長沙理工大學(xué)城南學(xué)院《程序設(shè)計思想與方法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《程序設(shè)計思想與方法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在使用C++開發(fā)一個圖形渲染引擎時，需要實現(xiàn)頂點處理、片元處理、光照計算和紋理映射等功能。同時，要考慮性能優(yōu)化和跨平臺支持。以下哪種圖形API和技術(shù)的選擇是比較合適的？（）A.使用DirectX，針對Windows平臺進(jìn)行優(yōu)化B.運用OpenGL，以實現(xiàn)跨平臺的支持C.借助Vulkan，獲得更高的性能和靈活性D.自行開發(fā)一套全新的圖形API，滿足特定需求2、在設(shè)計一個電子商務(wù)網(wǎng)站的搜索引擎時，需要快速準(zhǔn)確地返回相關(guān)的商品信息。以下哪種搜索算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在處理大量商品數(shù)據(jù)時能夠提供高效的搜索性能？（）A.倒排索引結(jié)合二分查找B.哈希表結(jié)合線性搜索C.平衡二叉樹結(jié)合深度優(yōu)先搜索D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法都不太適用3、在設(shè)計一個用于天氣預(yù)報的系統(tǒng)時，需要收集和分析來自多個氣象站的數(shù)據(jù)，運用數(shù)值天氣預(yù)報模型進(jìn)行預(yù)測，并以直觀的方式展示給用戶。以下哪種技術(shù)和工具的選擇是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用C++編寫數(shù)據(jù)收集和處理程序，結(jié)合Python的NumPy和SciPy庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用專業(yè)的氣象模型軟件進(jìn)行預(yù)測，通過HTML5和CSS3構(gòu)建前端展示界面B.采用Java的Netty框架接收數(shù)據(jù)，運用Spark進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，使用第三方氣象預(yù)測服務(wù)獲取預(yù)報結(jié)果，借助Vue.js實現(xiàn)前端可視化C.運用Python的AsyncIO庫進(jìn)行異步數(shù)據(jù)采集，結(jié)合TensorFlow進(jìn)行模型訓(xùn)練和預(yù)測，使用Echarts庫進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，利用Django框架搭建后端服務(wù)D.選擇JavaScript的FetchAPI獲取數(shù)據(jù)，利用Node.js的流處理模塊處理數(shù)據(jù)，借助matplotlib生成圖表，使用Express框架構(gòu)建后端4、在開發(fā)一個在線音樂平臺時，需要處理海量的音樂文件存儲、用戶播放記錄、個性化推薦等功能。對于音樂文件的存儲和播放技術(shù)，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優(yōu)的？（）A.將音樂文件存儲在本地服務(wù)器，使用HTTP協(xié)議播放，基于內(nèi)容的推薦算法B.利用云存儲服務(wù)存儲音樂，通過RTSP協(xié)議播放，協(xié)同過濾推薦算法C.運用分布式文件系統(tǒng)存儲，借助流媒體技術(shù)播放，混合推薦算法結(jié)合內(nèi)容和協(xié)同過濾D.把音樂文件壓縮存儲在數(shù)據(jù)庫，使用FTP下載播放，隨機(jī)推薦算法5、假設(shè)要為一個社交媒體平臺開發(fā)后端服務(wù)，支持用戶注冊登錄、發(fā)布動態(tài)、關(guān)注好友、消息推送以及數(shù)據(jù)分析等功能。系統(tǒng)需要處理海量的用戶數(shù)據(jù)和高并發(fā)的請求。以下哪種技術(shù)選型和架構(gòu)能夠最好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)？（）A.基于Go語言的Gin框架，使用Redis緩存熱點數(shù)據(jù)，借助Kafka消息隊列處理異步任務(wù)，運用HBase存儲海量數(shù)據(jù)，利用云原生技術(shù)進(jìn)行部署B(yǎng).采用Java的SpringCloudAlibaba框架，搭配MySQL分庫分表存儲數(shù)據(jù)，使用RocketMQ進(jìn)行消息傳遞，通過數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用容器化部署C.運用Python的Flask框架，結(jié)合MongoDB數(shù)據(jù)庫，利用RabbitMQ實現(xiàn)消息推送，使用ClickHouse進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，借助虛擬機(jī)進(jìn)行部署D.選擇Node.js的Koa框架，使用PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，通過WebSockets實時推送消息，運用Elasticsearch進(jìn)行搜索，使用物理服務(wù)器部署6、考慮編寫一個程序來對大量文本數(shù)據(jù)進(jìn)行詞頻統(tǒng)計。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠高效地存儲和快速查詢單詞及其出現(xiàn)的頻率？（）A.二叉樹B.哈希表C.紅黑樹D.