棗莊職業(yè)學(xué)院《計算方法概論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁棗莊職業(yè)學(xué)院《計算方法概論》

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30個小題，每小題1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、對于一個需要處理大量文本數(shù)據(jù)的應(yīng)用，例如自然語言處理任務(wù)，需要對文本進行分詞、詞干提取和詞頻統(tǒng)計等操作。以下哪種編程語言和庫能夠提供便捷和高效的支持？（）A.C語言，通過手動編寫字符串處理函數(shù)B.Java語言，使用內(nèi)置的字符串操作方法C.Python語言，結(jié)合NLTK或SpaCy等庫D.匯編語言，直接操作底層硬件2、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3、當設(shè)計一個智能交通系統(tǒng)，需要實時收集和分析車輛的位置、速度等信息，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。以下哪種數(shù)據(jù)采集和處理方式是可行的？（）A.依靠人工觀察和記錄數(shù)據(jù)B.使用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動采集數(shù)據(jù)C.從現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)庫中隨機抽取數(shù)據(jù)D.不進行數(shù)據(jù)采集，依靠經(jīng)驗和直覺進行決策4、關(guān)于計算思維中的模式識別（PatternRecognition），以下說法不準確的是：（）A.模式識別是在大量數(shù)據(jù)或現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)重復(fù)出現(xiàn)的規(guī)律、特征或結(jié)構(gòu)B.它包括圖像識別、語音識別、文本分類等多種應(yīng)用C.模式識別需要借助數(shù)學(xué)模型和算法來提取和分析數(shù)據(jù)中的模式D.模式識別總是能夠準確無誤地識別出所有的模式，不受數(shù)據(jù)質(zhì)量和復(fù)雜性的影響5、對于計算思維中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，哪一種是準確的？（）A.數(shù)據(jù)壓縮的原理是通過去除數(shù)據(jù)中的冗余和利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性來減少存儲空間和傳輸帶寬。常見的壓縮算法有無損壓縮（如Huffman編碼、LZ算法）和有損壓縮（如JPEG圖像壓縮、MP3音頻壓縮）。數(shù)據(jù)壓縮廣泛應(yīng)用于文件存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、多媒體處理等領(lǐng)域，在不損失重要信息或在可接受的損失范圍內(nèi)，有效地提高了數(shù)據(jù)的存儲和傳輸效率B.數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)雖然能夠節(jié)省存儲空間和帶寬，但會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的質(zhì)量下降，因此應(yīng)該謹慎使用C.數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)已經(jīng)非常成熟，沒有進一步發(fā)展和創(chuàng)新的空間，未來的應(yīng)用也不會有太大的變化D.數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)只適用于特定類型的數(shù)據(jù)，如文本、圖像和音頻，對于其他類型的數(shù)據(jù)無法進行壓縮6、在數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理中，ACID特性保證了事務(wù)的可靠性。以下哪個特性確保事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果是一致的？