臨沂大學(xué)《計算軟件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁臨沂大學(xué)

《計算軟件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、在探討計算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇時，以下關(guān)于其對程序性能影響的描述，哪一項是正確的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對程序的性能有著顯著的影響。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用于不同的場景和操作需求。例如，數(shù)組適合隨機訪問但插入和刪除操作效率較低；鏈表在插入和刪除操作上表現(xiàn)出色但隨機訪問較慢；棧和隊列具有特定的進出規(guī)則，適用于特定的任務(wù)；樹和圖則能處理更復(fù)雜的關(guān)系。根據(jù)問題的特點選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以大大提高程序的運行效率和存儲空間利用率B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對程序性能的影響不大，程序的性能主要取決于編程語言和編譯器的優(yōu)化C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇非常簡單，只要選擇最常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組）就能滿足大多數(shù)程序的需求D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇只在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時才重要，對于小型程序可以忽略數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇2、在計算思維的算法復(fù)雜度分析（AnalysisofAlgorithmComplexity）中，以下描述錯誤的是：（）A.算法復(fù)雜度包括時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，用于評估算法的效率B.時間復(fù)雜度表示算法執(zhí)行所需的時間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系C.空間復(fù)雜度表示算法執(zhí)行所需的存儲空間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系D.算法復(fù)雜度分析只對大型問題有意義，對于小型問題可以忽略3、在計算中的數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域，以下關(guān)于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘和分類算法的描述，不正確的是哪一項？（）A.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘用于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中不同項之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如購物籃分析中的商品組合B.分類算法則將數(shù)據(jù)分為不同的類別，如決策樹、支持向量機等可以用于預(yù)測新數(shù)據(jù)的類別C.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘和分類算法都需要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和特征工程，以提高挖掘和分類的效果D.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘和分類算法的結(jié)果都是確定性的，不存在任何不確定性和誤差4、關(guān)于計算思維中的計算復(fù)雜性（ComputationalComplexity），以下說法錯誤的是：（）A.計算復(fù)雜性用于衡量解決問題所需的計算資源，如時間和空間B.問題根據(jù)其復(fù)雜性可以分為P類問題、NP類問題等C.雖然有些問題的復(fù)雜性很高，但隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，都可以在可接受的時間內(nèi)解決D.研究計算復(fù)雜性有助于評估算法的效率和選擇合適的解決方法5、在解決一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時，需要設(shè)計一種高效的算法。如果問題涉及到對大量數(shù)據(jù)進行排序和查找，同時要求時間復(fù)雜度盡可能低。以下哪種算法可能是最合適的選擇？（）A.冒泡排序算法，通過反復(fù)比較相鄰元素進行排序B.快速排序算法，采用分治的思想，平均性能較好C.插入排序算法，簡單直觀但效率較低D.選擇排序算法，每次選擇最小元素進行排序6、在數(shù)據(jù)倉庫中，ETL過程用于數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和加載。以下關(guān)于ETL的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以保證數(shù)據(jù)的一致性B.是一個簡單的過程C.涉及數(shù)據(jù)的清洗和整合D.以上都不對7、計算思維中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲空間和傳輸帶寬。以下哪種數(shù)據(jù)壓縮算法通常不適用于文本數(shù)據(jù)（）A.哈夫曼編碼B.行程編碼C.有損壓縮算法D.字典編碼8、關(guān)于計算中的搜索算法，以下關(guān)于順序搜索、二分搜索和哈希搜索的比較，不正確的是哪一項？（）A.順序搜索逐個檢查數(shù)組中的元素，直到找到目標元素或遍歷完整個數(shù)組，適用于無序數(shù)組B.二分搜索要求數(shù)組已排序，通過不斷將搜索范圍縮小一半來查找目標元素，效率較高C.哈希搜索通過將元素映射到哈希表中的特定位置來實現(xiàn)快速查找，但可能存在哈希沖突的問題D.