列存储数据库数据压缩-数据压缩_习题及答案

一、选择题

1. 数据压缩在基于列的数据库中的重要性

A. 数据压缩可以减少数据库的存储空间
B. 数据压缩可以提高数据库的查询性能
C. 数据压缩有助于保护环境
D. 数据压缩对数据库的安全性有影响

2. 以下哪些是无损压缩技术?

A. 运行长度编码(RLE)
B. Huffman编码
C. 算术编码
D. LZ77和LZ78算法

3. 以下哪些是有损压缩技术?

A. 运行长度编码(RLE)
B. Huffman编码
C. 算术编码
D. LZ77和LZ78算法

4. 在基于列的数据库中,插入/删除操作时,数据压缩的主要目的是

A. 减少存储空间
B. 提高查询性能
C. 提高数据完整性
D. 减少网络传输时间

5. 在基于列的数据库中,查询操作时,数据压缩的主要目的是

A. 减少存储空间
B. 提高查询性能
C. 提高数据完整性
D. 减少网络传输时间

6. 以下哪种压缩算法是可变长度的?

A. Huffman编码
B. 算术编码
C. LZ77和LZ78算法
D. Burrows-Wheeler变换(BWT)与Burrows-Wheeler变换结合Huffman编码

7. 以下哪种压缩算法是运行长度编码(RLE)?

A. Huffman编码
B. 算术编码
C. LZ77和LZ78算法
D. Burrows-Wheeler变换(BWT)与Burrows-Wheeler变换结合Huffman编码

8. 对于基于列的数据库,数据压缩可以带来哪些优势?

A. 提高数据处理速度
B. 降低硬件成本
C. 减少存储空间
D. 提高查询响应时间

9. 以下哪些压缩技术可以在不改变数据精度的情况下实现数据压缩?

A. Huffman编码
B. 算术编码
C. LZ77和LZ78算法
D. Burrows-Wheeler变换(BWT)与Burrows-Wheeler变换结合Huffman编码

10. Huffman编码是一种无损压缩编码方式,它的主要特点是

A. 可以用自适应的方法确定最优编码方案
B. 可以同时进行前缀和后缀编码
C. 不能用于 compress() 函数
D. 适用于非负整数

11. 以下哪种编码方法是无损的?

A. Huffman编码
B. LZ77和LZ78算法
C. Arithmetic coding
D. Run length encoding (RLE)

12. Burrows-Wheeler变换(BWT)通常用于

A. 数据压缩
B. 字符串处理
C. 信号处理
D. 图像处理

13. Huffman 树是一种

A. 平衡二叉树
B. 满二叉树
C. 完全二叉树
D. 不规则二叉树

14. Huffman 编码的输出可以为空字符 “$-$”,那么输入数据中对应的符号是

A. "0"
B. "1"
C. "$"
D. "-$"

15. 以下哪个算法不是可变长度编码算法?

A. Huffman 编码
B. Arithmetic 编码
C. LZ77 算法
D. LZ78 算法

16. 在基于列的数据库中,为了实现数据压缩,可以使用以下方法之一对数据进行压缩

A. 插入/删除操作时使用 RLE
B. 查询操作时使用 Huffman 编码
C. 对数据进行 arithmetic 编码
D. 使用 Burrows-Wheeler 变换(BWT) 并对结果进行 Huffman 编码

17. 在基于列的数据库中,为了实现更高效的数据压缩,可以采用以下策略

A. 对经常改变的列进行更严重的压缩
B. 对索引列进行更少的压缩
C. 对较小的列进行更严重的压缩
D. 对较大的列进行更少的压缩

18. 在基于列的数据库中,使用 Huffman 编码进行数据压缩时,以下哪项是不正确的?

A. 压缩后的数据可以占用更少的存储空间
B. 压缩后的数据需要进行反向转换以还原原始数据
C. Huffman 编码是一个可变长度的前缀编码
D. Huffman 编码使用了可变长度的编码方案

19. 在基于列的数据库中,当需要对数据进行压缩时,以下哪项操作是不必要的?

A. 计算数据的总长度
B. 将数据分成块
C. 对每一块进行 Huffman 编码
D. 将编码后的块拼接成压缩数据

20. 在基于列的数据库中,以下哪种算法是在插入/删除操作中对数据进行压缩?

A. RLE
B. Huffman 编码
C. arithmetic 编码
D. Burrows-Wheeler 变换(BWT)

21. 在基于列的数据库中,以下哪种算法是在查询操作中对数据进行压缩?

