甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院《計算科學初探》2023-2024學年第二學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院《計算科學初探》

2023-2024學年第二學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2分，共40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、在計算思維的代碼復用和模塊化設計中，以下關于其好處和實現(xiàn)方法的描述，哪種說法是恰當?shù)?？（）A.代碼復用和模塊化設計沒有什么好處，反而會增加代碼的復雜性B.代碼復用和模塊化設計能夠提高開發(fā)效率、增強代碼的可維護性和可擴展性。好處包括減少重復開發(fā)、便于團隊協(xié)作、降低錯誤率等。實現(xiàn)方法包括將功能相似的代碼封裝成函數(shù)或模塊、定義清晰的接口、遵循良好的編程規(guī)范等。通過合理的代碼復用和模塊化，可以使程序結構更加清晰，易于理解和修改C.代碼復用和模塊化設計只適用于大型項目，對于小型程序沒有必要D.代碼復用和模塊化設計需要高超的編程技巧，一般開發(fā)者難以實現(xiàn)2、計算思維要求我們善于利用現(xiàn)有工具和資源解決問題。當需要對大量數(shù)據(jù)進行排序時，如果已經(jīng)有一個現(xiàn)成的高效排序函數(shù)庫，以下做法最符合計算思維的是（）A.自己重新實現(xiàn)排序算法B.對現(xiàn)有函數(shù)庫進行修改以滿足需求C.直接使用現(xiàn)成的排序函數(shù)庫D.以上都不符合3、在計算思維的性能評估和優(yōu)化中，以下關于其指標和策略的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.性能評估通常使用諸如運行時間、內(nèi)存使用、吞吐量、響應時間等指標來衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進、數(shù)據(jù)結構調(diào)整、代碼優(yōu)化、硬件升級等。在進行性能優(yōu)化時，需要綜合考慮這些指標，通過分析性能瓶頸，選擇合適的優(yōu)化方法，同時要注意避免過度優(yōu)化導致代碼的復雜性增加和可讀性下降B.性能評估和優(yōu)化是一項非常復雜且難以預測的工作，通常無法取得明顯的效果，所以在大多數(shù)情況下可以忽略C.性能評估只關注運行時間，其他指標如內(nèi)存使用等可以忽略，因為運行時間是衡量性能的唯一標準D.性能優(yōu)化主要通過更換更強大的硬件來實現(xiàn)，軟件層面的優(yōu)化作用不大4、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)5、在處理圖像識別任務時，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。以下哪種機器學習方法可能是最適合用于這個任務的？（）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.深度學習中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN），能夠自動學習圖像的特征，具有強大的表示能力和泛化能力，在處理圖像識別任務時表現(xiàn)出色，能夠準確地識別手寫數(shù)字等復雜的圖像模式D.樸素貝葉斯分類器，基于概率進行分類6、計算思維中的貪心算法在某些情況下能快速得到近似解。對于一個背包問題，以下關于貪心算法的描述，不正確的是（）A.總是選擇當前看起來最優(yōu)的選項B.可能無法得到最優(yōu)解C.計算速度快D.一定能得到最優(yōu)解7、計算思維中的迭代思想常用于解決問題。比如計算一個數(shù)的平方根，以下哪種迭代方法是常見的（）A.二分法B.隨機逼近法C.牛頓迭代法D.以上都是8、在進行文本自動分類和信息檢索的任務中，例如對大量的新聞文章、學術文獻、電子郵件等進行分類和檢索，需要利用自然語言處理技術和算法。在這個領域，以下哪種計算思維的技術和策略能夠提高分類和檢索的準確性和效率？（）A.詞向量表示與文本特征提取B.分類算法的應用與改進C.索引結構的設計與優(yōu)化D.以上都是9、在計算思維的算法復雜度分析（AnalysisofAlgorithmComplexity）中，以下描述錯誤的是：（）A.