站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁上海財經大學浙江學院《數據可視化》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、根據通信原理，設計一個數字電視廣播發射系統，能夠將視頻和音頻信號進行調制并發射出去。2、利用射頻技術設計一個Zigbee無線傳感器網絡節點，用于采集環境數據并進行短距離傳輸。3、設計一個基于ARM處理器的智能家居控制系統，能夠實現對燈光、窗簾、空調等設備的遠程控制和智能調節，說明系統架構和通信協議。4、假設在一個操作系統的內存管理中，需要動態地分配和回收內存塊，并且避免內存碎片的產生。以下哪種數據結構和算法可以用于實現有效的內存管理？（）A.伙伴系統B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.段頁式存儲管理5、設計一個基于數字鎖相環和頻率合成器的通信信號源，產生穩定的、頻率可調的通信信號。6、設計一個基于單片機的智能路燈控制系統，能夠根據環境光照強度自動調節路燈的亮度，實現節能控制。7、設計一個基于數字邏輯的交通燈倒計時顯示系統，能夠實時顯示每個信號燈的剩余時間。8、設計一個溫度控制系統擴展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩定性，并且具有遠程控制功能。9、設計一個基于ARM處理器的嵌入式系統，實現特定的功能，如數據采集、處理和傳輸，描述系統的硬件架構和軟件編程思路。10、對于一個用鏈表表示的隊列，若隊頭指針為front，隊尾指針為rear，在進行入隊操作時，新節點應插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置11、在一個圖像識別系統中，需要對大量的圖像特征向量進行聚類分析。以下哪種數據結構和算法常用于實現圖像特征的聚類？（）A.K-Means算法結合鏈表B.層次聚類算法和二叉樹C.密度聚類算法和數組D.以上算法和數據結構都可能用到，取決于具體需求12、設計一個基于傳感器的環境監測系統，能夠同時監測溫度、濕度、光照強度等環境參數，并通過無線方式傳輸數據。13、在數據結構的實際應用中，優先隊列常用于處理具有優先級的任務。以下關于優先隊列的實現方式，錯誤的是：（）A.可以用堆來實現優先隊列，插入和刪除操作的時間復雜度都較低B.可以用有序數組來實現優先隊列，但插入操作的時間復雜度較高C.可以用無序數組來實現優先隊列，查找最大（或最小）元素的時間復雜度為O(1)D.無論采用哪種數據結構實現優先隊列，其性能都相同14、設計一個音頻均衡器擴展電路，能夠增加均衡器的頻段數量和調節精度，并且具有預設模式。15、設計一個太陽能路燈控制器，能夠根據環境光強自動控制路燈的開關和亮度，描述電路原理和控制策略。16、設計一個數字電壓表校準電路，能夠對數字電壓表進行校準，提高測量精度。17、設計一個基于藍牙5.2技術的智能手環，具備健康監測、運動追蹤和消息提醒功能。18、利用射頻技術設計一個無線傳感器節點，能夠采集環境數據并通過無線方式傳輸，給出節點的硬件設計和功耗分析。19、設計一個基于STM32的智能手環，能夠監測心率、血壓、運動步數等健康數據，并通過藍牙與手機進行數據同步。20、設計一個基于PLC的自動化生產線控制系統，能夠實現對生產線上多個設備的順序控制、邏輯控制和故障報警功能。21、設計一個基于單片機的電子秤系統，能夠測量0-10kg的物體重量，精度達到1g。22、在數據結構中，排序算法是非常重要的一部分。冒泡排序是一種簡單的排序算法，它通過反復比較相鄰的元素并交換位置來將數組排序。對于一個包含n個元素的數組，冒泡排序的最壞時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)23、設計一個基于運算放大器的微分器電路，能夠對輸入信號進行微分運算，輸入信號頻率范圍為0-100Hz。24、假設要開發一個文本編輯軟件，需要實現撤銷和重做功能，能夠記錄用戶的一系列操作并在需要時進行回退或恢復。為了實現這一功能，以下哪種數據結構是最適合的？（）A.環形緩沖區B.棧C.隊列D.雙端隊列25、設計一個基于STM32H7的高性能嵌入式系統，能夠運行復雜的實時操作系統和應用程序，給出硬件架構和軟件環境搭建。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述如何在一個帶權有向圖中判斷是否存在負權回路。2、（本題5分）詳細解釋在一個具有n個元素的二叉樹中，如何進行前序遍歷的非遞歸實現。3、（本題5分）在圖的存儲中，如何表示稀疏圖和稠密圖？各有哪些適用的算法？4、（本題5分）解釋在一個有向圖中如何判斷是否存在回路，以及如何使用拓撲排序對圖進行排序。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于鏈表的存儲結構來存儲電影信息，實現電影的添加、刪除和按評分查詢操作。2、（本題5分）設計一個數據結構和算法，用于管理一個圖書館的讀者逾期未還圖書提醒系統，及時提醒讀者歸還圖書。3、（本題5分）設計一個程序，將給定的無序數組構建為一個最大堆，輸出構建后的堆。4、（本題5分）給定一組任務和它們的截止時間，設計算法使用貪心策略安排任務，使完成的任務數量最多。5、（本題5分）設計一個程序，利用圖的數據結構表示通信網絡，實現網絡中節點之間的最短路徑和最大流量的計算功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺需要對商品的銷售數據進行分析和處理。銷售數據包括商品編號、銷售數量、銷售日期等信息。請設計合適的數據結構來存儲這些數據，并實現以下功能：快速查找特定商品在某段時間內的銷售總量；按照銷售數量對商品進行排序；能夠方便地插入和刪除銷售記錄。請詳細描述數據結構的選擇、算法設計以及代碼實現。2、（本題10分）某醫院的藥品庫存管理系統需要存儲藥品信息，如藥品編號、藥品名稱、藥品規格、庫存數量、有效期等。系統要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數量對藥品進行排序、進行藥品的入庫和出庫操作、提醒即將過期藥品。請設計合理的數據結構和算法，并