湖北科技學(xué)院《并行處理與分布式計(jì)算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《并行處理與分布式計(jì)算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在C++中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組類，能夠自動(dòng)擴(kuò)展數(shù)組的大小以容納更多的元素。以下關(guān)于這個(gè)類的實(shí)現(xiàn)策略，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用指針來動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，并在需要時(shí)重新分配更大的內(nèi)存空間B.提供添加元素、刪除元素和獲取元素等基本操作的方法C.為了提高性能，在每次添加元素時(shí)，直接將數(shù)組的大小擴(kuò)展為原來的兩倍D.在刪除元素時(shí)，立即釋放相應(yīng)的內(nèi)存空間，以避免內(nèi)存泄漏2、在一個(gè)使用C++語言開發(fā)的大型項(xiàng)目中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算模塊。該模塊需要處理大量的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，并且要求計(jì)算結(jié)果具有高精度和高效率。同時(shí)，為了方便代碼的維護(hù)和擴(kuò)展，需要采用良好的編程風(fēng)格和設(shè)計(jì)模式。假設(shè)現(xiàn)在要計(jì)算兩個(gè)大型矩陣的乘積，以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合最有可能滿足上述要求？（）A.使用直接的兩層嵌套循環(huán)進(jìn)行計(jì)算，矩陣元素存儲(chǔ)在二維數(shù)組中B.采用分治法，將矩陣分割為小塊進(jìn)行計(jì)算，矩陣元素存儲(chǔ)在鏈表中C.運(yùn)用Strassen算法，矩陣元素存儲(chǔ)在動(dòng)態(tài)分配的二維數(shù)組中D.借助并行計(jì)算技術(shù)，同時(shí)對(duì)多個(gè)矩陣元素進(jìn)行計(jì)算，矩陣存儲(chǔ)在哈希表中3、假設(shè)使用Java語言開發(fā)一個(gè)圖形用戶界面程序，需要在窗口中添加一個(gè)按鈕，并為按鈕添加點(diǎn)擊事件處理。以下哪種方式是常見的實(shí)現(xiàn)方式（）A.使用

ActionListener

接口來處理點(diǎn)擊事件B.在按鈕類中直接處理點(diǎn)擊事件C.使用線程來監(jiān)控按鈕的點(diǎn)擊D.以上方法都不可行4、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)多線程程序，讓多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行不同的任務(wù)。假設(shè)其中一個(gè)線程用于計(jì)算一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，另一個(gè)線程用于更新用戶界面。以下關(guān)于多線程實(shí)現(xiàn)和協(xié)調(diào)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用Thread類或者Runnable接口來創(chuàng)建線程對(duì)象，并指定線程要執(zhí)行的任務(wù)B.通過線程同步機(jī)制，如鎖或者信號(hào)量，來協(xié)調(diào)線程之間對(duì)共享資源的訪問，防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和不一致C.可以使用線程池來管理線程的創(chuàng)建和銷毀，提高資源利用效率和程序性能D.由于多線程并發(fā)執(zhí)行，不需要考慮線程執(zhí)行的順序和結(jié)果的一致性，讓它們自由競(jìng)爭(zhēng)即可5、在開發(fā)一個(gè)基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)時(shí)，需要確保交易的不可篡改、可追溯和數(shù)據(jù)的安全性。區(qū)塊鏈的選型、智能合約的設(shè)計(jì)以及與傳統(tǒng)系統(tǒng)的集成都是關(guān)鍵問題。以下哪種方案能夠最好地滿足這些需求？（）A.選擇公有鏈，如以太坊，編寫簡(jiǎn)單的智能合約，直接替代現(xiàn)有的供應(yīng)鏈系統(tǒng)B.采用私有鏈，定制智能合約，與現(xiàn)有供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)交互C.運(yùn)用聯(lián)盟鏈，結(jié)合復(fù)雜的智能合約，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行全面改造和集成D.放棄區(qū)塊鏈技術(shù)，使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和加密算法來保障數(shù)據(jù)安全和可追溯性6、在C++中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模板類，能夠處理不同類型的數(shù)據(jù)，例如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和字符串等。以下關(guān)于模板類的設(shè)計(jì)和使用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用模板參數(shù)來定義類的通用類型，使得類可以適用于多種數(shù)據(jù)類型B.在模板類的實(shí)現(xiàn)中，根據(jù)模板參數(shù)的類型進(jìn)行相應(yīng)的操作和處理C.模板類的實(shí)例化時(shí)，根據(jù)具體的類型自動(dòng)生成相應(yīng)的代碼D.