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頁浙江旅游職業(yè)學院

《數(shù)據(jù)可視化基礎》2023-2024學年第一學期期末試卷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、假設正在設計一個公交換乘系統(tǒng)，需要存儲各個公交站點之間的線路和換乘信息，并且能夠快速規(guī)劃出最優(yōu)的換乘路線。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法可能是最有用的？（）A.圖結構，結合迪杰斯特拉算法求解最短路徑B.樹結構，通過深度優(yōu)先搜索規(guī)劃路線C.鏈表，順序存儲換乘信息D.哈希表，快速查找站點之間的連接2、設計一個基于單片機的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動控制灌溉設備的開啟和關閉。3、設計一個用于工業(yè)自動化的激光測距系統(tǒng)，測量精度達到毫米級，給出系統(tǒng)組成和測量算法。4、設計一個基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對污水處理過程中的液位、流量、水質等參數(shù)的監(jiān)測和控制。5、設計一個程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內程控調節(jié)，精度為1dB，給出電路實現(xiàn)和控制邏輯。6、設計一個數(shù)字移相器，能夠實現(xiàn)0至360度的相移，精度為1度，給出電路結構和控制邏輯。7、假設正在設計一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包過濾系統(tǒng)，需要根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、協(xié)議類型等信息進行快速的過濾和處理。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法的組合最適合實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效過濾？（）A.決策樹和分類算法B.位圖和位運算C.圖和最短路徑算法D.數(shù)組和遍歷算法8、圖是一種復雜的數(shù)據(jù)結構。假設我們正在研究一個無向圖。以下關于圖的描述，哪一項是不準確的？（）A.圖可以用鄰接矩陣或鄰接表來存儲，不同的存儲方式適用于不同的場景B.圖的深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法可以用于遍歷圖中的所有節(jié)點C.在無向圖中，兩個節(jié)點之間的邊是雙向的，邊的權值通常表示節(jié)點之間的距離或關系強度D.圖的最小生成樹是唯一的，無論使用哪種算法求解9、設計一個基于DSP的語音識別系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)特定語音指令的識別和響應，給出系統(tǒng)的硬件架構和識別算法。10、設計一個電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠對電子秤的測量數(shù)據(jù)進行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。11、平衡二叉樹是為了改進二叉搜索樹可能存在的不平衡問題而提出的。以下關于平衡二叉樹的說法，正確的是：（）A.平衡二叉樹在插入和刪除操作后，通過旋轉等操作始終保持樹的高度平衡B.平衡二叉樹的查找效率一定高于普通二叉搜索樹C.平衡二叉樹的構建和維護比較簡單，不需要復雜的算法D.所有的平衡二叉樹都是完全二叉樹12、設計一個基于運放的差分放大器電路，增益為50倍，共模抑制比不小于100dB，輸入阻抗不小于100kΩ。13、設計一個溫度傳感器校準電路，能夠對溫度傳感器進行校準，提高測量精度。14、運用集成電路工藝，設計一款用于航空航天的抗輻射數(shù)字集成電路，確保在惡劣環(huán)境下正常工作。15、設計一個數(shù)字音頻播放器電路，能夠播放MP3、WAV等格式的音頻文件，具有音量調節(jié)、播放/暫停、上一曲/下一曲等功能。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明二叉樹的遍歷算法在二叉樹的節(jié)點刪除問題變種、樹的結構修改問題中的應用。2、（本題5分）在一個具有n個頂點的無向圖中，如何找出所有的生成樹，給出一種有效的算法并分析其時間復雜度。3、（本題5分）詳細闡述如何利用線段樹解決區(qū)間查詢和更新問題，給出建樹和操作的過程。4、（本題5分）解釋如何使用歸并排序對鏈表進行排序，包括合并兩個有序鏈表的過程。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線圖書館的書籍借閱系統(tǒng)需要對書籍的借閱情況和讀者信息進行管理。書籍信息包括書籍編號、書名、作者、借閱狀態(tài)等，讀者信息包括讀者編號、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）讀者借閱書籍；（2）讀者歸還書籍；（3）查詢某本書是否可借；（4）統(tǒng)計某讀者的借閱次數(shù)。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）一個在線圖書館管理系統(tǒng)需要存儲大量的圖書信息，包括書名、作者、出版社、出版年份、分類等。設計數(shù)據(jù)結構來組織這些信息，以便能夠快速地根據(jù)書名、作者或分類進行查詢，并實現(xiàn)新書的添加和舊書的刪除操作。3、（本題5分）一個圖書館管理系統(tǒng)需要記錄大量的圖書信息，包括圖書編號、書名、作者、出版社、出版日期、館藏數(shù)量等。同時，系統(tǒng)要支持快速查找特定圖書、按照館藏數(shù)量進行排序、新增和刪除圖書記錄等操作。請選擇合適的數(shù)據(jù)結構來存儲圖書信息，并設計相應的算法和代碼來實現(xiàn)上述功能，同時分析時間和空間復雜度。4、（本題5分）一個圖書館的圖書采購管理系統(tǒng)需要存儲采購計劃的信息，如采購編號、圖書名稱、作者、出版社、預計采購數(shù)量、采購進度等。系統(tǒng)要支持快速查找特定采購計劃、按照預計采購數(shù)量對計劃進行排序、新增采購計劃、修改采購進度、取消采購計劃。請確定恰當?shù)臄?shù)據(jù)結構，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。5、（本題5分）一個在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要對玩家的得分進行實時更新和排名。得分信息以斐波那契堆的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）玩家得分增加或減少時更新排名；（2）查找排名前N的玩家；（3）刪除某個玩家的得分記錄；（4）計算排名的平均得分。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）使用鏈表和Prim算法，設計一個程序，為一個農業(yè)灌溉系統(tǒng)規(guī)劃水管鋪設路線，使灌溉面積最