（）A.原子性B.一致性C.隔離性D.持久性7、計算思維中的算法效率不僅僅取決于時間復(fù)雜度，還包括空間復(fù)雜度。對于一個需要處理大量數(shù)據(jù)但內(nèi)存有限的情況，以下哪種算法可能不太適合（）A.需要大量額外內(nèi)存來存儲中間結(jié)果的算法B.基于原地操作，盡量少占用額外內(nèi)存的算法C.可以逐步釋放已處理數(shù)據(jù)所占用內(nèi)存的算法D.對內(nèi)存使用沒有特殊要求的算法8、對于計算中的算法設(shè)計，以下關(guān)于貪心算法和動態(tài)規(guī)劃算法的特點及適用場景的比較，哪一項是正確的？（）A.貪心算法在每一步都選擇當前看起來最優(yōu)的決策，不考慮整體的最優(yōu)解，通常適用于一些簡單的、局部最優(yōu)解能接近全局最優(yōu)解的問題；動態(tài)規(guī)劃算法則通過將問題分解為重疊的子問題，并保存子問題的解來避免重復(fù)計算，適用于具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題的問題。但動態(tài)規(guī)劃算法的實現(xiàn)通常比貪心算法更復(fù)雜，空間復(fù)雜度也更高B.貪心算法和動態(tài)規(guī)劃算法在本質(zhì)上是相同的，只是名稱不同，可以相互替代使用C.貪心算法總是能得到最優(yōu)解，而動態(tài)規(guī)劃算法在大多數(shù)情況下無法得到最優(yōu)解D.貪心算法和動態(tài)規(guī)劃算法都只適用于理論研究，在實際編程中很少使用9、在進行金融風(fēng)險管理時，需要預(yù)測市場波動、評估投資組合的風(fēng)險以及制定相應(yīng)的應(yīng)對策略。由于金融市場的復(fù)雜性和不確定性，以下哪種計算思維的方法能夠幫助做出更明智的決策？（）A.風(fēng)險模擬B.數(shù)據(jù)分析與建模C.策略優(yōu)化D.以上都是10、在研究氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響時，需要建立復(fù)雜的模型來模擬大氣環(huán)流、海洋溫度、生物多樣性等多個因素之間的相互作用。由于這些因素之間的關(guān)系非常復(fù)雜且不確定，以下哪種計算思維的理念能夠幫助構(gòu)建更準確和有效的模型？（）A.不確定性處理B.模型驗證與改進C.多模型融合D.以上都是11、對于計算思維中的邏輯推理和問題求解，以下關(guān)于其方法和重要性的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.邏輯推理和問題求解是計算思維的核心要素。在面對問題時，通過對問題進行分解、抽象、模式識別和算法構(gòu)建來找到解決方案。邏輯推理幫助我們從已知的條件和規(guī)則中推導(dǎo)出正確的結(jié)論，而問題求解則是將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為可處理的子問題，并逐步解決。這不僅在計算機科學(xué)中至關(guān)重要，也在日常生活和其他學(xué)科領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，有助于提高我們的思維能力和解決實際問題的效率B.邏輯推理和問題求解是一種理論性的概念，在實際應(yīng)用中很難發(fā)揮作用，對于解決實際問題幫助不大C.邏輯推理和問題求解主要依賴于直覺和經(jīng)驗，不需要遵循特定的方法和原則，只要多嘗試就能找到解決辦法D.邏輯推理和問題求解只適用于數(shù)學(xué)和計算機相關(guān)的問題，對于其他領(lǐng)域的問題不適用12、對于一個需要處理自然語言文本的情感分析任務(wù)，例如判斷一篇評論是積極還是消極的。在選擇模型和特征時，以下哪種方法可能是最能提高分析準確性的？（）A.僅使用詞袋模型，不考慮詞序和語法B.結(jié)合詞向量和深度學(xué)習(xí)模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠捕捉文本中的語義和上下文信息，更好地理解文本的情感傾向，顯著提高情感分析的準確性和可靠性C.不使用任何模型和特征，依靠人工判斷D.只考慮文本中的關(guān)鍵詞，忽略其他信息13、在計算思維的并行計算概念中，以下關(guān)于其優(yōu)勢和挑戰(zhàn)的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.