站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院《計(jì)算復(fù)雜性》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算思維的概念中，關(guān)于問題分解（ProblemDecomposition）這一重要方法，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.問題分解是將一個(gè)復(fù)雜的大問題逐步拆解為若干個(gè)相對(duì)簡單的小問題B.通過問題分解，可以使原本難以直接解決的問題變得更容易處理C.問題分解需要清晰地界定每個(gè)小問題的邊界和相互關(guān)系D.問題分解只要隨意將大問題切割成小部分就行，無需考慮邏輯和關(guān)聯(lián)性2、在探討計(jì)算思維中的排序算法比較，以下關(guān)于常見排序算法特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.常見的排序算法如冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序等各有特點(diǎn)。冒泡排序和插入排序簡單直觀，但效率較低，適用于小型數(shù)據(jù)集；選擇排序在某些情況下性能略優(yōu)；快速排序在平均情況下性能出色，但在最壞情況下可能退化。了解這些算法的特點(diǎn)和適用場景，有助于根據(jù)具體問題選擇最合適的排序方法，以提高程序的效率B.排序算法的選擇并不重要，因?yàn)楝F(xiàn)代編程語言的內(nèi)置排序函數(shù)已經(jīng)足夠高效，無需了解不同算法的差異C.所有的排序算法在性能上都差不多，所以在實(shí)際編程中可以隨意選擇使用D.排序算法的性能只取決于數(shù)據(jù)的規(guī)模，與數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分布無關(guān)3、在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，文件的物理結(jié)構(gòu)有多種。以下哪種物理結(jié)構(gòu)適合隨機(jī)訪問？（）A.連續(xù)分配B.鏈接分配C.索引分配D.以上都不對(duì)4、在計(jì)算機(jī)視覺中，如果要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測和跟蹤，例如在視頻中跟蹤一個(gè)移動(dòng)的物體。以下哪種方法和技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.特征提取，如SIFT或SURF特征B.基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測算法，如YOLO或SSDC.光流法，計(jì)算圖像中的像素運(yùn)動(dòng)D.以上方法和技術(shù)的綜合運(yùn)用5、在處理一個(gè)涉及加密和解密的通信系統(tǒng)時(shí)，計(jì)算思維對(duì)于保障信息安全和效率至關(guān)重要。以下哪種方法更能體現(xiàn)計(jì)算思維？（）A.使用簡單的對(duì)稱加密算法，如DES，不考慮密鑰管理B.采用非對(duì)稱加密算法，如RSA，結(jié)合數(shù)字證書進(jìn)行身份驗(yàn)證和密鑰交換C.不進(jìn)行加密，直接傳輸明文數(shù)據(jù)D.使用一種過時(shí)的加密算法，不考慮其安全性漏洞6、關(guān)于計(jì)算中的數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化，以下對(duì)于索引的作用、查詢計(jì)劃的生成和優(yōu)化策略的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.索引可以加快數(shù)據(jù)的檢索速度，但會(huì)增加數(shù)據(jù)插入和更新的開銷。查詢優(yōu)化器根據(jù)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和查詢語句生成查詢計(jì)劃，并通過選擇合適的索引、連接方式和執(zhí)行順序等策略來優(yōu)化查詢性能。優(yōu)化策略包括基于成本的優(yōu)化、啟發(fā)式優(yōu)化和參數(shù)調(diào)整等B.數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化是數(shù)據(jù)庫管理員的工作，與普通用戶無關(guān)C.數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化只對(duì)大型數(shù)據(jù)庫有意義，對(duì)于小型數(shù)據(jù)庫沒有必要D.數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化非常復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化7、對(duì)于計(jì)算思維中的貪心算法，以下關(guān)于其概念和優(yōu)缺點(diǎn)的說明，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)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(dāng)前看起來最優(yōu)的選擇，期望通過局部最優(yōu)解達(dá)到全局最優(yōu)解。其優(yōu)點(diǎn)是簡單直觀、計(jì)算效率高，適用于一些具有貪心選擇性質(zhì)的問題。然而，貪心算法不能保證總是得到最優(yōu)解，可能會(huì)陷入局部最優(yōu)而錯(cuò)過全局最優(yōu)解，在使用時(shí)需要謹(jǐn)慎分析問題的性質(zhì)C.貪心算法只適用于簡單的問題，對(duì)于復(fù)雜的優(yōu)化問題無能為力D.貪心算法總是能得到最優(yōu)解，是解決所有優(yōu)化問題的首選算法8、對(duì)于計(jì)算中的并行計(jì)算模型，以下關(guān)于共享內(nèi)存模型和分布式內(nèi)存模型的架構(gòu)特點(diǎn)、通信方式和性能影響因素的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.