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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁濰坊科技學院《計算方法A》

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25個小題，每小題1分，共25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、在計算中的算法效率評估中，以下關于大O記號和漸近分析的描述，不正確的是哪一項？（）A.大O記號用于描述算法的時間復雜度和空間復雜度的上界，它忽略了低階項和常數因子，關注算法在輸入規模趨于無窮大時的增長趨勢B.漸近分析可以幫助我們比較不同算法的效率，選擇在大規模數據下性能更優的算法C.即使兩個算法的大O記號相同，它們在實際運行中的性能也可能有很大差異，還需要考慮具體的硬件環境和數據特征D.大O記號能夠準確地反映算法在所有輸入情況下的實際運行時間，是評估算法效率的唯一可靠指標2、在面對復雜的計算問題時，計算思維提倡簡化和近似。對于計算圓周率π，以下哪種方法屬于簡化和近似的策略（）A.使用精確的數學公式計算B.通過蒙特卡羅方法隨機投點估算C.直接使用3.14作為近似值D.以上都不是3、關于計算思維中的并行計算概念，以下對于其優勢和挑戰的解釋，哪一種是準確的？（）A.并行計算沒有什么優勢，反而帶來很多技術難題，不值得推廣B.并行計算通過同時使用多個計算資源（如多核處理器、計算機集群等）來執行計算任務，能夠顯著提高計算速度，縮短處理大規模數據和復雜問題的時間。然而，并行計算也面臨著任務分配、數據同步、通信開銷、線程安全等挑戰，需要精心設計算法和架構，以充分發揮其優勢并克服潛在的問題C.并行計算只適用于超級計算機和大型科研項目，對普通的計算任務沒有幫助D.并行計算技術已經非常成熟，不需要考慮任何挑戰和限制，可以隨意使用4、在分析社交媒體上的用戶行為和輿論趨勢時，需要處理海量的文本、圖片和視頻數據，并從中發現規律和模式。對于這種大規模的非結構化數據處理，以下哪種計算思維的工具和技術能夠提供有力的支持？（）A.自然語言處理B.圖像識別C.社交網絡分析D.以上都是5、在進行數據可視化時，計算思維有助于我們選擇合適的圖表類型和展示方式來清晰地傳達信息。假設您有一組關于不同城市氣溫變化的數據，以下哪種可視化方法最能有效地呈現數據趨勢？（）A.使用餅圖展示每個城市的氣溫比例B.運用折線圖展示各城市氣溫隨時間的變化C.用柱狀圖比較不同城市在同一時間的氣溫D.不進行可視化，直接以表格形式呈現數據6、對于一個需要進行大規模數值計算的科學問題，例如天氣預報模型。以下哪種編程語言和計算框架能夠提供高效的計算支持？（）A.Fortran語言，擅長科學計算B.JavaScript語言，用于網頁開發C.Python語言，結合NumPy和SciPy庫D.HTML語言，用于網頁設計7、在計算思維的人工智能應用中，關于機器學習和深度學習如何幫助解決復雜問題，以下哪一種論述是最深入的？（）A.機器學習和深度學習是人工智能的重要分支，通過對大量數據的學習和訓練，模型能夠自動提取特征、發現模式和規律，并進行預測和決策。例如，在圖像識別、語音處理、自然語言處理等領域取得了顯著的成果。然而，這些技術也面臨著數據質量、過擬合、可解釋性等挑戰B.機器學習和深度學習是神秘而難以理解的技術，只有專業的研究人員才能掌握和應用C.機器學習和深度學習雖然在某些領域表現出色，但在大多數實際問題中并不能提供有效的解決方案D.機器學習和深度學習的應用完全依賴于現成的框架和工具，不需要對其原理和算法有深入的理解8、計算思維中的圖算法在許多領域有應用。對于判斷一個圖是否存在環的問題，以下哪種算法通常被使用（）A.深度優先搜索B.廣度優先搜索C.最短路徑算法D.以上都不是9、在計算中的遞歸與迭代的比較中，以下對于它們的實現方式、性能差異和適用場景的分析，哪一種描述是全面的？（）A.遞歸通過函數自身調用解決問題，代碼簡潔但可能存在棧溢出風險；迭代通過循環結構實現，性能通常更優但代碼可能較復雜。對于簡單的、可清晰分解為遞歸形式的問題，遞歸更直觀；對于復雜的、需要高效性能的問題，迭代更合適。同時，一些問題可以同時用遞歸和迭代實現，但效果可能不同B.