并行計算通過同時利用多個計算資源（如多核處理器、計算機集群）來加速計算任務(wù)。其優(yōu)勢在于能夠顯著縮短處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜問題的時間，提高計算效率。然而，并行計算也面臨著任務(wù)分解、數(shù)據(jù)分配、同步和通信等挑戰(zhàn)，需要精心設(shè)計算法和程序架構(gòu)，以充分發(fā)揮并行性能并避免資源競爭和死鎖等問題B.并行計算雖然能夠提高計算速度，但由于其復(fù)雜性和高成本，在大多數(shù)情況下不值得采用C.并行計算只適用于科學(xué)計算和高性能計算領(lǐng)域，對于普通的應(yīng)用程序開發(fā)沒有意義D.并行計算是一種全新的、獨立的計算模式，與傳統(tǒng)的串行計算沒有任何關(guān)系14、關(guān)于計算中的自然語言處理技術(shù)，以下關(guān)于詞法分析、句法分析和語義理解的描述，不正確的是哪一項？（）A.詞法分析負責將文本分割為單詞、識別詞匯類別和詞干提取等B.句法分析確定句子的語法結(jié)構(gòu)，分析句子中單詞之間的關(guān)系C.語義理解旨在理解文本的含義和意圖，涉及詞匯語義、句子語義和篇章語義等層面D.自然語言處理中的詞法分析、句法分析和語義理解是相互獨立的，沒有任何交互和依賴關(guān)系15、在開發(fā)一個能夠自適應(yīng)不同用戶需求的軟件系統(tǒng)時，計算思維在靈活性和可擴展性方面起著重要作用。以下哪種設(shè)計理念更符合計算思維？（）A.設(shè)計一個固定的功能模塊，不支持用戶自定義配置B.采用插件式架構(gòu)，允許用戶根據(jù)自己的需求添加或刪除功能模塊C.開發(fā)一個封閉的系統(tǒng)，不允許任何修改和擴展D.不考慮用戶的個性化需求，統(tǒng)一提供標準功能16、編程中的面向?qū)ο缶幊淌且环N重要的編程思想。以下關(guān)于面向?qū)ο缶幊痰拿枋鲋校e誤的是？（）A.面向?qū)ο缶幊淌且环N將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一起的編程思想B.面向?qū)ο缶幊讨械念惡蛯ο笫菍ΜF(xiàn)實世界中的事物和概念的抽象和模擬C.面向?qū)ο缶幊叹哂蟹庋b性、繼承性、多態(tài)性等特點，可以提高代碼的可維護性和可擴展性D.面向?qū)ο缶幊讨贿m用于大型項目，對于小型項目來說沒有必要使用面向?qū)ο缶幊?7、在計算中的人工智能算法，以下對于機器學(xué)習(xí)中的監(jiān)督學(xué)習(xí)（如線性回歸、決策樹）和無監(jiān)督學(xué)習(xí)（如聚類、主成分分析）的區(qū)別、應(yīng)用場景和數(shù)據(jù)要求的描述，哪一種說法是準確的？（）A.監(jiān)督學(xué)習(xí)需要有標記的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，用于預(yù)測或分類；無監(jiān)督學(xué)習(xí)則使用無標記的數(shù)據(jù)，旨在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式和結(jié)構(gòu)。監(jiān)督學(xué)習(xí)適用于預(yù)測房價、疾病診斷等，無監(jiān)督學(xué)習(xí)適用于客戶細分、數(shù)據(jù)降維等。數(shù)據(jù)的質(zhì)量、數(shù)量和特征對兩種學(xué)習(xí)方法的效果都有重要影響B(tài).監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的原理和應(yīng)用場景完全相同，可以互相替代C.無監(jiān)督學(xué)習(xí)比監(jiān)督學(xué)習(xí)更復(fù)雜，在實際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免使用D.監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)只適用于特定的領(lǐng)域，如金融和醫(yī)療，在其他領(lǐng)域沒有用處18、在處理圖像識別任務(wù)時，例如識別手寫數(shù)字，需要從大量的圖像數(shù)據(jù)中提取特征并進行分類。以下哪種機器學(xué)習(xí)方法可能是最適合用于這個任務(wù)的？（）A.決策樹算法，通過一系列的條件判斷進行分類B.