燕山大學(xué)里仁學(xué)院《Matab基礎(chǔ)和應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、假設(shè)要開發(fā)一個(gè)智能交通管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)收集道路上車輛的速度、位置等信息，并根據(jù)這些信息進(jìn)行交通流量預(yù)測(cè)和信號(hào)燈控制。在數(shù)據(jù)處理和算法設(shè)計(jì)方面，需要考慮數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的響應(yīng)速度。以下哪種技術(shù)和算法組合能夠最有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的功能？（）A.使用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，通過定時(shí)輪詢獲取車輛信息B.借助實(shí)時(shí)流處理框架，如ApacheFlink，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行流量預(yù)測(cè)和控制決策C.利用批量數(shù)據(jù)處理框架，如Hadoop，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于規(guī)則進(jìn)行信號(hào)燈控制D.采用簡(jiǎn)單的線性回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過直接連接車輛的傳感器獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)2、在編寫一個(gè)JavaScript程序來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的購(gòu)物車功能，能夠添加商品、刪除商品、計(jì)算總價(jià)。以下關(guān)于這個(gè)程序的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.使用數(shù)組或者對(duì)象來存儲(chǔ)購(gòu)物車中的商品信息，包括商品名稱、價(jià)格和數(shù)量等B.當(dāng)添加商品時(shí)，檢查商品是否已經(jīng)存在于購(gòu)物車中，如果存在則增加數(shù)量，否則添加新的商品項(xiàng)C.在計(jì)算總價(jià)時(shí)，遍歷購(gòu)物車中的商品，將每個(gè)商品的價(jià)格乘以數(shù)量并累加D.為了提高性能，不需要對(duì)購(gòu)物車中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，只有在用戶點(diǎn)擊結(jié)算時(shí)才進(jìn)行計(jì)算和處理3、假設(shè)使用RubyonRails框架開發(fā)一個(gè)博客系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)文章的發(fā)布、編輯、分類、評(píng)論管理等功能。在處理文章分類和標(biāo)簽的邏輯時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和關(guān)聯(lián)方式是比較合理的？（）A.為文章和分類、標(biāo)簽分別創(chuàng)建獨(dú)立的表，通過外鍵關(guān)聯(lián)B.將分類和標(biāo)簽信息直接存儲(chǔ)在文章表的字段中C.建立一個(gè)單獨(dú)的關(guān)聯(lián)表，用于存儲(chǔ)文章與分類、標(biāo)簽的多對(duì)多關(guān)系D.不考慮分類和標(biāo)簽，所有文章都存儲(chǔ)在一個(gè)表中4、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于快速查找元素是否存在？（）A.數(shù)組（Array）可以通過遍歷查找元素是否存在，但對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)，查找效率較低B.鏈表（LinkedList）同樣需要遍歷查找元素，效率也不高C.哈希表（HashTable）通過將元素的關(guān)鍵值映射到一個(gè)特定的位置，可以快速查找元素是否存在。哈希表的查找時(shí)間復(fù)雜度通常為O(1)，非常高效D.棧（Stack）是一種后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不適合用于快速查找元素是否存在5、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6、在程序設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)概念用于描述代碼的可重用性？（）A.代碼的可讀性是指代碼易于理解和閱讀的程度，與可重用性沒有直接關(guān)系B.代碼的效率是指代碼的執(zhí)行速度和占用的資源，也不是描述可重用性的概念C.代碼的可維護(hù)性是指代碼易于修改和擴(kuò)展的程度，與可重用性有一定的關(guān)系，但不是直接描述可重用性的概念D.代碼的可重用性是指代碼可以在不同的項(xiàng)目或場(chǎng)景中重復(fù)使用的程度。通過封裝、繼承、多態(tài)等面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)，可以提高代碼的可重用性。同時(shí)，合理的函數(shù)設(shè)計(jì)和模塊劃分也可以提高代碼的可重用性7、考慮開發(fā)一個(gè)社交媒體平臺(tái)，用戶可以發(fā)布文字、圖片和視頻等內(nèi)容，并可以關(guān)注其他用戶、點(diǎn)贊和評(píng)論。為了高效地存儲(chǔ)和檢索用戶發(fā)布的內(nèi)容以及社交關(guān)系數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠快速響應(yīng)用戶的操作請(qǐng)求，以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)和技術(shù)選型是較為理想的？（）A.選擇關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，如MySQL，通過復(fù)雜的表關(guān)聯(lián)處理社交關(guān)系B.采用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，如MongoDB，利用其靈活的數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)各類內(nèi)容C.構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，使用自定義的查詢邏輯D.