A. RLE
B. Huffman 编码
C. arithmetic 编码
D. Burrows-Wheeler 变换(BWT)

22. 基于列的数据库中数据压缩的优点包括

A. 减少存储空间
B. 提高查询性能
C. 有助于保护环境
D. 有助于节省带宽和降低网络延迟

23. 基于列的数据库中数据压缩的局限性包括

A. 增加数据处理复杂性
B. 可能影响数据的精度和准确性
C. 对于某些类型的数据压缩效果有限
D. 需要在查询时进行额外的计算和处理

24. 数据压缩可以带来的好处中,以下哪项不正确?

A. 提高数据处理速度
B. 降低硬件成本
C. 减少存储空间
D. 提高网络传输效率

25. 在基于列的数据库中,以下哪种情况下 data compression 是最有用的?

A. 数据量很大
B. 数据类型很多
C. 数据修改频繁
D. 查询操作很多

26. 在基于列的数据库中,使用数据压缩可以减少

A. 数据存储空间
B. 数据处理时间
C. 数据传输时间
D. 数据修改频率

27. 以下哪些是数据压缩的常见目的?

A. 减少数据存储空间
B. 提高数据处理速度
C. 提高数据传输效率
D. 提高数据准确性和完整性

28. Huffman 编码的输出可以是任何字符,包括空格和特殊字符,以下哪项是正确的?

A. Huffman 编码使用可变长度的编码方案
B. Huffman 编码的输出可以是数字、字母和符号
C. Huffman 编码的输出必须是不可变的
D. Huffman 编码的输出可以是固定长度的字符串

29. 在基于列的数据库中,以下哪个应用场景最适合使用数据压缩?

A. 存储大量图片和视频数据
B. 存储大量文本数据
C. 存储大量音频数据
D. 存储大量文档数据

30. 在基于列的数据库中,使用数据压缩可以显著减少

A. 数据库的存储空间
B. 数据库的查询时间
C. 数据库的更新频率
D. 数据库的删除频率

31. 在基于列的数据库中,以下哪种情况最适合使用基于列的数据压缩?

A. 数据量较小
B. 数据种类较少
C. 数据修改较为频繁
D. 查询操作较多

32. 在基于列的数据库中,使用数据压缩可以提高

A. 数据查询的响应速度
B. 数据的实时处理速度
C. 数据的写入速度
D. 数据的删除速度

33. 在基于列的数据库中,以下哪种情况下使用数据压缩是最有效的?

A. 数据集中包含大量重复项
B. 数据集中包含大量无关项
C. 数据集中包含大量缺失值
D. 数据集中包含大量噪声项

34. 在基于列的数据库中,以下哪个技术可以用来实现数据压缩?

A.  run-length encoding (RLE)
B. Huffman encoding
C. LZ77 and LZ78 algorithms
D. Burrows-Wheeler transformation (BWT) and Huffman encoding

35. 在基于列的数据库中,以下哪个算法的输出可以用于数据压缩?

A. Arithmetic encoding
B. Huffman encoding
C. Run-length encoding (RLE)
D. LZ77 and LZ78 algorithms

36. 在基于列的数据库中,数据压缩技术的未来发展方向包括

A. 开发更高效的压缩算法
B. 探索新的数据压缩技术
C. 优化数据压缩和解压缩的性能
D. 扩展数据压缩的应用范围

37. 在未来的基于列的数据库中,以下哪种技术可能会成为数据压缩的主流方向?

A. 基于字典的学习压缩算法
B. 基于基因组的压缩算法
C. 基于图的压缩算法
D. 基于序列的压缩算法

38. 在基于列的数据库中,以下哪项技术可以有效地处理数据中的噪声?

A. Huffman encoding
B. Arithmetic encoding
C. LZ77 and LZ78 algorithms
D. Burrows-Wheeler transformation (BWT) and Huffman encoding

39. 在未来的基于列的数据库中,以下哪项技术可能会提高数据压缩的性能?

A. 基于深度学习的压缩算法
B. 基于模糊逻辑的压缩算法
C. 基于遗传算法的压缩算法
D. 基于模拟退火算法的压缩算法

40. 在基于列的数据库中,以下哪项技术可以有效地处理数据中的关联信息?

A. Huffman encoding
B. Arithmetic encoding
C. LZ77 and LZ78 algorithms
D. Burrows-Wheeler transformation (BWT) and Huffman encoding

41. 在未来的基于列的数据库中,以下哪项技术可能会拓展数据压缩的应用范围?

A. 面向对象的压缩算法
B. 分布式压缩算法
C. 实时压缩算法
D. 隐私保护压缩算法
二、问答题

1. 什么是数据压缩?


2. 为什么基于列的数据库需要进行数据压缩?