遞歸和迭代是完全相同的概念，只是表達方式不同C.遞歸總是比迭代更高效，應該優先使用遞歸D.迭代只適用于簡單的循環操作，對于復雜的問題無法使用10、在計算思維中，對于一個評估算法性能的實驗，以下哪個因素不是必須控制的（）A.輸入數據的規模B.計算機的硬件配置C.算法的實現細節D.以上都是必須控制的11、假設正在開發一個能夠預測股票價格走勢的軟件系統，需要綜合考慮多種因素，如公司財務數據、宏觀經濟指標和市場情緒等。在選擇預測模型時，以下哪種模型可能是最為合適的？（）A.簡單的線性回歸模型，假設變量之間是線性關系B.決策樹模型，通過構建決策樹進行預測C.時間序列分析模型，如ARIMA模型，能夠有效地處理具有時間依賴關系的數據，結合多種影響因素，對股票價格的走勢進行較為準確的預測，為投資者提供有價值的決策參考D.隨機猜測股票價格的走勢，不基于任何模型12、對于計算思維中的貪心算法，以下關于其概念和優缺點的說明，哪一項是準確的？（）A.貪心算法是一種隨意的決策方法，沒有明確的邏輯和策略B.貪心算法在每一步都做出當前看起來最優的選擇，期望通過局部最優解達到全局最優解。其優點是簡單直觀、計算效率高，適用于一些具有貪心選擇性質的問題。然而，貪心算法不能保證總是得到最優解，可能會陷入局部最優而錯過全局最優解，在使用時需要謹慎分析問題的性質C.貪心算法只適用于簡單的問題，對于復雜的優化問題無能為力D.貪心算法總是能得到最優解，是解決所有優化問題的首選算法13、在進行地理信息系統（GIS）的應用開發中，例如城市規劃、資源管理、導航系統等，需要處理空間數據和地理信息，并進行分析和可視化展示。在這個過程中，以下哪種計算思維的技術和方法能夠提供有效的支持？（）A.空間數據模型與存儲B.地理分析算法應用C.地圖可視化設計D.以上都是14、在計算中的排序算法研究中，以下關于冒泡排序、插入排序和快速排序的描述，不正確的是哪一項？（）A.冒泡排序通過反復比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最小）的元素逐步“浮”到數組的一端B.插入排序將待排序的元素逐個插入到已排序的部分中，適用于初始數據基本有序的情況C.快速排序通過選擇一個基準元素，將數組分為小于和大于基準元素的兩部分，然后對這兩部分分別遞歸排序D.這三種排序算法的時間復雜度在所有情況下都是相同的，因此在實際應用中可以隨意選擇使用15、在計算思維的邏輯門與電路設計方面，對于實現復雜的計算功能，以下哪一種描述是最準確的？（）A.邏輯門是數字電路的基本構建模塊，通過組合不同類型的邏輯門（如與門、或門、非門等），可以構建出各種復雜的電路，實現加法、乘法、存儲等計算功能。電路設計需要考慮邏輯的正確性、性能優化、功耗和成本等因素B.邏輯門和電路設計只適用于硬件層面的計算，對于軟件編程和算法設計沒有任何關聯C.邏輯門與電路設計是一個非常古老和過時的技術，在現代計算機中已經不再重要D.邏輯門的組合方式非常有限，很難實現復雜的計算功能，因此在實際應用中很少使用16、數據在計算思維中起著重要的作用。以下關于數據在計算思維中的作用的描述中，錯誤的是？（）A.數據是計算思維的基礎，沒有數據就無法進行問題求解和系統設計B.數據可以用不同的方式表示和存儲，選擇合適的數據表示方式可以提高算法的效率C.數據可以通過分析和處理來提取有用的信息，為決策提供支持D.數據在計算思維中只起到輔助作用，算法和編程才是核心17、對于計算中的排序算法，以下關于冒泡排序、快速排序和歸并排序的時間復雜度、空間復雜度和穩定性的分析，哪一項是恰當的？（）A.冒泡排序的時間復雜度為O(n^2)，空間復雜度為O(1)，是穩定排序；快速排序的平均時間復雜度為O(nlogn)，最壞情況為O(n^2)，空間復雜度為O(logn)，通常不穩定；歸并排序的時間復雜度為O(nlogn)，空間復雜度為O(n)，是穩定排序。在實際應用中，應根據數據規模和特點選擇合適的排序算法B.排序算法的時間復雜度和空間復雜度不重要，只要能得到正確的排序結果就行C.快速排序是最好的排序算法，應該在所有情況下都使用快速排序D.排序算法的穩定性對于排序結果沒有影響，不需要考慮18、計算思維中的并行計算思想可以提高計算速度。在處理一個大規模數據的計算任務時，以下哪種情況不太適合采用并行計算（）A.計算任務可以分解為相互獨立的子任務B.數據之間存在復雜的依賴關系C.