南昌大學《科學計算語言實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南昌大學

《科學計算語言實驗》2023-2024學年第二學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Python中，要使用正則表達式來匹配和提取一段文本中的電子郵件地址。以下關于正則表達式的使用和匹配規(guī)則，哪一項是錯誤的？（）A.導入re模塊，使用其提供的函數(shù)和方法來進行正則表達式的操作B.編寫合適的正則表達式模式來匹配常見的電子郵件地址格式C.在匹配過程中，可以使用分組來提取電子郵件地址的不同部分，如用戶名和域名D.正則表達式可以匹配任何復雜的文本模式，因此不需要對輸入的文本進行任何預處理和篩選2、在Java中，要實現(xiàn)一個自定義的排序算法，例如插入排序。以下關于插入排序的實現(xiàn)和性能特點，哪一項是不準確的？（）A.插入排序的基本思想是將未排序的元素逐個插入到已排序的部分中B.插入排序在小規(guī)模數(shù)據(jù)上表現(xiàn)較好，但對于大規(guī)模數(shù)據(jù)效率較低C.可以通過優(yōu)化插入位置的查找來提高插入排序的性能D.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序前后不會改變，并且其時間復雜度在任何情況下都優(yōu)于快速排序3、在Python中，要編寫一個程序來實現(xiàn)冒泡排序算法對一個整數(shù)列表進行排序。以下關于冒泡排序算法的實現(xiàn)和優(yōu)化，哪一項是錯誤的？（）A.外層循環(huán)控制排序的輪數(shù)，內(nèi)層循環(huán)比較相鄰的元素并進行交換B.在每一輪排序中，最大的元素會“浮”到列表的末尾C.可以通過標記是否發(fā)生交換來判斷列表是否已經(jīng)有序，提前結(jié)束排序過程，提高效率D.冒泡排序算法在任何情況下都是最優(yōu)的排序算法，不需要考慮使用其他更高效的排序算法4、在Java中，要實現(xiàn)一個接口

Shape

，包含一個方法

calculateArea()

，然后有

Circle

和

Rectangle

兩個類實現(xiàn)這個接口。當創(chuàng)建一個

Shape

類型的引用，并指向一個具體的實現(xiàn)類對象時，以下哪種方式能夠正確調(diào)用

calculateArea()

方法（）A.通過引用直接調(diào)用B.進行類型轉(zhuǎn)換后調(diào)用C.無法調(diào)用，接口中沒有具體實現(xiàn)D.以上方法都不對5、假設要開發(fā)一個用于管理圖書館書籍借閱信息的系統(tǒng)，需要實現(xiàn)書籍的借閱、歸還、續(xù)借以及逾期提醒等功能。在設計程序時，考慮到可能有大量的并發(fā)操作和數(shù)據(jù)存儲需求。以下哪種編程語言和數(shù)據(jù)庫組合最適合這個項目？（）A.使用Python編程語言結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫，利用其豐富的庫和成熟的關系型數(shù)據(jù)庫管理能力B.采用Java編程語言搭配MongoDB數(shù)據(jù)庫，發(fā)揮Java的穩(wěn)定性和MongoDB的靈活性處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)C.運用C++編程語言并結(jié)合SQLite數(shù)據(jù)庫，以獲得高效的性能和輕量級的數(shù)據(jù)庫存儲D.選擇JavaScript編程語言配合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，借助JavaScript在前端和后端的通用性以及PostgreSQL的強大功能6、考慮使用JavaScript開發(fā)一個在線游戲的服務器端程序，需要處理大量的玩家連接、游戲邏輯和數(shù)據(jù)同步。為了提高服務器的并發(fā)處理能力和響應速度，以下哪種架構(gòu)和技術的運用是比較有效的？（）A.使用單線程模型，通過事件循環(huán)處理所有請求B.構(gòu)建多線程服務器，每個線程處理一個玩家的連接C.采用Node.js的異步非阻塞架構(gòu)，結(jié)合集群模式擴展服務器D.運用傳統(tǒng)的阻塞式網(wǎng)絡編程，增加服務器的硬件資源來提高性能7、使用Python語言進行數(shù)據(jù)可視化，要繪制一個折線圖來展示一組數(shù)據(jù)的變化趨勢。以下哪種庫是常用的選擇（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

