站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁武漢科技大學《數據結構與算法課程設計》

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、假設要構建一個用于電商網站的推薦系統，能夠根據用戶的瀏覽歷史、購買行為和商品屬性為用戶提供個性化的推薦。以下哪種技術和算法的組合是最有效的？（）A.使用Python的協同過濾算法，結合商品的分類和標簽信息，利用深度學習模型提取用戶特征，通過實時計算生成推薦列表B.采用Java的基于內容的推薦算法，分析用戶的興趣偏好和商品描述，運用關聯規則挖掘發現潛在關聯，借助緩存技術提高推薦響應速度C.運用C++的混合推薦算法，融合協同過濾和基于內容的方法，使用圖數據庫存儲用戶和商品關系，通過批量處理生成推薦結果D.選擇JavaScript的基于用戶行為的推薦算法，結合商品的銷量和評價數據，借助聚類分析對用戶進行分組，利用異步請求獲取推薦2、以下關于程序設計中的算法復雜度說法錯誤的是？（）A.時間復雜度是衡量算法執行時間的指標，通常用大O符號表示。例如，O(n)表示隨著輸入規模n的增長，算法的執行時間線性增長B.空間復雜度是衡量算法所需存儲空間的指標。算法在執行過程中可能需要存儲一些中間結果或數據結構，空間復雜度反映了算法對存儲空間的需求C.一個好的算法應該具有較低的時間復雜度和空間復雜度。但是在實際應用中，有時為了提高算法的可讀性和可維護性，可能會犧牲一些效率D.算法的復雜度只與算法本身的設計有關，與輸入數據的大小和特性無關。實際上，算法的復雜度通常會受到輸入數據的大小和特性的影響。例如，對于某些排序算法，當輸入數據已經部分有序時，算法的執行時間會大大減少3、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4、在開發一個在線文檔編輯系統時，需要支持多人同時編輯、版本控制、格式保留和實時協作等功能。對于數據的存儲和同步機制，以下哪種方案能夠提供最佳的用戶體驗和性能？（）A.將文檔數據存儲在關系型數據庫中，通過定時同步實現多人協作B.利用云存儲服務，如GoogleDrive，借助其提供的協作功能C.運用分布式版本控制系統，如Git，自行實現數據存儲和同步邏輯D.把文檔以二進制形式存儲在文件系統中，使用共享鎖進行并發控制5、在C語言中，要實現一個函數，能夠將一個字符串逆序輸出。假設字符串以'\0'結尾，以下哪種方法是可行的（）A.使用兩個指針，從字符串的兩端向中間移動，交換字符B.先將字符串復制到一個新的字符串，然后逆序輸出新字符串C.逐個將字符串中的字符取出，然后從后往前輸出D.以上方法都不可行6、考慮開發一個用于模擬生態系統中生物種群變化的程序。生物之間存在復雜的相互作用和動態的數量變化。為了有效地模擬這種復雜系統的長期行為，以下哪種編程范式可能最為適用？（）A.面向過程編程B.面向對象編程C.函數式編程D.邏輯編程7、考慮編寫一個程序來對大量文本數據進行詞頻統計。以下哪種數據結構能夠高效地存儲和快速查詢單詞及其出現的頻率？（）A.二叉樹B.哈希表C.紅黑樹D.堆8、考慮編寫一個程序來模擬物理系統中的粒子運動，如重力作用下的自由落體和彈性碰撞。以下哪種數值計算方法在求解這類物理方程時精度較高且效率較好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡羅方法D.龍格-庫塔方法9、假設正在編寫一個程序來加密和解密敏感信息，要求加密強度高且效率較好。以下哪種加密算法在實際應用中被廣泛認可，并且適合處理大量數據？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法10、在C++中，要實現一個動態數組類，能夠自動擴展數組的大小以容納更多的元素。以下關于這個類的實現策略，哪一項是不準確的？（）A.使用指針來動態分配內存，并在需要時重新分配更大的內存空間B.提供添加元素、刪除元素和獲取元素等基本操作的方法C.為了提高性能，在每次添加元素時，直接將數組的大小擴展為原來的兩倍D.在刪除元素時，立即釋放相應的內存空間，以避免內存泄漏11、在設計一個網絡通信程序時，需要確保數據在傳輸過程中的可靠性和完整性。以下哪種協議或技術能夠提供較好的數據校驗和錯誤恢復機制？（）A.TCP協議B.UDP協議C.HTTP協議D.FTP協議12、在設計一個數據庫驅動的Web應用程序時，需要在服務器端處理數據庫查詢和生成動態網頁。