模板類會(huì)增加代碼的復(fù)雜性和編譯時(shí)間，因此應(yīng)盡量避免使用，而采用多個(gè)具體類型的類來實(shí)現(xiàn)相同的功能7、在程序設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)概念用于描述算法的時(shí)間效率？（）A.算法的空間復(fù)雜度是衡量算法所需存儲(chǔ)空間的指標(biāo)，與時(shí)間效率無關(guān)B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，與時(shí)間效率沒有直接關(guān)系C.算法的時(shí)間效率是指算法執(zhí)行所需的時(shí)間。通常用時(shí)間復(fù)雜度來衡量，時(shí)間復(fù)雜度越低，算法的時(shí)間效率越高D.算法的可維護(hù)性是指算法易于修改和擴(kuò)展的程度，與時(shí)間效率關(guān)系不大8、在設(shè)計(jì)一個(gè)游戲引擎時(shí)，需要處理圖形渲染、物理模擬和用戶輸入等多個(gè)方面。以下哪種編程語言和圖形庫(kù)的組合在游戲開發(fā)中較為常見和高效？（）A.C++結(jié)合OpenGLB.C#結(jié)合DirectXC.JavaScript結(jié)合WebGLD.Python結(jié)合Pygame9、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的排序算法，例如插入排序。以下關(guān)于插入排序的實(shí)現(xiàn)和性能特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.插入排序的基本思想是將未排序的元素逐個(gè)插入到已排序的部分中B.插入排序在小規(guī)模數(shù)據(jù)上表現(xiàn)較好，但對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)效率較低C.可以通過優(yōu)化插入位置的查找來提高插入排序的性能D.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對(duì)順序在排序前后不會(huì)改變，并且其時(shí)間復(fù)雜度在任何情況下都優(yōu)于快速排序10、設(shè)想正在開發(fā)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺(tái)，需要支持設(shè)備的接入、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制以及數(shù)據(jù)分析等功能。平臺(tái)要能夠處理大量不同類型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。以下哪種技術(shù)架構(gòu)和工具是最合適的？（）A.基于Python的Django框架，使用MQTT協(xié)議與設(shè)備通信，結(jié)合InfluxDB存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用matplotlib進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過云服務(wù)部署B(yǎng).采用Java的SpringBoot框架，借助CoAP協(xié)議連接設(shè)備，選用MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用Spark進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用容器化部署C.運(yùn)用Node.js的Express框架，利用HTTP協(xié)議接收設(shè)備數(shù)據(jù)，搭配MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，使用Echarts展示分析結(jié)果，借助邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)D.選擇C#的.NETCore框架，通過Zigbee協(xié)議與設(shè)備交互，使用SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)，借助PowerBI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用私有云部署11、假設(shè)使用Java開發(fā)一個(gè)分布式緩存系統(tǒng)，需要支持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、讀取、過期處理和分布式節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)同步。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合是比較適合的？（）A.使用哈希表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過定時(shí)掃描來處理過期數(shù)據(jù)B.運(yùn)用鏈表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用分布式鎖進(jìn)行數(shù)據(jù)同步C.借助紅黑樹存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用一致性哈希算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分配和數(shù)據(jù)同步D.構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)組來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過廣播方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步12、在JavaScript中，以下哪個(gè)方法用于獲取元素的屬性值？（）A.getAttribute()B.setAttribute()C.removeAttribute()D.hasAttribute()13、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)Python程序來處理一個(gè)包含學(xué)生成績(jī)的列表，并找出其中的最高分和最低分。