8、在編寫一個圖像處理程序時，需要對圖像進行邊緣檢測。以下哪種算法在檢測圖像邊緣時準確性較高，同時計算復雜度相對合理？（）A.Sobel算子B.Roberts算子C.Prewitt算子D.Canny算子9、在JavaScript中，要實現(xiàn)一個模塊模式，將相關的功能和數(shù)據(jù)封裝在一個模塊中，以提高代碼的可維護性和可復用性。以下關于模塊模式的實現(xiàn)方式，哪一項是錯誤的？（）A.使用立即執(zhí)行的函數(shù)表達式（IIFE）來創(chuàng)建模塊的私有作用域B.在模塊內(nèi)部定義公共的方法和屬性，通過返回對象或函數(shù)來暴露給外部使用C.模塊之間可以直接訪問彼此的私有成員和方法，實現(xiàn)更緊密的集成D.模塊模式可以有效地避免全局變量的污染和命名沖突10、在設計一個數(shù)據(jù)庫事務處理系統(tǒng)時，需要確保事務的原子性、一致性、隔離性和持久性（ACID）。以下哪種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在事務處理方面提供了強大的支持和保障？（）A.MySQLB.PostgreSQLC.OracleD.以上數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都能滿足事務處理要求11、在C語言中，要實現(xiàn)一個鏈表的逆序操作。以下關于鏈表逆序的實現(xiàn)方法，哪一項是不正確的？（）A.可以使用迭代的方式，通過逐個節(jié)點的指針調(diào)整來實現(xiàn)鏈表逆序B.也可以使用遞歸的方式，通過遞歸調(diào)用函數(shù)來實現(xiàn)鏈表逆序C.在逆序過程中，需要注意保存鏈表的頭節(jié)點和尾節(jié)點，以保證鏈表的完整性D.鏈表逆序操作的時間復雜度和空間復雜度都是固定的，與鏈表的長度無關12、設想正在開發(fā)一款移動應用的后端服務，需要處理用戶注冊登錄、數(shù)據(jù)存儲、消息推送以及地理位置服務等功能。要求系統(tǒng)能夠快速響應請求，具備良好的擴展性，并能適應不同移動平臺的需求。以下哪種技術方案是最優(yōu)的？（）A.基于Python的FastAPI框架，使用MongoDB作為數(shù)據(jù)庫，借助FirebaseCloudMessaging實現(xiàn)消息推送，利用第三方地理位置服務API提供定位功能B.采用Java的SpringBoot框架，搭配MySQL數(shù)據(jù)庫，運用極光推送服務發(fā)送消息，通過百度地圖API獲取地理位置信息C.運用Node.js的NestJS框架，結(jié)合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，使用OneSignal進行消息推送，借助高德地圖API實現(xiàn)地理位置服務D.選擇PHP的Lumen框架，選用SQLite數(shù)據(jù)庫，利用個推進行消息推送，使用騰訊地圖API提供地理位置相關功能13、在開發(fā)一個物流配送管理系統(tǒng)時，需要實現(xiàn)訂單管理、車輛調(diào)度、路徑優(yōu)化以及貨物跟蹤等功能。系統(tǒng)要能夠根據(jù)實時交通信息和客戶需求動態(tài)調(diào)整配送方案。以下哪種技術和算法的組合能夠最有效地滿足這些要求？（）A.使用C#結(jié)合A*算法進行路徑優(yōu)化，利用實時交通數(shù)據(jù)API獲取路況信息，通過遺傳算法進行車輛調(diào)度，運用RFID技術跟蹤貨物B.采用Java的蟻群算法實現(xiàn)路徑規(guī)劃，借助第三方地圖服務獲取交通信息，使用模擬退火算法優(yōu)化車輛調(diào)度，利用GPS定位跟蹤貨物C.運用Python的Dijkstra算法進行最短路徑計算，結(jié)合百度地圖的實時路況接口，通過貪心算法安排車輛，使用藍牙設備監(jiān)測貨物狀態(tài)D.選擇JavaScript的Floyd-Warshall算法優(yōu)化路徑，利用高德地圖的交通數(shù)據(jù)，借助粒子群算法調(diào)度車輛，使用二維碼識別跟蹤貨物14、假設正在開發(fā)一個智能推薦系統(tǒng)，需要根據(jù)用戶的歷史行為和偏好為其推薦相關的產(chǎn)品或內(nèi)容。