運(yùn)用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，如Redis，存儲(chǔ)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)8、考慮使用Ruby語(yǔ)言開發(fā)一個(gè)社交媒體平臺(tái)，該平臺(tái)需要支持用戶發(fā)布動(dòng)態(tài)、點(diǎn)贊、評(píng)論、關(guān)注等功能。隨著用戶數(shù)量的不斷增加，系統(tǒng)的性能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成為了關(guān)鍵問題。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)時(shí)，以下哪種策略能夠更好地應(yīng)對(duì)高并發(fā)和大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)？（）A.采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，通過優(yōu)化表結(jié)構(gòu)和索引來提高性能B.運(yùn)用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，如MongoDB，以文檔形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)C.結(jié)合使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存系統(tǒng)，如Redis，來加速數(shù)據(jù)訪問D.構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上9、在C++中，要使用智能指針來管理動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，避免內(nèi)存泄漏和懸空指針的問題。以下關(guān)于智能指針的使用，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.std::unique_ptr適用于獨(dú)占所有權(quán)的動(dòng)態(tài)對(duì)象，只能有一個(gè)所有者B.std::shared_ptr用于共享所有權(quán)的對(duì)象，可以有多個(gè)所有者，通過引用計(jì)數(shù)來管理內(nèi)存釋放C.智能指針可以自動(dòng)釋放所管理的內(nèi)存，不需要手動(dòng)調(diào)用delete操作D.為了提高靈活性，可以同時(shí)使用多個(gè)不同類型的智能指針來管理同一塊內(nèi)存10、在使用C++開發(fā)一個(gè)圖像處理程序時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)圖像的讀取、編輯（如裁剪、旋轉(zhuǎn)、調(diào)色等）和保存功能。同時(shí)，要保證圖像處理的效率和質(zhì)量。以下哪種圖像處理庫(kù)和算法的選擇是比較合適的？（）A.使用OpenCV庫(kù)，結(jié)合其提供的現(xiàn)成函數(shù)進(jìn)行圖像處理B.自行編寫圖像處理算法，以獲得更高的定制性和效率C.借助第三方的商業(yè)圖像處理庫(kù)，獲取專業(yè)的支持和優(yōu)化D.利用操作系統(tǒng)提供的基本圖形接口進(jìn)行圖像處理11、假設(shè)使用C#開發(fā)一個(gè)金融交易系統(tǒng)，需要保證交易的安全性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)涉及訂單處理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、資金結(jié)算等功能。在處理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊時(shí)，以下哪種技術(shù)和算法的運(yùn)用是比較關(guān)鍵的？（）A.使用簡(jiǎn)單的閾值判斷進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估B.運(yùn)用復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估C.借助第三方的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估服務(wù)，集成到系統(tǒng)中D.不進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，直接處理交易12、考慮使用Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)二叉搜索樹，當(dāng)插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)時(shí)，需要按照二叉搜索樹的規(guī)則進(jìn)行插入。以下哪種方法能夠正確地實(shí)現(xiàn)插入操作（）A.比較新節(jié)點(diǎn)的值與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值，決定向左或向右子樹插入B.隨機(jī)選擇一個(gè)位置插入新節(jié)點(diǎn)C.總是插入到根節(jié)點(diǎn)的左子樹D.以上方法都不正確13、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)觀察者模式，用于在對(duì)象狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)通知多個(gè)觀察者。以下關(guān)于觀察者模式的實(shí)現(xiàn)和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負(fù)責(zé)維護(hù)觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實(shí)現(xiàn)觀察者接口，注冊(cè)到主題中，并在收到通知時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理C.觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)松耦合，主題和觀察者之間的依賴關(guān)系較小D.觀察者模式只適用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)不太適用14、在程序設(shè)計(jì)中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出（FIFO）的操作？（）A.