以下關(guān)于這個(gè)程序的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法，哪一個(gè)說法是不正確的？（）A.首先讀取成績(jī)列表，可以使用列表推導(dǎo)式或者循環(huán)來實(shí)現(xiàn)B.然后通過內(nèi)置函數(shù)或者自定義的比較算法來找出最高分和最低分C.在處理過程中，需要考慮成績(jī)數(shù)據(jù)的有效性和異常情況，比如成績(jī)?yōu)樨?fù)數(shù)或者非數(shù)字的情況D.為了簡(jiǎn)化程序，可以假設(shè)成績(jī)列表中的數(shù)據(jù)都是已經(jīng)排序好的，不需要再進(jìn)行排序和比較操作14、在Python中，以下哪個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無序且不允許重復(fù)元素的？（）A.列表B.元組C.集合D.字典15、考慮使用Python開發(fā)一個(gè)人工智能聊天機(jī)器人，需要能夠理解用戶的輸入、生成合適的回答，并不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn)回答質(zhì)量。以下哪種技術(shù)和模型的選擇是比較可行的？（）A.使用規(guī)則引擎和模板匹配來生成回答B(yǎng).基于深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，如Transformer架構(gòu)C.利用決策樹算法進(jìn)行意圖識(shí)別和回答生成D.結(jié)合多種傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如樸素貝葉斯和支持向量機(jī)16、在C語言中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)一系列整數(shù)。以下關(guān)于鏈表的實(shí)現(xiàn)和操作，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.定義鏈表節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體，包含數(shù)據(jù)域和指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針域B.實(shí)現(xiàn)鏈表的創(chuàng)建、插入、刪除和遍歷等基本操作C.在插入和刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)，需要正確更新鏈表的指針，以保持鏈表的完整性D.為了提高鏈表的訪問效率，可以對(duì)鏈表進(jìn)行排序，使得查找操作可以使用二分查找算法17、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)智能推薦系統(tǒng)，需要根據(jù)用戶的歷史行為和偏好為其推薦相關(guān)的產(chǎn)品或內(nèi)容。以下哪種機(jī)器學(xué)習(xí)算法在構(gòu)建推薦模型時(shí)經(jīng)常被采用？（）A.協(xié)同過濾算法B.決策樹算法C.聚類算法D.支持向量回歸算法18、設(shè)想正在開發(fā)一個(gè)醫(yī)療信息管理系統(tǒng)，涵蓋患者病歷、診斷結(jié)果、治療方案以及醫(yī)療影像等數(shù)據(jù)的管理和共享。系統(tǒng)需要符合醫(yī)療行業(yè)的法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)支持不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)交換。以下哪種技術(shù)方案是最合適的？（）A.基于.NET的WCF框架開發(fā)服務(wù)，使用SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)，采用HL7標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過數(shù)字證書確保數(shù)據(jù)安全B.采用Java的JAX-WS框架構(gòu)建Web服務(wù)，搭配Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用DICOM標(biāo)準(zhǔn)處理醫(yī)療影像，利用VPN保障網(wǎng)絡(luò)通信安全C.運(yùn)用Python的Django框架，結(jié)合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，遵循FHIR標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，借助加密技術(shù)保護(hù)患者隱私D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)，按照IHE規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)集成，使用區(qū)塊鏈技術(shù)存儲(chǔ)關(guān)鍵醫(yī)療數(shù)據(jù)19、假設(shè)正在編寫一個(gè)程序來加密和解密敏感信息，要求加密強(qiáng)度高且效率較好。以下哪種加密算法在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛認(rèn)可，并且適合處理大量數(shù)據(jù)？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法20、在C++中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的拷貝構(gòu)造函數(shù)，以下哪種方式是正確的（）A.手動(dòng)實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)，逐個(gè)復(fù)制成員變量B.讓編譯器自動(dòng)生成拷貝構(gòu)造函數(shù)C.不實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)D.以上方法都不對(duì)21、考慮使用Pascal語言開發(fā)一個(gè)學(xué)校圖書館管理系統(tǒng)，系統(tǒng)需要管理圖書的借閱記錄、庫(kù)存信息、讀者信息等。