堆7、在使用Go語言開發(fā)一個網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序時，需要從多個網(wǎng)站抓取數(shù)據(jù)、解析頁面內(nèi)容、提取關(guān)鍵信息并存儲到數(shù)據(jù)庫中。同時，要處理反爬蟲機(jī)制、異常情況和并發(fā)請求。以下哪種策略和技術(shù)的運用是比較恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用同步的方式依次抓取每個網(wǎng)站，逐個處理頁面B.運用并發(fā)協(xié)程（Goroutine）同時抓取多個網(wǎng)站，通過通道（Channel）協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理C.借助第三方爬蟲框架，按照其默認(rèn)配置進(jìn)行抓取D.只抓取少量網(wǎng)站，避免遇到復(fù)雜的反爬蟲機(jī)制和異常情況8、假設(shè)正在使用PHP開發(fā)一個電子商務(wù)網(wǎng)站的后臺管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理商品管理、訂單管理、用戶管理等功能。在實現(xiàn)商品搜索功能時，需要能夠快速從大量的商品數(shù)據(jù)中找到匹配的結(jié)果。以下哪種數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化策略和技術(shù)是最為有效的？（）A.在商品表的所有字段上創(chuàng)建索引，以提高查詢速度B.使用全文搜索技術(shù)，如Sphinx，專門用于文本內(nèi)容的搜索C.對搜索關(guān)鍵詞進(jìn)行分詞處理，然后在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行多條件查詢D.定期將商品數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，直接從內(nèi)存中進(jìn)行搜索9、考慮編寫一個程序來模擬物理系統(tǒng)中的粒子運動，如重力作用下的自由落體和彈性碰撞。以下哪種數(shù)值計算方法在求解這類物理方程時精度較高且效率較好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡羅方法D.龍格-庫塔方法10、在Java中，要實現(xiàn)一個多線程程序，讓多個線程同時執(zhí)行不同的任務(wù)。假設(shè)其中一個線程用于計算一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，另一個線程用于更新用戶界面。以下關(guān)于多線程實現(xiàn)和協(xié)調(diào)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.使用Thread類或者Runnable接口來創(chuàng)建線程對象，并指定線程要執(zhí)行的任務(wù)B.通過線程同步機(jī)制，如鎖或者信號量，來協(xié)調(diào)線程之間對共享資源的訪問，防止數(shù)據(jù)競爭和不一致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，讓它們自由競爭即可11、考慮開發(fā)一個智能家居控制系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程控制家中的燈光、電器、窗簾等設(shè)備，并能夠根據(jù)環(huán)境條件自動調(diào)整設(shè)備狀態(tài)。在設(shè)備通信和控制邏輯的實現(xiàn)上，以下哪種方案是最可行的？（）A.為每個設(shè)備開發(fā)獨立的控制應(yīng)用，通過藍(lán)牙進(jìn)行通信，控制邏輯在設(shè)備端實現(xiàn)B.建立一個集中的控制中心，使用Wi-Fi與設(shè)備通信，控制邏輯在服務(wù)器端實現(xiàn)C.利用Zigbee協(xié)議組建家庭網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備之間直接通信，控制邏輯分散在各個設(shè)備D.采用紅外遙控技術(shù)控制設(shè)備，不建立網(wǎng)絡(luò)連接，控制邏輯在遙控器端實現(xiàn)12、在開發(fā)一個在線教育平臺時，需要支持課程的創(chuàng)建、發(fā)布、學(xué)生選課、在線學(xué)習(xí)和考試等功能。對于課程內(nèi)容的存儲和展示，要考慮多媒體資源的管理、文本內(nèi)容的排版和互動元素的實現(xiàn)。以下哪種技術(shù)和工具的選擇能夠提供良好的用戶體驗和功能支持？（）A.使用傳統(tǒng)的HTML和CSS進(jìn)行頁面布局，將課程資源存儲在文件系統(tǒng)中B.借助內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS），如WordPress，結(jié)合第三方插件實現(xiàn)課程功能C.利用專門的在線教育平臺框架，如Moodle，進(jìn)行定制開發(fā)D.自主開發(fā)前后端框架，實現(xiàn)所有功能，不依賴現(xiàn)有工具和框架13、假設(shè)要編寫一個程序來實現(xiàn)分布式文件系統(tǒng)，需要處理文件的存儲、訪問控制和數(shù)據(jù)一致性。以下哪種分布式系統(tǒng)架構(gòu)和協(xié)議在實現(xiàn)此類功能時具有較好的性能和可靠性？（）A.HDFS架構(gòu)和其相關(guān)協(xié)議B.GFS架構(gòu)和其相關(guān)協(xié)議C.Ceph架構(gòu)和其相關(guān)協(xié)議D.以上架構(gòu)和協(xié)議都可以根據(jù)需求選擇14、在Python中，以下哪個數(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、在Java程序設(shè)計中，有一個類