棧（Stack）是一種后進(jìn)先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不適合實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出操作B.隊(duì)列（Queue）是一種先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，非常適合用于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出（FIFO）的操作。在隊(duì)列中，元素從一端進(jìn)入，從另一端出隊(duì)，保證了先進(jìn)入的元素先被處理C.鏈表（LinkedList）雖然可以實(shí)現(xiàn)類似的操作，但在實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出方面不如隊(duì)列直接和高效D.二叉樹（BinaryTree）主要用于存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)，不適合實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出操作15、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)緩存機(jī)制，用于提高數(shù)據(jù)的訪問效率。以下關(guān)于緩存的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用HashMap或ConcurrentHashMap來存儲(chǔ)緩存的數(shù)據(jù)B.設(shè)置合適的緩存過期策略，及時(shí)刪除過期的數(shù)據(jù)C.當(dāng)緩存未命中時(shí)，直接從數(shù)據(jù)庫(kù)或其他數(shù)據(jù)源重新加載數(shù)據(jù)并放入緩存D.為了提高緩存的命中率，應(yīng)該將所有可能用到的數(shù)據(jù)都放入緩存，而不考慮內(nèi)存限制16、假設(shè)要編寫一個(gè)程序來實(shí)現(xiàn)分布式文件系統(tǒng)，需要處理文件的存儲(chǔ)、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(shí)現(xiàn)此類功能時(shí)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17、在編寫一個(gè)圖像處理程序時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)。以下哪種算法在檢測(cè)圖像邊緣時(shí)準(zhǔn)確性較高，同時(shí)計(jì)算復(fù)雜度相對(duì)合理？（）A.Sobel算子B.Roberts算子C.Prewitt算子D.Canny算子18、在開發(fā)一個(gè)加密貨幣交易平臺(tái)的后端系統(tǒng)時(shí)，需要處理高并發(fā)的交易請(qǐng)求和確保交易數(shù)據(jù)的安全性。以下哪種技術(shù)和架構(gòu)在滿足這些需求方面具有優(yōu)勢(shì)？（）A.采用分布式賬本技術(shù)（如區(qū)塊鏈）來存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù)B.使用高性能的消息隊(duì)列來處理交易請(qǐng)求C.構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu)，將不同功能模塊獨(dú)立部署D.以上技術(shù)和架構(gòu)的綜合應(yīng)用19、在使用JavaScript開發(fā)一個(gè)Web應(yīng)用的權(quán)限管理模塊時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證、授權(quán)和角色分配等功能。同時(shí)，要保證權(quán)限控制的安全性和靈活性。以下哪種權(quán)限管理策略和技術(shù)的選擇是比較合適的？（）A.使用基于角色的訪問控制（RBAC），通過數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)權(quán)限信息B.運(yùn)用基于屬性的訪問控制（ABAC），動(dòng)態(tài)計(jì)算權(quán)限C.借助第三方的權(quán)限管理框架，如OAuthD.自行實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的權(quán)限判斷邏輯，不考慮復(fù)雜的場(chǎng)景以下是150個(gè)大學(xué)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)考試的單選題：20、假設(shè)要編寫一個(gè)程序來模擬交通流量情況，包括車輛的生成、行駛和路口的控制。為了真實(shí)地反映交通動(dòng)態(tài)，以下哪種算法或方法在模擬車輛行為和交通規(guī)則方面較為有效？（）A.元胞自動(dòng)機(jī)模型B.粒子群優(yōu)化算法C.禁忌搜索算法D.人工免疫算法二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）請(qǐng)論述C語(yǔ)言中如何使用指針來實(shí)現(xiàn)二叉搜索樹的刪除操作，分析刪除節(jié)點(diǎn)后的平衡調(diào)整方法。2、（本題5分）詳細(xì)闡述C語(yǔ)言中如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的圖的深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法。3、（本題5分）探討C語(yǔ)言中如何處理文件的讀寫緩沖區(qū)設(shè)置和優(yōu)化。4、（本題5分）闡述C語(yǔ)言中如何處理不同精度的數(shù)值運(yùn)算，以及避免精度丟失的方法。5、（本題5分）詳細(xì)闡述C語(yǔ)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)粒子群優(yōu)化算法，并說明粒子群優(yōu)化算法的應(yīng)用場(chǎng)景。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，用戶輸入一個(gè)字符串，統(tǒng)計(jì)其中字母、數(shù)字和其他字符的個(gè)數(shù)，并輸出結(jié)果。2、（本題5分）創(chuàng)建一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)整數(shù)數(shù)組，找出其中所有相鄰元素之和最大的子數(shù)組，并輸出該子數(shù)組的和與起始、結(jié)束位置。3、（本題5分）創(chuàng)建一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)整數(shù)數(shù)組，程序使用插入排序算法對(duì)數(shù)組