以下哪種服務器端編程語言和Web框架的組合能夠提供高效的開發和良好的性能？（）A.Python+DjangoB.PHP+LaravelC.Java+SpringBootD.Node.js+Express13、在開發一個金融風險評估系統時，需要綜合考慮市場數據、信用記錄、宏觀經濟指標等因素，以評估投資組合的風險水平。在數據融合、風險模型構建和結果展示方面，以下哪種方法是最科學的？（）A.手動整合各類數據，使用簡單的數學模型計算風險，以表格形式展示結果B.利用數據倉庫技術融合數據，基于統計模型評估風險，通過圖表直觀展示C.借助大數據平臺處理數據，運用機器學習算法構建風險模型，生成詳細的風險報告D.采用分散的數據存儲，基于經驗判斷風險，以口頭形式傳達評估結果14、假設使用C語言編寫一個嵌入式系統的驅動程序，需要控制硬件設備的輸入輸出、處理中斷和進行內存管理。在處理中斷時，為了確保系統的穩定性和實時性，以下哪種方法是恰當的？（）A.在中斷處理函數中完成所有復雜的操作，以盡快響應中斷B.將中斷處理分為上半部和下半部，上半部進行關鍵處理，下半部進行耗時操作C.禁用所有中斷，在處理完當前任務后再重新啟用D.忽略一些不重要的中斷，只處理關鍵中斷15、在設計一個分布式計算框架時，需要考慮任務的分配、調度和容錯處理。以下哪種技術或框架在實現這些功能方面具有成熟的解決方案和廣泛的應用？（）A.HadoopB.SparkC.StormD.Flink16、假設要開發一個智能客服系統，能夠理解用戶的問題、提供準確的回答，并根據用戶的情緒進行相應的回應。在自然語言處理技術、知識庫構建和情感分析方面，以下哪種方案是最先進的？（）A.運用詞袋模型處理文本，構建簡單的知識庫，不考慮用戶情緒B.借助深度學習的語言模型，建立豐富的知識庫，使用基本的情感分類方法C.利用預訓練的語言模型，如GPT-3，優化知識庫結構，進行精細的情感分析D.采用傳統的語法分析，手動構建知識庫，粗略估計用戶情緒17、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18、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

19、設想開發一個圖像識別軟件，能夠識別不同類型的物體，如動物、植物、交通工具等。在算法設計上，需要考慮圖像的特征提取、模型訓練和分類預測。如果要提高圖像識別的準確率，同時減少計算時間，以下哪種方法是最合適的？（）A.采用簡單的圖像特征，如顏色、形狀，使用傳統機器學習算法進行訓練B.運用深度學習中的卷積神經網絡（CNN），但使用較小的數據集進行訓練C.利用復雜的手工設計特征，結合深度神經網絡進行訓練D.借助大規模的標注數據集，使用深度卷積神經網絡進行訓練，并進行模型優化20、設想正在開發一個在線游戲的服務器端程序，需要處理玩家的連接、游戲邏輯、數據存儲以及防止作弊等功能。游戲要求低延遲、高并發和穩定的運行。以下哪種技術和架構的組合是最合適的？（）A.使用C++編寫核心游戲邏輯，結合MySQL數據庫存儲玩家數據，利用TCP協議進行通信，通過反作弊引擎檢測作弊行為B.采用Java的Netty框架處理網絡連接，搭配MongoDB數據庫，運用UDP協議傳輸實時數據，借助人工智能算法識別作弊C.運用Python的Twisted框架實現網絡服務，結合Redis緩存數據，使用WebSockets進行通信，利用機器學習模型防止作弊D.選擇Node.js的Socket.IO庫處理連接，使用PostgreSQL數據庫，通過HTTP/2協議進行數據傳輸，運用行為分析技術防范作弊二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述C語言中如何利用指針操作實現對鏈表的遍歷和刪除特定節點。2、（本題5分）論述C語言中如何使用指針實現鏈表的反轉操作，通過代碼示例解釋其算法思想和實現步驟。3、（本題5分）論述在C語言中，如何使用結構體和文件操作實現一個員工績效考核系統，包括考核指標和得分的管理。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，模擬一個簡單的投票系統。用戶可以輸入候選人姓名進行投票，程序能夠實時統計每個候選人的得票數，并在投票結束后輸出最終的投票結果。2、（本題5分）設計一個程序，讓用戶輸入一個列表，找出列表中所有元素的乘積與和