共享內(nèi)存模型中多個(gè)處理器共享同一塊內(nèi)存，通信通過內(nèi)存訪問實(shí)現(xiàn)，容易出現(xiàn)內(nèi)存競爭和同步問題；分布式內(nèi)存模型中每個(gè)處理器有自己的本地內(nèi)存，通信通過消息傳遞實(shí)現(xiàn)，通信開銷較大。處理器數(shù)量、數(shù)據(jù)分布和任務(wù)劃分等因素都會(huì)影響并行性能B.共享內(nèi)存模型和分布式內(nèi)存模型在性能上沒有差異，可以根據(jù)喜好選擇使用C.分布式內(nèi)存模型比共享內(nèi)存模型更先進(jìn)，應(yīng)該優(yōu)先使用分布式內(nèi)存模型D.并行計(jì)算模型只適用于超級(jí)計(jì)算機(jī)，對(duì)于普通多核計(jì)算機(jī)不適用9、在計(jì)算思維中，算法的可讀性是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于算法可讀性的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.算法的可讀性是指算法的代碼易于理解和閱讀的程度B.算法的可讀性可以通過良好的代碼結(jié)構(gòu)、變量命名、注釋等方式來提高C.算法的可讀性對(duì)于團(tuán)隊(duì)合作和代碼維護(hù)非常重要，應(yīng)該盡量提高算法的可讀性D.算法的可讀性只對(duì)于專業(yè)程序員有意義，對(duì)于非專業(yè)人員來說沒有必要考慮算法的可讀性10、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，如果要確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和完整性，防止數(shù)據(jù)被篡改和竊取。以下哪種加密和認(rèn)證技術(shù)是常用且有效的？（）A.對(duì)稱加密算法，如AES，加密和解密使用相同密鑰B.非對(duì)稱加密算法，如RSA，使用公鑰和私鑰C.哈希函數(shù)，用于生成數(shù)據(jù)的摘要D.以上技術(shù)結(jié)合使用11、在計(jì)算思維的排序算法（SortingAlgorithm）中，以下描述不正確的是：（）A.常見的排序算法有冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序等B.不同的排序算法在時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度上有所差異C.對(duì)于任何給定的數(shù)據(jù)集，總有一種排序算法是最優(yōu)的選擇D.排序算法只用于對(duì)數(shù)字進(jìn)行排序，不能用于其他類型的數(shù)據(jù)12、在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，計(jì)算思維對(duì)于解決復(fù)雜問題至關(guān)重要。假設(shè)你正在開發(fā)一個(gè)智能交通管理系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)處理大量的車輛位置和行駛數(shù)據(jù)，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。在設(shè)計(jì)算法時(shí)，以下哪種策略是最為關(guān)鍵的？（）A.簡單地按照車輛到達(dá)順序進(jìn)行處理，不考慮其他因素B.采用基于貪心算法的策略，每次選擇局部最優(yōu)的決策，以期望達(dá)到整體最優(yōu)C.運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法，將問題分解為多個(gè)子問題，并通過保存子問題的解來避免重復(fù)計(jì)算，從而有效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)的交通流量優(yōu)化，這在處理復(fù)雜的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和長期規(guī)劃方面具有顯著優(yōu)勢(shì)D.隨機(jī)選擇處理方式，不遵循任何特定的算法邏輯13、計(jì)算思維中的迭代思想常用于解決問題。比如計(jì)算一個(gè)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(jī)逼近法C.牛頓迭代法D.以上都是14、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)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(dòng)采集數(shù)據(jù)C.從現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)D.不進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，依靠經(jīng)驗(yàn)和直覺進(jìn)行決策15、當(dāng)開發(fā)一個(gè)移動(dòng)應(yīng)用，需要考慮應(yīng)用的能耗和電池壽命。以下哪種策略和技術(shù)能夠有效地降低能耗？（）A.減少后臺(tái)進(jìn)程和服務(wù)的運(yùn)行B.優(yōu)化算法，降低計(jì)算復(fù)雜度C.控制屏幕亮度和休眠時(shí)間D.以上策略和技術(shù)的綜合應(yīng)用16、對(duì)于一個(gè)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(duì)文本進(jìn)行分詞、詞干提取和詞頻統(tǒng)計(jì)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(dòng)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17、在設(shè)計(jì)一個(gè)能夠處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)，例如實(shí)時(shí)監(jiān)控交通流量數(shù)據(jù)，計(jì)算思維可以指導(dǎo)我們選擇合適的架構(gòu)和算法。以下哪種設(shè)計(jì)更符合計(jì)算思維？（）A.使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，定期進(jìn)行分析B.