支持向量機（SVM），在高維空間中尋找最優(yōu)分類超平面C.深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），能夠自動學(xué)習(xí)圖像的特征，具有強大的表示能力和泛化能力，在處理圖像識別任務(wù)時表現(xiàn)出色，能夠準確地識別手寫數(shù)字等復(fù)雜的圖像模式D.樸素貝葉斯分類器，基于概率進行分類19、在計算思維的算法效率分析中，以下關(guān)于其重要性和方法的描述，哪種說法是恰當?shù)?？（）A.算法效率分析不重要，只要能得到結(jié)果就行，不必關(guān)心過程的快慢B.算法效率分析對于評估算法的性能、選擇最優(yōu)算法以及優(yōu)化程序至關(guān)重要。通過分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，可以了解算法在處理不同規(guī)模數(shù)據(jù)時的資源消耗情況。常見的分析方法包括大O記號、最壞情況和平均情況分析等。這有助于在不同的算法之間進行比較，選擇最適合實際需求的算法，并對現(xiàn)有算法進行改進和優(yōu)化C.算法效率分析過于復(fù)雜，需要專業(yè)的數(shù)學(xué)知識，一般開發(fā)者難以掌握和應(yīng)用D.算法效率分析只適用于復(fù)雜的算法，對于簡單的算法沒有必要進行20、計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。以下關(guān)于計算思維特點的描述，不正確的是（）A.是概念化，不是程序化B.是根本的，不是刻板的技能C.是計算機的思維方式，不是人的思維方式D.是數(shù)學(xué)和工程思維的互補與融合21、在計算思維中，算法的正確性是一個重要的問題。以下關(guān)于算法正確性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的正確性是指算法能夠正確地解決給定的問題B.算法的正確性可以通過數(shù)學(xué)證明或?qū)嶒烌炞C來確定C.算法的正確性只與算法的設(shè)計有關(guān)，與編程語言和計算機硬件無關(guān)D.算法的正確性是絕對的，一旦算法被證明是正確的，就不會出現(xiàn)錯誤22、在計算思維的分治法（DivideandConquer）策略中，以下描述錯誤的是：（）A.分治法將一個大問題分解為若干個規(guī)模較小、相互獨立且與原問題相同類型的子問題B.分別求解這些子問題，然后將子問題的解合并得到原問題的解C.分治法適用于問題可以被均勻分解，并且子問題的解可以容易地合并的情況D.分治法在解決所有問題時都比其他方法更簡單、高效23、對于計算中的遞歸思想，以下關(guān)于其概念和應(yīng)用的描述，不正確的是哪一項？（）A.遞歸是指一個函數(shù)在其定義中直接或間接地調(diào)用自身的方法，通過不斷將問題分解為更小的相同類型的子問題來求解B.遞歸算法在處理具有重復(fù)結(jié)構(gòu)或可以逐步簡化的問題時非常有效，如階乘計算、斐波那契數(shù)列生成等C.雖然遞歸算法簡潔直觀，但在某些情況下可能會導(dǎo)致棧溢出錯誤，并且其執(zhí)行效率可能不如非遞歸算法D.遞歸算法總是比非遞歸算法更易于理解和實現(xiàn)，并且在所有情況下都能提供更高效的解決方案24、對于一個需要進行高性能計算的科學(xué)研究項目，例如模擬氣候變化。以下哪種硬件架構(gòu)和計算平臺是適合的？（）A.多核CPU服務(wù)器，利用多核心并行計算B.GPU加速計算，利用圖形處理器的并行能力C.分布式計算集群，多個節(jié)點協(xié)同計算D.以上架構(gòu)和平臺的結(jié)合使用25、在解決一個涉及圖結(jié)構(gòu)的問題，比如尋找兩個節(jié)點之間的最短路徑，計算思維能夠幫助我們選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。以下哪種方法更合適？（）A.使用鄰接矩陣存儲圖，并用深度優(yōu)先搜索算法尋找路徑B.采用鄰接表存儲圖，運用廣度優(yōu)先搜索算法C.不使用任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直接在腦海中想象圖的結(jié)構(gòu)進行求解D.隨機選擇節(jié)點進行遍歷，直到找到目標路徑26、在解決一個涉及多個變量和約束條件的優(yōu)化問題時，例如在有限的資源下安排生產(chǎn)計劃以實現(xiàn)最大利潤，計算思維可以幫助我們找到最佳解決方案。