3. 无损压缩技术有哪些?


4. 什么是Huffman编码?


5. 什么是可变长度代码?


6. 什么是LZ和LZ算法?


7. 什么是Burrows-Wheeler变换(BWT)?


8. BWT与Huffman编码是如何结合的?


9. 基于列的数据库中,插入/删除时如何进行数据压缩?


10. 在基于列的数据库中,查询时如何进行数据压缩?




参考答案

选择题:

1. ABD 2. ABD 3. CD 4. A 5. B 6. D 7. A 8. C 9. ABD 10. A
11. A 12. A 13. A 14. C 15. B 16. D 17. C 18. B 19. A 20. B
21. B 22. ABD 23. ABCD 24. B 25. A 26. A 27. ABD 28. B 29. A 30. A
31. D 32. A 33. A 34. D 35. B 36. ABD 37. C 38. D 39. A 40. D
41. B

问答题:

1. 什么是数据压缩?

数据压缩是一种将原始数据转换为更小、更紧凑的形式的技术,以便更有效地存储和传输。
思路 :数据压缩的目的是在不失真的情况下,降低数据量,从而节省存储空间和提高传输速度。

2. 为什么基于列的数据库需要进行数据压缩?

基于列的数据库中,有些数据类型如字符串、日期等,数据量相对较大,如果不进行压缩,将会占用大量的存储空间。同时,对于这类数据库,数据访问往往具有一定的顺序性,可以采用一些压缩技术来提高查询性能。
思路 :数据压缩可以减少存储空间,提高查询性能。

3. 无损压缩技术有哪些?

无损压缩技术的特点是不改变数据的原始形式,可以准确地恢复原始数据。常见的无损压缩技术有:运行长度编码(RLE)、Huffman编码和算术编码。
思路 :通过了解无损压缩技术的原理和具体实现,可以更好地理解它们的特点和适用场景。

4. 什么是Huffman编码?

Huffman编码是一种贪心算法,用于对数据进行编码,以达到压缩的效果。通过对码字(代表不同字符的编码)进行预排序,然后根据出现的频率分配 shorter 的码字,较不常用的字符分配较长碼字,最终得到一棵哈夫曼树,进而生成相应的编码表。
思路 :Huffman编码是一种有效的数据压缩算法,其基本思想是利用字符出现的频率进行编码,具有较高的压缩比。

5. 什么是可变长度代码?

可变长度代码是一种根据输入数据的长度自适应调整编码长度的编码方式。通过观察输入数据的长度,并据此选择合适的编码方案,使得压缩效果更好。
思路 :了解可变长度代码的工作原理,可以帮助我们更好地理解如何根据实际情况进行数据压缩。

6. 什么是LZ和LZ算法?

LZ77和LZ78是两种著名的Lempel-Ziv算法,用于实现字典树(Dictionary Tree)编码和可变长度编码。这两种算法的共同特点是利用重复模式进行编码,从而达到压缩的效果。
思路 :了解LZ77和LZ78算法的原理,可以帮助我们更好地理解如何利用重复模式进行数据压缩。

7. 什么是Burrows-Wheeler变换(BWT)?

Burrows-Wheeler变换是一种将原始数据转换为另一个人工语言(通常称为BWT编码)的过程。这个过程可以看作是对原始数据进行多次旋转,每次旋转后得到的新的数据作为下一层的输入,最终得到BWT编码。
思路 :BWT变换可以将数据压缩成另一种形式,有助于我们从不同的角度理解和分析数据。

8. BWT与Huffman编码是如何结合的?

BWT生成的BWT编码可以作为Huffman编码的输入,生成更加紧凑的编码表。具体来说,BWT生成的BWT编码作为Huffman编码的初始编码表,然后继续用剩余的未编码字符填充编码表,直到所有字符都编码完毕。
思路 :了解BWT与Huffman编码的结合过程,可以帮助我们更好地理解如何利用BWT进行数据压缩。

9. 基于列的数据库中,插入/删除时如何进行数据压缩?

在基于列的数据库中,插入/删除操作时可以选择对特定的列进行压缩,或者在插入/删除时动态地重新计算压缩信息。
思路 :通过对特定列进行压缩,或者在插入/删除时重新计算压缩信息,可以保证数据压缩的连续性和高效性。

10. 在基于列的数据库中,查询时如何进行数据压缩?

在基于列的数据库中,可以通过选择性地对查询涉及的字段进行压缩,或者在查询前动态地计算压缩信息来实现数据压缩。
思路 :通过对查询涉及的字段进行压缩,或者在查询前动态地计算压缩信息,可以在保证查询性能的同时实现数据压缩。

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