構(gòu)建基于流處理框架的系統(tǒng)，實(shí)時(shí)處理和分析數(shù)據(jù)C.不處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，只在需要時(shí)進(jìn)行離線分析D.將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件中，手動(dòng)讀取和分析18、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，IP地址用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。IPv4地址和IPv6地址的主要區(qū)別在于什么？（）A.地址長度B.分配方式C.安全性D.以上都是19、在進(jìn)行地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用開發(fā)中，例如城市規(guī)劃、資源管理、導(dǎo)航系統(tǒng)等，需要處理空間數(shù)據(jù)和地理信息，并進(jìn)行分析和可視化展示。在這個(gè)過程中，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)和方法能夠提供有效的支持？（）A.空間數(shù)據(jù)模型與存儲(chǔ)B.地理分析算法應(yīng)用C.地圖可視化設(shè)計(jì)D.以上都是20、在計(jì)算思維的抽象思維（AbstractThinking）中，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.抽象思維是忽略問題的非關(guān)鍵細(xì)節(jié)，聚焦于關(guān)鍵特征和本質(zhì)規(guī)律B.通過抽象，可以將復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界問題轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的模型C.抽象的層次越高，保留的細(xì)節(jié)就越多，對(duì)問題的描述就越具體D.抽象思維有助于我們更好地理解和解決復(fù)雜問題，提高思維的清晰度和效率二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在計(jì)算思維中，如何進(jìn)行性能調(diào)優(yōu)以提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率是一個(gè)持續(xù)的過程。請(qǐng)論述性能調(diào)優(yōu)的步驟和方法，包括硬件優(yōu)化、軟件優(yōu)化等方面，并舉例說明在服務(wù)器系統(tǒng)中的應(yīng)用。2、（本題5分）在計(jì)算思維中，如何對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模是關(guān)鍵的一步。請(qǐng)說明數(shù)學(xué)建模的流程和方法，舉例說明如何將一個(gè)實(shí)際的交通流量問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，并討論模型的準(zhǔn)確性和適用性。3、（本題5分）解釋計(jì)算思維中的人機(jī)交互中的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析如何根據(jù)用戶需求和行為設(shè)計(jì)友好的交互界面。4、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維在高等教育中的專業(yè)培養(yǎng)”，說明在計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)及其他理工科專業(yè)中，如何圍繞計(jì)算思維構(gòu)建課程體系和教學(xué)方法。5、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的計(jì)算思維”，說明如何運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）假設(shè)要構(gòu)建一個(gè)智能水質(zhì)凈化系統(tǒng)，能夠根據(jù)水質(zhì)變化自動(dòng)調(diào)整凈化參數(shù)。請(qǐng)深入分析其中所運(yùn)用的計(jì)算思維和自動(dòng)化控制技術(shù)。2、（本題5分）考慮一個(gè)智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時(shí)的交通流量和路況動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)燈時(shí)長。請(qǐng)深入分析如何運(yùn)用計(jì)算思維來減少交通擁堵。3、（本題5分）假設(shè)要構(gòu)建一個(gè)智能農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度和光照。請(qǐng)全面分析此系統(tǒng)中所涉及的計(jì)算思維和傳感器融合技術(shù)。4、（本題5分）在一個(gè)在線購物平臺(tái)的搜索功能中，如何運(yùn)用計(jì)算思維來優(yōu)化搜索算法，快速準(zhǔn)確地為用戶找到所需商品，同時(shí)考慮用戶的搜索習(xí)慣和商品的相關(guān)性等因素。5、（本題5分）對(duì)于一個(gè)在線醫(yī)療咨詢平臺(tái)，要實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)生的快速匹配、病情診斷和治療建議。請(qǐng)?zhí)接懭绾芜\(yùn)用計(jì)算思維來提高咨詢的效率和準(zhǔn)確性。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在大數(shù)據(jù)流處理中，實(shí)時(shí)處理和快速響應(yīng)是關(guān)鍵要求。請(qǐng)全面論述計(jì)算思維在大數(shù)據(jù)流處理框架中的應(yīng)用，如Storm框架、Flink框架、KafkaStreams，并且分析如何應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的高