内蒙古大学《数据可视化基础实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页内蒙古大学

《数据可视化基础实验》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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15个小题，每小题2分，共30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、设计一个基于数字温度传感器和无线模块的室内温度监测系统，实现多点温度采集和远程监控。2、根据数字电路原理，设计一个具有自动计数和显示功能的电子计数器，可用于工业生产中的产品计数。3、运用集成电路设计流程，设计一款用于智能手机的音频编解码器芯片，支持多种音频格式的解码和编码。4、运用电子信息工程知识，设计一个智能电网的分布式能源管理系统，实现对太阳能、风能等分布式能源的有效整合和管理。5、设计一个基于单片机的智能烟雾报警器系统，能够实时监测环境中的烟雾浓度，当浓度超过设定阈值时发出声光报警，并通过GSM模块发送报警短信。6、设计一个基于Zigbee技术的无线传感器网络节点，实现环境参数的采集和传输，描述节点的硬件结构和软件通信协议。7、哈希表的装填因子越大，发生冲突的可能性就越大。假设一个哈希表的容量为10，当前存储了8个元素，装填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.28、设计一个简单的数字时钟电路，能够显示小时、分钟和秒，具有校时功能，使用数码管或液晶显示屏进行显示，同时阐述其工作原理和主要元器件的选择。9、设计一个数字电路中的触发器电路，如JK触发器，分析其工作特性和时序关系。10、设计一个基于音频运放的耳机放大器，输出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。11、设计一个基于D/A转换器的函数信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波等常见波形。12、设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带波纹小于1dB，阻带衰减大于40dB，采用无源或有源滤波器实现，并比较两者的优缺点。13、已知一个完全二叉树的节点总数为n，若其深度为h（根节点所在层为1），则以下关于h的表达式正确的是？（）A.log2(n)B.log2(n)+1C.floor(log2(n))D.floor(log2(n))+114、设计一个基于FPGA的图像旋转系统，能够对图像进行任意角度的旋转。15、设计一个基于AD9854的直接数字频率合成器（DDS），输出频率范围为1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，给出硬件设计和控制程序。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释如何在一个有序数组中进行快速插入操作，保持数组的有序性，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。2、（本题5分）论述在数据结构的选择中，如何根据具体的应用场景和需求选择合适的数据结构，例如链表、数组、树等。3、（本题5分）比较计数排序和归并排序在适用数据规模上的差异。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个快递公司的包裹跟踪系统需要记录包裹的单号、运输路径、当前位置和预计送达时间。设计合适的数据结构来实现包裹状态的实时查询和跟踪。2、（本题5分）在一个在线考试培训系统中，需要管理课程资料、练习题、模拟考试和学员成绩等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持课程资料的上传和更新，练习题和模拟考试的生成和批改，学员成绩的统计和分析，并能够根据学员的学习情况进行针对性的辅导和建议。3、（本题5分）一个在线游戏的排行榜系统需要记录玩家的得分和排名信息。玩家信息包括玩家ID、得分、排名。请设计数据结构来实现排行榜的实时更新，能够快速查询玩家的排名、计算排名变化，并支持新玩家的加入和旧玩家的退出。4、（本题5分）一个视频网站需要管理大量的视频资源，包括视频信息、播放量、评论等。设计数据结构来优化视频的存储和检索，快速响应用户的播放请求。5、（本题5分）某公司的人力资源管理系统需要存储员工的培训记录，如员工编号、培训课程、培训时间、培训成绩等。系统要能够快速查找特定员工的培训记录、按照培训成绩对员工进行排序、新增培训记录、修改培训信息、删除无效记录。请设计合理的数据结构和算法，并提供代码实现和性能分析。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，利用伸展树结构存储用户的消费记录，实现快速插入、查找和删除操作。2、（本题10分）设