以下哪種機器學習算法在構(gòu)建推薦模型時經(jīng)常被采用？（）A.協(xié)同過濾算法B.決策樹算法C.聚類算法D.支持向量回歸算法15、考慮編寫一個程序來對大量文本數(shù)據(jù)進行詞頻統(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16、在Java中，以下哪個修飾符用于定義一個類只能被同一個包中的類訪問？（）A.publicB.privateC.protectedD.default17、在JavaScript中，以下哪個方法用于獲取元素的屬性值？（）A.getAttribute()B.setAttribute()C.removeAttribute()D.hasAttribute()18、設想開發(fā)一個物流配送管理系統(tǒng)，能夠優(yōu)化配送路線、跟蹤貨物位置和管理司機信息。系統(tǒng)需要考慮實時交通狀況、貨物的重量和體積、客戶的需求等因素。以下哪種算法和技術能夠最有效地實現(xiàn)配送優(yōu)化和實時跟蹤功能？（）A.使用貪心算法規(guī)劃配送路線，通過GPS定位和短信進行貨物跟蹤B.借助模擬退火算法優(yōu)化路線，利用移動網(wǎng)絡實時上傳貨物位置C.運用蟻群算法尋找最優(yōu)路線，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)設備實現(xiàn)貨物和車輛的實時監(jiān)控D.采用隨機算法生成配送路線，依靠人工電話報告貨物位置19、考慮使用Ruby語言開發(fā)一個社交媒體平臺，該平臺需要支持用戶發(fā)布動態(tài)、點贊、評論、關注等功能。隨著用戶數(shù)量的不斷增加，系統(tǒng)的性能和數(shù)據(jù)存儲成為了關鍵問題。在設計數(shù)據(jù)庫架構(gòu)時，以下哪種策略能夠更好地應對高并發(fā)和大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲？（）A.采用關系型數(shù)據(jù)庫，通過優(yōu)化表結(jié)構(gòu)和索引來提高性能B.運用NoSQL數(shù)據(jù)庫，如MongoDB，以文檔形式存儲數(shù)據(jù)C.結(jié)合使用關系型數(shù)據(jù)庫和緩存系統(tǒng)，如Redis，來加速數(shù)據(jù)訪問D.構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上20、在開發(fā)一個圖形用戶界面（GUI）應用程序時，需要處理用戶的各種交互操作，如鼠標點擊、鍵盤輸入和窗口大小調(diào)整。以下哪種編程語言或框架在構(gòu)建GUI方面具有豐富的組件和良好的跨平臺支持？（）A.Java的Swing框架B.Python的Tkinter庫C.C++的Qt框架D.JavaScript的React框架二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細分析C語言中如何進行代碼的模塊化封裝，提高代碼的復用性。2、（本題5分）論述在C語言中，如何使用位域來節(jié)省內(nèi)存空間，分析位域的定義和使用限制，以及在特定場景下的應用。3、（本題5分）詳細闡述C語言中如何使用枚舉（enum）類型來定義一組具有相關意義的常量，舉例說明枚舉類型的使用場景。4、（本題5分）論述C語言中如何實現(xiàn)一個簡單的酒店管理系統(tǒng)，包括客房的預訂、入住、退房和費用結(jié)算，分析系統(tǒng)的客戶信息管理和房間狀態(tài)更新。5、（本題5分）詳細論述C語言中如何利用結(jié)構(gòu)體和指針實現(xiàn)決策樹算法的簡單模擬。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個鏈表，其中每個節(jié)點包含一個整數(shù)。編寫程序刪除鏈表中所有值為指定整數(shù)的節(jié)點，并返回修改后的鏈表頭節(jié)點。2、（本題5分）寫一個程序，用戶輸入一個字符串，判斷該字符串是否為回文串，忽略其中的空格和標點符號。3、（本題5分）編寫一個程序，計算一個二叉樹中所有節(jié)點值的平均值。4、（本題5分）創(chuàng)建一個程序，模擬實現(xiàn)一個簡單