裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁營口職業技術學院《科學與工程計算》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、以下哪種數據結構適合用于實現圖的存儲和遍歷？（）A.數組不適合用于實現圖的存儲和遍歷，因為圖的結構比較復雜，數組難以有效地表示圖的關系B.鏈表也不適合用于實現圖的存儲和遍歷，同樣因為圖的結構特點，鏈表不能很好地滿足圖的存儲和遍歷需求C.鄰接矩陣和鄰接表是兩種常見的用于實現圖的存儲和遍歷的數據結構。鄰接矩陣使用二維數組來表示圖中頂點之間的關系，鄰接表則使用鏈表或數組來表示圖中頂點的鄰接頂點D.棧和隊列主要用于其他數據結構的操作，不適合用于實現圖的存儲和遍歷2、考慮使用Python開發一個人工智能聊天機器人，需要能夠理解用戶的輸入、生成合適的回答，并不斷學習和改進回答質量。以下哪種技術和模型的選擇是比較可行的？（）A.使用規則引擎和模板匹配來生成回答B.基于深度學習的神經網絡模型，如Transformer架構C.利用決策樹算法進行意圖識別和回答生成D.結合多種傳統機器學習算法，如樸素貝葉斯和支持向量機3、在編寫一個用于計算兩個整數之和的程序時，通常會使用特定的編程語言來實現。假設我們使用C語言，以下關于這個程序的實現方式，哪一項是不準確的？（）A.可以使用標準的輸入輸出函數scanf和printf來獲取用戶輸入的兩個整數，并輸出它們的和B.通過定義變量來存儲輸入的整數和計算結果，使用算術運算符+進行求和運算C.在代碼中需要考慮用戶輸入的是否為有效的整數，如果不是，需要進行錯誤處理和提示D.為了提高程序的運行效率，可以不進行任何輸入有效性的檢查，直接進行求和計算4、在Python中，要使用元類（metaclass）來定制類的創建過程。以下關于元類的使用和作用，哪一項是不準確的？（）A.元類可以控制類的屬性、方法的創建和行為B.通過定義元類，可以實現一些高級的編程技巧，如單例模式C.元類的使用相對復雜，通常只在非常特殊的情況下才需要使用D.元類可以替代普通的類繼承，實現所有的類定制需求5、在程序設計中，以下哪個概念用于描述算法的正確性和可靠性？（）A.算法的效率通常用時間復雜度和空間復雜度來衡量，與算法的正確性和可靠性無關B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，也與算法的正確性和可靠性沒有直接關系C.算法的正確性是指算法能夠正確地解決問題，滿足問題的規格說明。可靠性是指算法在各種輸入情況下都能穩定地運行，不出現錯誤或異常情況D.算法的可維護性是指算法易于修改和擴展的程度，與算法的正確性和可靠性關系不大6、在Python中，要編寫一個程序來處理文本文件，讀取其中的每一行，并統計出現頻率最高的單詞。以下關于這個程序的實現步驟，哪一項是錯誤的？（）A.首先打開文件，逐行讀取內容，并將每行的單詞進行分割和處理B.使用字典來存儲每個單詞及其出現的次數C.在處理過程中，需要考慮單詞的大小寫轉換和去除標點符號等操作，以確保統計的準確性D.由于文件可能很大，為了節省內存，可以每次只讀取文件的一部分進行處理，而不是一次性讀取整個文件7、在Java中，要實現一個多線程程序，讓多個線程同時執行不同的任務。假設其中一個線程用于計算一個復雜的數學問題，另一個線程用于更新用戶界面。以下關于多線程實現和協調的描述，哪一項是不準確的？（）A.使用Thread類或者Runnable接口來創建線程對象，并指定線程要執行的任務B.通過線程同步機制，如鎖或者信號量，來協調線程之間對共享資源的訪問，防止數據競爭和不一致C.可以使用線程池來管理線程的創建和銷毀，提高資源利用效率和程序性能D.由于多線程并發執行，不需要考慮線程執行的順序和結果的一致性，讓它們自由競爭即可8、考慮使用Pascal語言開發一個學校圖書館管理系統，系統需要管理圖書的借閱記錄、庫存信息、讀者信息等。在處理圖書借閱和歸還的邏輯時，為了防止并發操作導致的數據不一致問題，以下哪種方法是合適的？（）A.使用臨界區（CriticalSection）來保護共享數據，確保同一時間只有一個操作進行B.采用信號量（Semaphore）進行資源的同步和互斥訪問C.運用事務（Transaction）機制，將借閱和歸還操作視為一個原子操作D.不做任何特殊處理，依靠數據庫自身的并發控制機制9、考慮開發一個移動應用程序的后端服務，需要處理大量的并發請求和數據存儲。以下哪種云服務提供商的解決方案在可擴展性和成本效益方面表現出色？（）A.亞馬遜AWSB.微軟AzureC.谷歌云平臺D.阿里云10、在程序設計中，以下哪種數據結構適合用于實現先進先出（FIFO）的操作？（）A.棧（Stack）是一種后進先出（LIFO）的數據結構，不適合實現先進先出操作B.隊列（Queue）是一種先進先出的數據結構，非常適合用于實現先進先出（FIFO）的操作。在隊列中，元素從一端進入，從另一端出隊，保證了先進入的元素先被處理C.鏈表（LinkedList）雖然可以實現類似的操作，但在實現先進先出方面不如隊列直接和高效D.二叉樹（BinaryTree）主要用于存儲和檢索數據，不適合實現先進先出操作11、以下關于程序設計中的面向對象編程原則說法錯誤的是？（）A.單一職責原則（SingleResponsibilityPrinciple）要求一個類應該只有一個引起它變化的原因。也就是說，一個類應該只負責一項職責，這樣可以提高代碼的可維護性和可擴展性B.