Person

，包含姓名和年齡兩個屬性，以及相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)和方法?，F(xiàn)在需要創(chuàng)建一個

Person

對象數(shù)組，并按照年齡從小到大的順序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下哪種方法是合適的（）A.自定義比較器，使用

Arrays.sort()

方法B.手動逐個交換對象的位置進(jìn)行排序C.使用冒泡排序算法直接對對象的年齡屬性進(jìn)行排序D.以上方法都不合適16、假設(shè)要編寫一個程序來優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型的超參數(shù)，以提高模型的性能。以下哪種方法在超參數(shù)優(yōu)化中被廣泛應(yīng)用，并且能夠有效地搜索最優(yōu)參數(shù)組合？（）A.隨機(jī)搜索B.網(wǎng)格搜索C.基于梯度的優(yōu)化算法D.貝葉斯優(yōu)化算法17、使用Python語言進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有一個包含大量整數(shù)的列表，需要去除其中的重復(fù)值并保持元素的原始順序。以下哪種方法是最合適的（）A.將列表轉(zhuǎn)換為集合，然后再轉(zhuǎn)換回列表B.遍歷列表，使用一個新列表存儲不重復(fù)的元素C.對列表進(jìn)行排序，然后去除相鄰的重復(fù)元素D.以上方法都不理想18、在C語言中，要實現(xiàn)一個函數(shù)，能夠判斷一個字符串是否為回文（即正讀和反讀都相同）。以下哪種方法是可行的（）A.比較字符串的首尾字符，逐步向中間推進(jìn)B.將字符串反轉(zhuǎn)，然后與原字符串比較C.隨機(jī)選擇字符串中的部分字符進(jìn)行比較D.以上方法都不可行19、在JavaScript中，以下哪個方法用于獲取當(dāng)前窗口的寬度？（）A.innerWidthB.outerWidthC.clientWidthD.screenWidth20、在使用Python開發(fā)一個自動化測試框架時，需要能夠?qū)Χ喾N類型的應(yīng)用程序（Web應(yīng)用、桌面應(yīng)用、移動應(yīng)用）進(jìn)行測試用例的編寫、執(zhí)行和結(jié)果分析。以下哪種測試工具和框架的組合是比較理想的？（）A.使用unittest庫和Selenium進(jìn)行Web應(yīng)用測試，Appium進(jìn)行移動應(yīng)用測試B.借助pytest框架和RobotFramework，涵蓋所有類型的應(yīng)用測試C.自行開發(fā)一套完整的測試工具，滿足特定的需求D.只針對一種類型的應(yīng)用進(jìn)行測試，簡化框架的復(fù)雜性二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析C語言中指針在計數(shù)排序算法中的計數(shù)過程和空間利用。2、（本題5分）請深入探討C語言中如何使用指針和結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)一個簡單的決策樹算法，并分析決策樹算法的優(yōu)缺點。3、（本題5分）詳細(xì)分析C語言中如何處理文件的加密和解密操作。4、（本題5分）假設(shè)要實現(xiàn)一個C語言函數(shù)，將一個整數(shù)數(shù)組進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，即將數(shù)組的前若干個元素移到數(shù)組末尾。論述函數(shù)的實現(xiàn)邏輯。5、（本題5分）想象用C語言開發(fā)一個程序，模擬實現(xiàn)一個學(xué)生成績管理系統(tǒng)的登錄界面。闡述界面設(shè)計和用戶驗證的實現(xiàn)。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)希爾排序算法對用戶輸入的一組字符串按照長度進(jìn)行排序，并輸出排序后的結(jié)果。2、（本題5分）給定一個包含若干學(xué)生成績（0-100之間）的數(shù)組，編寫程序統(tǒng)計各個分?jǐn)?shù)段（如0-59、60-69、70-79、80-89、90-100）的人數(shù)。3、（本題5分）編寫一個程序，用戶輸入兩個整數(shù)m和n（m<n），計算并輸出m到n之間（包括m和n）所有能被3整除但不能被5整除的整數(shù)的和。4、（本題5分）編寫一個程序，要求用戶輸入一個整數(shù)n，計算并輸出n的階乘。階乘的定義為n!=1×2×3×..