硬件支持多核或分布式計算D.任務對時間要求緊迫19、計算思維中的并發和并行概念有助于提高系統性能。對于一個多線程程序，以下哪種情況可能導致線程安全問題（）A.多個線程同時讀寫共享數據B.每個線程處理獨立的數據C.線程之間沒有交互D.以上都不會20、在解決一個需要處理不確定性和模糊性的問題時，例如在醫療診斷中根據癥狀推斷疾病，計算思維可以幫助我們采用適當的方法。以下哪種方法更合適？（）A.基于確定性的規則進行診斷，忽略不確定性B.運用模糊邏輯和概率推理，綜合考慮各種可能性和不確定性C.完全依靠醫生的經驗和直覺進行診斷D.不進行任何分析，隨機給出診斷結果21、在計算機系統中，緩存的作用是提高數據的訪問速度。以下關于緩存的描述，哪一項是錯誤的？（）A.緩存越大，性能越好B.緩存的數據是主存數據的副本C.緩存需要采用合適的替換策略D.以上都不對22、在計算機程序中，控制結構用于決定程序的執行流程。以下哪種控制結構可以根據條件的真假重復執行一段代碼？（）A.順序結構B.選擇結構C.循環結構D.以上都不是23、當設計一個數據庫來存儲學生的信息，包括姓名、學號、成績等。如果需要頻繁地根據學號查詢學生的成績，同時要保證數據的完整性和一致性。以下哪種數據庫設計方案是較為合理的？（）A.使用關系型數據庫，創建合適的表結構和索引B.采用非關系型數據庫，以鍵值對的方式存儲數據C.使用文本文件直接存儲數據，通過程序進行查詢D.將數據存儲在內存中，不使用持久化存儲24、在研究氣候變化對生態系統的影響時，需要建立復雜的模型來模擬大氣環流、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系非常復雜且不確定，以下哪種計算思維的理念能夠幫助構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25、在計算中的算法效率分析中，以下對于大O記號、平均情況和最壞情況時間復雜度的理解和應用的描述，哪一種說法是準確的？（）A.大O記號用于描述算法的漸進性能，給出了算法運行時間的上界估計。平均情況時間復雜度考慮了所有可能輸入的平均性能，最壞情況時間復雜度則關注最不利的輸入。在實際分析中，通常關注最壞情況時間復雜度來評估算法的性能上限B.大O記號和時間復雜度的分析過于理論化，在實際編程中沒有實際用途C.只需要關注算法的平均情況時間復雜度，最壞情況時間復雜度不重要D.大O記號能夠精確地給出算法的運行時間，而不僅僅是一個估計二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述計算思維中的操作系統中的進程管理和內存管理，說明進程調度算法和內存分配策略的原理和應用。2、（本題5分）并行計算是提高計算效率的重要途徑。請說明并行計算的概念和基本原理，討論在多核處理器、分布式系統等環境下實現并行計算的方法和挑戰，并舉例說明并行計算在科學計算、圖像處理等領域的應用。3、（本題5分）論述計算思維中的社交媒體中的信息傳播和輿情分析，說明如何利用網絡分析和數據挖掘來理解信息傳播模式和輿情趨勢。4、（本題5分）解釋計算思維中的運籌學中的線性規劃和整數規劃，分析在資源分配和優化問題中的應用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一款智能健身應用在運動計劃制定和運動數據監測方面不夠個性化和準確。請從計算思維的角度剖析問題，提出基于用戶身體數據和運動目標的個性化運動方案生成算法。2、（本題5分）某金融科技公司的反欺詐系統需要提高對復雜欺詐模式的識別能力。請以計算思維為基礎，探討如何運用圖算法和關聯分析技術來增強反欺詐的效果。3、（本題5分）在一個金融數據分析系統中，需要對海量的交易數據進行挖掘，發現潛在的風險和機會。分析如何運用計算思維來選擇合適的數據挖掘算法和模型。4、（本題5分）對于一個智能工廠的生產調度系統，需要協調設備運行、人員安排、原材料供應和訂單交付等環節。請分析如何利用計算思維來提高生產效率和滿足訂單需求。5、（本題5分）在一個在線社交網絡的好友推薦系統中，要根據用戶的社交關系和興趣愛好推薦可能的好友。請深入分析如何運用計算思維和圖算法來實現精準推薦。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題1