算法復雜度包括時間復雜度和空間復雜度，用于評估算法的效率B.時間復雜度表示算法執(zhí)行所需的時間與輸入規(guī)模之間的關系C.空間復雜度表示算法執(zhí)行所需的存儲空間與輸入規(guī)模之間的關系D.算法復雜度分析只對大型問題有意義，對于小型問題可以忽略10、對于一個需要實時處理音頻數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，例如語音識別或音頻特效處理。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法能夠有效地實現(xiàn)對音頻流的快速處理和分析？（）A.數(shù)組，順序存儲音頻數(shù)據(jù)B.鏈表，動態(tài)添加和刪除音頻數(shù)據(jù)C.棧，實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的后進先出操作D.隊列，保證音頻數(shù)據(jù)的先進先出順序11、在進行游戲人工智能（AI）的設計時，需要為游戲中的角色賦予智能行為，使其能夠根據(jù)環(huán)境和玩家的動作做出合理的反應。為了創(chuàng)建具有挑戰(zhàn)性和趣味性的游戲AI，以下哪種計算思維的方法和技術能夠提供有效的解決方案？（）A.決策樹與策略規(guī)劃B.機器學習算法訓練C.行為模擬與優(yōu)化D.以上都是12、關于計算中的邏輯思維和推理，以下關于命題邏輯和謂詞邏輯的描述，不正確的是哪一項？（）A.命題邏輯研究由命題和邏輯連接詞組成的表達式及其推理規(guī)則，命題是可以判斷真假的陳述句B.謂詞邏輯在命題邏輯的基礎上引入了量詞和謂詞，能夠更精確地表達和推理關于對象及其屬性的陳述C.命題邏輯和謂詞邏輯都可以用于形式化地描述問題、驗證證明和設計邏輯電路等領域D.掌握了命題邏輯和謂詞邏輯，就能夠解決所有涉及邏輯推理的問題，無需其他的邏輯工具和方法13、在計算思維的模擬與仿真（SimulationandEmulation）中，以下描述錯誤的是：（）A.模擬與仿真是通過建立模型來模仿真實系統(tǒng)的行為和性能B.可以用于預測系統(tǒng)的未來狀態(tài)、優(yōu)化系統(tǒng)設計和評估不同策略的效果C.模擬與仿真的結果完全準確，能夠替代真實系統(tǒng)的實驗和測試D.建立有效的模擬與仿真模型需要對系統(tǒng)的原理和運行機制有深入的理解14、計算思維中的貪心算法在某些情況下可能得到局部最優(yōu)解而非全局最優(yōu)解。以下哪個問題不太適合用貪心算法（）A.背包問題B.旅行商問題C.找零錢問題D.以上都不太適合15、在數(shù)據(jù)壓縮技術中，無損壓縮和有損壓縮有不同的應用場景。對于圖像和音頻數(shù)據(jù)，通常使用哪種壓縮方式？（）A.無損壓縮B.有損壓縮C.兩者結合D.取決于數(shù)據(jù)的重要性16、在計算機圖形學中，光柵化和光線追蹤是兩種常見的渲染技術。以下關于它們的描述，哪一項是正確的？（）A.光線追蹤的效果更真實，但計算量大B.光柵化的速度快，但效果不如光線追蹤C.兩者在效果和性能上沒有明顯區(qū)別D.以上都不對17、在計算中的搜索算法中，以下對于深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的搜索策略、適用場景和時間復雜度的描述，哪一種說法是正確的？（）A.深度優(yōu)先搜索沿著一條路徑盡可能深地探索，直到無法繼續(xù)，然后回溯；廣度優(yōu)先搜索則逐層地訪問節(jié)點。深度優(yōu)先搜索適用于求解路徑問題，如迷宮問題；廣度優(yōu)先搜索適用于求最短路徑問題。深度優(yōu)先搜索的時間復雜度與圖的結構有關，廣度優(yōu)先搜索的時間復雜度為O(|V|+|E|)，其中|V|表示頂點數(shù)，|E|表示邊數(shù)B.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索在搜索策略和適用場景上沒有明顯區(qū)別，可以隨意選擇使用C.深度優(yōu)先搜索的時間復雜度總是低于廣度優(yōu)先搜索，因此在大多數(shù)情況下應選擇深度優(yōu)先搜索D.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索都只適用于小型圖，對于大型圖無法使用18、對于計算思維中的程序設計方法學，以下關于其原則和實踐的描述，哪一種是準確的？（）A.程序設計方法學強調(diào)清晰的結構、模塊化設計、信息隱藏和高內(nèi)聚低耦合等原則。