無論數(shù)組的大小和數(shù)據(jù)的分布情況如何，哈希搜索總是比二分搜索和順序搜索更高效9、在解決問題時，計算思維強調(diào)對問題進行抽象和建模。對于一個計算班級學(xué)生平均成績的問題，以下哪種抽象和建模方式最恰當（）A.將每個學(xué)生的成績看作一個獨立的個體，分別計算B.把學(xué)生成績按照高低排序，取中間值作為平均成績C.計算所有學(xué)生成績的總和，再除以學(xué)生人數(shù)D.只考慮成績優(yōu)秀的學(xué)生，計算他們的平均成績10、對于一個需要進行圖像識別和分類的任務(wù)，例如識別手寫數(shù)字。以下哪種機器學(xué)習(xí)算法和技術(shù)是常用的？（）A.決策樹算法，基于特征進行分類B.支持向量機（SVM），尋找最優(yōu)分類超平面C.樸素貝葉斯分類器，基于概率進行分類D.以上算法和技術(shù)的結(jié)合使用11、在設(shè)計一個能夠從大量文本中自動提取關(guān)鍵信息的系統(tǒng)時，計算思維可以引導(dǎo)我們選擇有效的自然語言處理技術(shù)。以下哪種方法更合適？（）A.基于規(guī)則的方法，手動編寫大量的規(guī)則來提取信息B.運用機器學(xué)習(xí)中的監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，如支持向量機，對標注數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練C.不進行任何處理，讓用戶自己從文本中查找關(guān)鍵信息D.隨機選擇文本中的片段作為關(guān)鍵信息12、在設(shè)計一個高效的排序算法來對大量數(shù)據(jù)進行排序時，計算思維要求我們考慮算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。以下哪種排序算法在大多數(shù)情況下更能體現(xiàn)計算思維的優(yōu)勢？（）A.冒泡排序，簡單但效率較低B.快速排序，平均情況下性能較好C.插入排序，適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)D.選擇排序，每次選擇最小元素進行排序13、關(guān)于計算思維中的計算效率（ComputationalEfficiency）衡量，以下說法不正確的是：（）A.計算效率可以通過運行時間、內(nèi)存使用、處理器利用率等指標來衡量B.提高計算效率需要綜合考慮算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、硬件資源等多方面因素C.為了追求計算效率，可以犧牲代碼的可讀性和可維護性D.不同的應(yīng)用場景對計算效率的要求不同，需要根據(jù)實際需求進行權(quán)衡14、在進行密碼學(xué)相關(guān)的任務(wù)，比如設(shè)計一個安全的加密算法，計算思維對于確保算法的復(fù)雜性和安全性至關(guān)重要。以下哪種設(shè)計思路更符合計算思維？（）A.使用簡單的替換加密方法，容易被破解B.基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題，如大整數(shù)分解或離散對數(shù)問題，設(shè)計加密算法C.不考慮安全性，隨意設(shè)計一個加密算法D.直接使用公開的加密算法，不進行任何改進15、在計算機系統(tǒng)中，如果要優(yōu)化內(nèi)存的使用，避免內(nèi)存泄漏和提高內(nèi)存訪問效率。以下哪種編程技巧和工具是有用的？（）A.手動管理內(nèi)存分配和釋放B.使用智能指針和自動內(nèi)存管理機制C.不考慮內(nèi)存問題，讓系統(tǒng)自動處理D.盡量使用大量的全局變量存儲數(shù)據(jù)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述計算思維中的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)，說明其原理和關(guān)鍵技術(shù)，以及在教育、娛樂等領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。2、（本題5分）在計算思維中，如何處理并發(fā)和同步問題是多線程和分布式編程中的重要挑戰(zhàn)。請闡述并發(fā)控制的方法（如鎖、信號量、管程等），以及如何避免死鎖和饑餓現(xiàn)象。3、（本題5分）解釋計算思維中的“計算思維與科學(xué)思維的統(tǒng)一”，說明科學(xué)研究方法在計算思維中的體現(xiàn)，以及計算思維對科學(xué)探索的推動作用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述計算思維中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。研究無損壓縮和有損壓縮的算法原理，分析數(shù)據(jù)壓縮在存儲和傳輸中的重要性，以及如何根據(jù)數(shù)據(jù)特點選擇合適的壓縮方法。2、（本題5分）詳細論述計算思維在量子計算中的基本原理和潛在應(yīng)用。探討量子比特、量子門等概念，以及量子計算對未來計算能力的影響。3、（本題5分）在計算機輔助設(shè)計和制造（CAD/CAM）中，精確的幾何建模和工藝規(guī)劃是關(guān)鍵。請深入探討計算思維在CAD/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用，如三維建模算法、數(shù)控編程、工藝路線優(yōu)化，并且結(jié)合實際的制造案例說明其價值。4、（本題5分）詳細探討計算思維中的計算思維在游戲開發(fā)中的應(yīng)用，包括游戲邏輯設(shè)計、人工智能對手、圖形渲染等方面，分析如何運用計算思維打造富有創(chuàng)意和趣味性的游戲體驗，并結(jié)合具體的游戲開發(fā)案例進行說明。5、（本題5分）在圖像生成和計算機圖形學(xué)中，創(chuàng)造逼真的圖像和動畫需要復(fù)雜的計算方法。請深入探討計算思維在圖像生成和圖形學(xué)中的應(yīng)用，如光線追蹤算法、紋理映射、動畫關(guān)鍵幀技術(shù)，并且舉例說明在電影、游戲等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某金融機構(gòu)的風(fēng)險評估系統(tǒng)需要更加精確和及時地預(yù)測市場風(fēng)險。請以計算思維為指導(dǎo)，研究如何整合多源數(shù)據(jù)、運用先進的數(shù)據(jù)分析算法和模型來提升風(fēng)險評估的準確性和時效性。2、