以下哪種思路最能體現(xiàn)計算思維的應(yīng)用？（）A.嘗試所有可能的組合，計算每種組合的利潤，然后選擇最大值B.憑直覺和經(jīng)驗做出決策，不進行系統(tǒng)性的分析C.建立數(shù)學(xué)模型，運用優(yōu)化算法，如線性規(guī)劃或遺傳算法，來找到最優(yōu)解D.隨機選擇一些方案，選擇其中看起來較好的方案27、在計算思維的模型與抽象概念中，以下關(guān)于其在問題解決中的作用的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.模型與抽象是計算思維的重要手段，用于簡化和理解復(fù)雜的現(xiàn)實問題。通過建立模型，可以忽略不重要的細節(jié)，突出問題的關(guān)鍵特征和關(guān)系。抽象則是將具體的事物概括為更一般的概念和形式，便于進行邏輯推理和算法設(shè)計。合理的模型和抽象能夠幫助我們更好地分析問題、設(shè)計解決方案，并將其轉(zhuǎn)化為可計算的形式B.模型與抽象是一種過于理想化的方法，在實際問題中往往無法準確地反映現(xiàn)實情況，因此實用性不強C.模型與抽象只適用于數(shù)學(xué)和物理等科學(xué)領(lǐng)域，對于其他領(lǐng)域的問題解決沒有幫助D.建立模型和進行抽象需要深厚的專業(yè)知識和豐富的經(jīng)驗，對于初學(xué)者來說難以掌握，不建議過早學(xué)習(xí)28、在算法分析中，如果要評估一個算法在不同輸入規(guī)模下的性能表現(xiàn)。以下哪種方法是常用且有效的？（）A.理論分析，計算算法的時間和空間復(fù)雜度B.實際運行測試，測量不同輸入下的運行時間C.模擬實驗，通過數(shù)學(xué)模型模擬算法運行D.以上方法結(jié)合使用29、在計算思維的算法設(shè)計原則方面，以下關(guān)于其要點和遵循原因的論述，哪一個是準確的？（）A.算法設(shè)計沒有原則可循，完全憑借開發(fā)者的個人經(jīng)驗和創(chuàng)意B.算法設(shè)計應(yīng)遵循正確性、可讀性、健壯性、高效性等原則。正確性是指算法能夠正確地解決給定的問題；可讀性使得算法易于理解和維護；健壯性確保算法在異常情況下仍能正常工作；高效性則追求較低的時間和空間復(fù)雜度。遵循這些原則可以提高算法的質(zhì)量和可維護性，降低出錯的風(fēng)險，并且能夠在不同的應(yīng)用場景中發(fā)揮良好的性能C.算法設(shè)計原則過于理論化，在實際開發(fā)中難以應(yīng)用D.算法設(shè)計原則只適用于特定的編程語言和開發(fā)環(huán)境30、關(guān)于計算思維中的代碼可讀性和可維護性，以下對于其重要性和實現(xiàn)方法的描述，哪一種是準確的？（）A.代碼的可讀性和可維護性對于軟件開發(fā)的長期成功至關(guān)重要。良好的可讀性意味著代碼易于理解，遵循一致的命名規(guī)范、清晰的結(jié)構(gòu)和適當?shù)淖⑨??？删S護性則體現(xiàn)在代碼易于修改、擴展和修復(fù)錯誤。通過采用模塊化設(shè)計、遵循編程風(fēng)格指南、進行代碼重構(gòu)等方法，可以提高代碼的可讀性和可維護性，降低開發(fā)成本和風(fēng)險B.代碼的可讀性和可維護性只是在團隊開發(fā)中重要，對于個人開發(fā)項目來說，只要代碼能實現(xiàn)功能即可C.提高代碼的可讀性和可維護性會增加代碼量和開發(fā)時間，因此在追求效率的情況下可以適當犧牲D.代碼的可讀性和可維護性主要取決于編程語言的選擇，與編程風(fēng)格和設(shè)計方法關(guān)系不大二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在計算機體系結(jié)構(gòu)中，計算思維對于優(yōu)化硬件性能有著重要意義。詳細闡述計算機體系結(jié)構(gòu)的基本概念（如處理器架構(gòu)、存儲層次、指令集），分析如何運用計算思維設(shè)計高效的硬件系統(tǒng)（如緩存優(yōu)化、流水線設(shè)計），探討硬件與軟件的協(xié)同優(yōu)化策略。2、（本題5分）詳細論述計算思維在建筑能耗模擬中的建模和分析方法。探討如何優(yōu)化建筑設(shè)計以降低能耗。3、（本題5分）全面論述計算思維中的算法創(chuàng)新與優(yōu)化，探討在面對新的問題和挑戰(zhàn)時，如何運用創(chuàng)新思維設(shè)計新的算法或?qū)ΜF(xiàn)有算法進行優(yōu)化，分析算法創(chuàng)新與