對已接近有序的數(shù)組進行排序，分析其優(yōu)化效果。2、（本題10