通過將程序分解為獨立的模塊，每個模塊具有明確的功能和接口，可以提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。在實踐中，采用合適的設計模式和編程規(guī)范有助于構建高質量的軟件系統(tǒng)，降低開發(fā)成本和維護難度B.程序設計方法學的原則過于理論化，在實際的編程中很難遵循，對提高程序質量沒有實質性的幫助C.程序設計方法學只適用于大型軟件項目的開發(fā)，對于小型的個人項目可以忽略這些原則D.程序設計方法學是一成不變的，只要掌握了現(xiàn)有的方法和原則，就能夠應對所有的編程需求19、在設計一個能夠處理實時數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)，例如實時監(jiān)控交通流量數(shù)據(jù)，計算思維可以指導我們選擇合適的架構和算法。以下哪種設計更符合計算思維？（）A.使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，定期進行分析B.構建基于流處理框架的系統(tǒng)，實時處理和分析數(shù)據(jù)C.不處理實時數(shù)據(jù)，只在需要時進行離線分析D.將數(shù)據(jù)存儲在文件中，手動讀取和分析20、在計算思維的概念中，關于問題求解的過程，以下哪種描述最為準確和全面？（）A.問題求解就是簡單地嘗試各種方法，直到找到一個可行的答案，不需要系統(tǒng)的思考和規(guī)劃B.問題求解首先需要對問題進行清晰的定義和分析，將其分解為更小的子問題，然后選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結構，通過編程或其他計算手段來實現(xiàn)解決方案，并對結果進行驗證和優(yōu)化。這個過程需要綜合運用邏輯思維、抽象思維和創(chuàng)新思維C.問題求解主要依靠直覺和經(jīng)驗，不需要遵循特定的方法和步驟D.問題求解只適用于數(shù)學和計算機科學領域的問題，對于日常生活中的問題沒有幫助二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述計算思維中的計算城市規(guī)劃學中的城市模型構建和發(fā)展預測，說明在城市規(guī)劃中的應用。2、（本題5分）解釋計算思維中的“優(yōu)化”概念，說明在算法設計和系統(tǒng)開發(fā)中如何進行優(yōu)化，以提高性能和效率，并舉例描述優(yōu)化的過程和效果。3、（本題5分）在計算思維中，如何進行數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化以提高數(shù)據(jù)檢索效率是一個重要的問題。請論述常見的數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術（如索引優(yōu)化、查詢重寫等），以及如何根據(jù)數(shù)據(jù)庫結構和業(yè)務需求進行優(yōu)化。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某智能物流園區(qū)的車輛調(diào)度和貨物裝卸管理混亂，影響物流效率。請以計算思維為基礎，探討如何通過優(yōu)化調(diào)度算法、智能裝卸設備和實時監(jiān)控系統(tǒng)來提高物流園區(qū)的運營效率。2、（本題5分）在一個在線醫(yī)療咨詢平臺上，醫(yī)生的回復時間長，患者滿意度低。請用計算思維分析可能的原因，提出基于任務分配算法和智能提醒系統(tǒng)的改進措施。3、（本題5分）考慮一個智能城市的垃圾處理系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測垃圾桶的滿溢情況、優(yōu)化垃圾運輸路線和提高回收效率。請深入分析如何運用計算思維來改善城市環(huán)境。4、（本題5分）一款智能家電控制系統(tǒng)的操作界面復雜，用戶學習成本高。請從計算思維的角度剖析原因，提出基于用戶行為分析和人機交互設計原則的改進方法。5、（本題5分）一個企業(yè)的項目管理系統(tǒng)在任務分配和進度跟蹤方面不夠精確和及時。請運用計算思維，研究如何利用關鍵路徑法、資源平衡算法和實時數(shù)據(jù)采集來提高項目管理的效率。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）計算思維中的搜