開放封閉原則（Open-ClosedPrinciple）要求軟件實體（類、模塊、函數等）應該對擴展開放，對修改封閉。也就是說，在不修改現有代碼的情況下，可以通過擴展來實現新的功能C.里氏替換原則（LiskovSubstitutionPrinciple）要求子類必須能夠替換它們的父類。也就是說，子類應該能夠在任何使用父類的地方被使用，而不會產生錯誤D.面向對象編程原則只適用于大型項目，對于小型項目，不需要遵循這些原則。實際上，無論項目大小，遵循面向對象編程原則可以提高代碼的質量和可維護性12、假設正在開發一個智能推薦系統，需要根據用戶的歷史行為和偏好為其推薦相關的產品或內容。以下哪種機器學習算法在構建推薦模型時經常被采用？（）A.協同過濾算法B.決策樹算法C.聚類算法D.支持向量回歸算法13、在一個使用C++語言開發的大型項目中，需要實現一個復雜的數學計算模塊。該模塊需要處理大量的浮點數運算，并且要求計算結果具有高精度和高效率。同時，為了方便代碼的維護和擴展，需要采用良好的編程風格和設計模式。假設現在要計算兩個大型矩陣的乘積，以下哪種算法和數據結構的組合最有可能滿足上述要求？（）A.使用直接的兩層嵌套循環進行計算，矩陣元素存儲在二維數組中B.采用分治法，將矩陣分割為小塊進行計算，矩陣元素存儲在鏈表中C.運用Strassen算法，矩陣元素存儲在動態分配的二維數組中D.借助并行計算技術，同時對多個矩陣元素進行計算，矩陣存儲在哈希表中14、使用Python語言進行數據可視化，要繪制一個折線圖來展示一組數據的變化趨勢。以下哪種庫是常用的選擇（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

15、在使用Swift語言開發一個移動應用時，需要實現一個地圖導航功能，能夠實時獲取用戶的位置信息，并提供路線規劃和實時路況提示。同時，要考慮電池消耗和內存使用等優化問題。以下哪種方案是比較可行的？（）A.使用系統提供的地圖框架，通過頻繁獲取位置更新來實現實時導航B.結合第三方地圖服務和定位庫，合理控制位置獲取的頻率和數據量C.自行開發地圖和定位功能，完全掌控數據處理和優化D.僅在用戶操作時獲取位置信息，不進行實時路況的獲取和提示16、在Java中，以下哪個關鍵字用于修飾類成員只能被同一包中的類訪問？（）A.publicB.privateC.protectedD.default17、在編寫一個程序來處理地理信息系統（GIS）數據，如地圖繪制、空間分析和坐標轉換。以下哪種編程語言和GIS庫在GIS開發中具有強大的功能和廣泛的應用？（）A.C++結合GDAL庫B.Python結合geopandas庫C.Java結合JTS庫D.JavaScript結合Leaflet庫18、在一個在線購物網站的開發中，需要實現購物車功能。購物車要能夠存儲用戶選擇的商品信息，包括商品ID、名稱、價格、數量等，并且能夠實時計算購物車中商品的總價。當用戶修改商品數量或刪除商品時，購物車要能夠及時更新總價。考慮到并發操作和數據一致性，以下哪種實現方式是最優的？（）A.使用關系型數據庫存儲購物車數據，通過事務處理保證數據一致性B.將購物車數據存儲在內存中，定期同步到數據庫，不考慮并發問題C.利用NoSQL數據庫，如Redis，存儲購物車數據，通過其原子操作保證一致性D.把購物車數據以文件形式存儲在服務器，每次操作重新讀取和寫入文件19、在使用Go語言編寫一個分布式文件系統的客戶端程序時，需要實現文件的上傳、下載、刪除和權限管理等功能。同時，要考慮網絡延遲、錯誤處理和并發操作等因素。以下哪種設計模式和技術的運用是比較恰當的？（）A.采用同步阻塞的網絡通信方式，逐個處理操作請求B.運用異步非阻塞的網絡編程模型，結合通道（Channel）進行并發控制C.使用面向對象的設計方法，將每個功能封裝成獨立的類D.借助第三方庫實現所有功能，避免自己處理底層細節20、在開發一個在線音樂平臺時，需要處理海量的音樂文件存儲、用戶播放記錄、個性化推薦等功能。對于音樂文件的存儲和播放技術，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優的？（）A.將音樂文件存儲在本地服務器，使用HTTP協議播放，基于內容的推薦算法B.利用云存儲服務存儲音樂，通過RTSP協議播放，協同過濾推薦算法C.運用分布式文件系統存儲，借助流媒體技術播放，混合推薦算法結合內容和協同過濾D.把音樂文件壓縮存儲在數據庫，使用FTP下載播放，隨機推薦算法二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述C語言中如何利用指針和動態內存分配實現一個并查集數據結構，并說明并查集的應用場景。2、（本題5分）想象用C語言開發一個程序，實現斐波那契數列的計算和輸出。請闡述程序設計的要點和算法思路。3、（本題5分）論述C語言中如何實現希爾排序的優化策略，例如選擇合適的增量序列，分析其對性能的影響。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）創建一個程序，用戶輸入一個正整數n，打印出一個n行的等腰直角三角形，三角形由數字1開始遞增填充。2、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個年份，判斷該年份是否為閏年。閏年的判斷條件是：能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除。3、（本題5分）創建一個程序，用戶輸入一個