在處理圖書借閱和歸還的邏輯時(shí)，為了防止并發(fā)操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問題，以下哪種方法是合適的？（）A.使用臨界區(qū)（CriticalSection）來保護(hù)共享數(shù)據(jù)，確保同一時(shí)間只有一個(gè)操作進(jìn)行B.采用信號(hào)量（Semaphore）進(jìn)行資源的同步和互斥訪問C.運(yùn)用事務(wù)（Transaction）機(jī)制，將借閱和歸還操作視為一個(gè)原子操作D.不做任何特殊處理，依靠數(shù)據(jù)庫(kù)自身的并發(fā)控制機(jī)制22、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，規(guī)定一組方法的簽名，然后由不同的類來實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。以下關(guān)于接口的使用和意義，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.接口定義了一種規(guī)范，實(shí)現(xiàn)接口的類必須提供接口中定義的方法的實(shí)現(xiàn)B.接口可以實(shí)現(xiàn)多繼承，一個(gè)類可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口C.接口中的方法默認(rèn)都是public和abstract的，不能有具體的實(shí)現(xiàn)D.接口主要用于定義對(duì)象的行為，而對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，應(yīng)該使用類而不是接口23、在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)概念用于描述類的實(shí)例化過程？（）A.繼承是指一個(gè)類從另一個(gè)類中繼承屬性和方法的過程，與類的實(shí)例化無關(guān)B.封裝是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一個(gè)類中的過程，也不是描述類的實(shí)例化過程C.多態(tài)是指同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)，同樣與類的實(shí)例化沒有直接關(guān)系D.對(duì)象創(chuàng)建（ObjectCreation）是描述類的實(shí)例化過程。在面向?qū)ο缶幊讨?，通過使用類的構(gòu)造函數(shù)可以創(chuàng)建類的實(shí)例，即對(duì)象。對(duì)象創(chuàng)建過程涉及為對(duì)象分配內(nèi)存空間，并初始化對(duì)象的屬性和方法24、在編寫一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析程序時(shí)，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生速度非?？?，需要及時(shí)處理和存儲(chǔ)。以下哪種存儲(chǔ)方式能夠滿足高并發(fā)寫入和快速查詢的需求？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)B.非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如MongoDB）C.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)（如Redis）D.分布式文件系統(tǒng)25、假設(shè)使用C語言編寫一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序，需要控制硬件設(shè)備的輸入輸出、處理中斷和進(jìn)行內(nèi)存管理。在處理中斷時(shí)，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性，以下哪種方法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.在中斷處理函數(shù)中完成所有復(fù)雜的操作，以盡快響應(yīng)中斷B.將中斷處理分為上半部和下半部，上半部進(jìn)行關(guān)鍵處理，下半部進(jìn)行耗時(shí)操作C.禁用所有中斷，在處理完當(dāng)前任務(wù)后再重新啟用D.忽略一些不重要的中斷，只處理關(guān)鍵中斷二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述C語言中如何實(shí)現(xiàn)快速傅里葉變換（FFT）算法，解釋其在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用和意義。2、（本題5分）詳細(xì)闡述C語言中如何利用指針和動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖像識(shí)別算法的基本框架，并說明圖像識(shí)別的基本流程。3、（本題5分）論述C語言中如何使用指針實(shí)現(xiàn)鏈表的刪除操作，并處理空鏈表情況。4、（本題5分）想象用C語言開發(fā)一個(gè)程序，模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的健身房會(huì)員管理系統(tǒng)。闡述系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，模擬一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)。用戶可以查詢航班、預(yù)訂機(jī)票、改簽機(jī)票等操作。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，模擬一個(gè)簡(jiǎn)單的訂單管理系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)支持訂單的創(chuàng)建、處理、查詢和取消操作。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)字符串，將其進(jìn)行