內(nèi)蒙古大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)內(nèi)蒙古大學(xué)

《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字溫度傳感器和無(wú)線模塊的室內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。2、根據(jù)數(shù)字電路原理，設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動(dòng)計(jì)數(shù)和顯示功能的電子計(jì)數(shù)器，可用于工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品計(jì)數(shù)。3、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)一款用于智能手機(jī)的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。4、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電網(wǎng)的分布式能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能等分布式能源的有效整合和管理。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能煙霧報(bào)警器系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的煙霧濃度，當(dāng)濃度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并通過(guò)GSM模塊發(fā)送報(bào)警短信。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的采集和傳輸，描述節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件通信協(xié)議。7、哈希表的裝填因子越大，發(fā)生沖突的可能性就越大。假設(shè)一個(gè)哈希表的容量為10，當(dāng)前存儲(chǔ)了8個(gè)元素，裝填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.28、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字時(shí)鐘電路，能夠顯示小時(shí)、分鐘和秒，具有校時(shí)功能，使用數(shù)碼管或液晶顯示屏進(jìn)行顯示，同時(shí)闡述其工作原理和主要元器件的選擇。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的觸發(fā)器電路，如JK觸發(fā)器，分析其工作特性和時(shí)序關(guān)系。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于音頻運(yùn)放的耳機(jī)放大器，輸出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于D/A轉(zhuǎn)換器的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等常見(jiàn)波形。12、設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于40dB，采用無(wú)源或有源濾波器實(shí)現(xiàn)，并比較兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。13、已知一個(gè)完全二叉樹(shù)的節(jié)點(diǎn)總數(shù)為n，若其深度為h（根節(jié)點(diǎn)所在層為1），則以下關(guān)于h的表達(dá)式正確的是？（）A.log2(n)B.log2(n)+1C.floor(log2(n))D.floor(log2(n))+114、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，能夠?qū)D像進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于AD9854的直接數(shù)字頻率合成器（DDS），輸出頻率范圍為1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，給出硬件設(shè)計(jì)和控制程序。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何在一個(gè)有序數(shù)組中進(jìn)行快速插入操作，保持?jǐn)?shù)組的有序性，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，如何根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如鏈表、數(shù)組、樹(shù)等。3、（本題5分）比較計(jì)數(shù)排序和歸并排序在適用數(shù)據(jù)規(guī)模上的差異。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號(hào)、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)包裹狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢和跟蹤。2、（本題5分）在一個(gè)在線考試培訓(xùn)系統(tǒng)中，需要管理課程資料、練習(xí)題、模擬考試和學(xué)員成績(jī)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持課程資料的上傳和更新，練習(xí)題和模擬考試的生成和批改，學(xué)員成績(jī)的統(tǒng)計(jì)和分析，并能夠根據(jù)學(xué)員的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)和建議。3、（本題5分）一個(gè)在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要記錄玩家的得分和排名信息。玩家信息包括玩家ID、得分、排名。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)排行榜的實(shí)時(shí)更新，能夠快速查詢玩家的排名、計(jì)算排名變化，并支持新玩家的加入和舊玩家的退出。4、（本題5分）一個(gè)視頻網(wǎng)站需要管理大量的視頻資源，包括視頻信息、播放量、評(píng)論等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化視頻的存儲(chǔ)和檢索，快速響應(yīng)用戶的播放請(qǐng)求。5、（本題5分）某公司的人力資源管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的培訓(xùn)記錄，如員工編號(hào)、培訓(xùn)課程、培訓(xùn)時(shí)間、培訓(xùn)成績(jī)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定員工的培訓(xùn)記錄、按照培訓(xùn)成績(jī)對(duì)員工進(jìn)行排序、新增培訓(xùn)記錄、修改培訓(xùn)信息、刪除無(wú)效記錄。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用伸展樹(shù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)用戶的消費(fèi)記錄，實(shí)現(xiàn)快速插入、查找和刪除操作。2、（本題10分）設(shè)