北京理工大學《并行編程原理與實踐》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、在開發(fā)一個在線文檔編輯系統(tǒng)時，需要支持多人同時編輯、版本控制、格式保留和實時協(xié)作等功能。對于數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)存儲在關系型數(shù)據(jù)庫中，通過定時同步實現(xiàn)多人協(xié)作B.利用云存儲服務，如GoogleDrive，借助其提供的協(xié)作功能C.運用分布式版本控制系統(tǒng)，如Git，自行實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和同步邏輯D.把文檔以二進制形式存儲在文件系統(tǒng)中，使用共享鎖進行并發(fā)控制2、假設要編寫一個程序來監(jiān)控系統(tǒng)資源的使用情況，如CPU利用率、內存占用和網(wǎng)絡帶寬。以下哪種編程語言和系統(tǒng)接口在系統(tǒng)監(jiān)控方面具有較好的支持和易用性？（）A.C語言結合系統(tǒng)調用B.Python結合psutil庫C.Java結合JMX接口D.Go語言結合內置的系統(tǒng)監(jiān)控函數(shù)3、在C++中，要實現(xiàn)一個模板類，能夠處理不同類型的數(shù)據(jù)，例如整數(shù)、浮點數(shù)和字符串等。以下關于模板類的設計和使用，哪一項是不準確的？（）A.使用模板參數(shù)來定義類的通用類型，使得類可以適用于多種數(shù)據(jù)類型B.在模板類的實現(xiàn)中，根據(jù)模板參數(shù)的類型進行相應的操作和處理C.模板類的實例化時，根據(jù)具體的類型自動生成相應的代碼D.模板類會增加代碼的復雜性和編譯時間，因此應盡量避免使用，而采用多個具體類型的類來實現(xiàn)相同的功能4、假設正在開發(fā)一個在線購物網(wǎng)站的訂單處理系統(tǒng)，需要對訂單進行各種操作，如添加、刪除、查詢和修改。為了確保系統(tǒng)在處理大量訂單時的性能和數(shù)據(jù)一致性，以下哪種數(shù)據(jù)庫操作方式是較為理想的選擇？（）A.直接對數(shù)據(jù)庫進行頻繁的讀寫操作，不使用緩存機制B.先將操作記錄在內存緩存中，定期批量同步到數(shù)據(jù)庫C.借助分布式數(shù)據(jù)庫，將訂單數(shù)據(jù)分散存儲在多個節(jié)點D.使用數(shù)據(jù)庫的存儲過程來處理所有訂單相關的操作5、假設正在設計一個在線考試系統(tǒng)的自動判卷模塊，需要對多種類型的題目（如選擇題、填空題、簡答題）進行準確評分。以下哪種技術或方法能夠有效地實現(xiàn)這個功能，同時具有較好的可擴展性？（）A.使用正則表達式匹配答案B.基于機器學習的文本分類模型C.編寫特定的邏輯判斷代碼D.以上方法結合使用6、在一個使用C++語言開發(fā)的大型項目中，需要實現(xiàn)一個復雜的數(shù)學計算模塊。該模塊需要處理大量的浮點數(shù)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(xiàn)在要計算兩個大型矩陣的乘積，以下哪種算法和數(shù)據(jù)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(huán)進行計算，矩陣元素存儲在二維數(shù)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(tài)分配的二維數(shù)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7、在JavaScript中，要實現(xiàn)一個事件驅動的程序，例如當用戶點擊按鈕時執(zhí)行特定的操作。以下關于事件處理的實現(xiàn)方式，哪一項是不正確的？（）A.為按鈕元素添加click事件監(jiān)聽器，指定當點擊事件發(fā)生時要執(zhí)行的函數(shù)B.事件處理函數(shù)可以訪問和操作頁面中的其他元素和數(shù)據(jù)C.可以同時為一個元素添加多個相同類型的事件監(jiān)聽器，它們會按照添加的順序依次執(zhí)行D.為了提高性能，應該盡量減少事件監(jiān)聽器的使用，只在必要時添加8、在開發(fā)一個金融風險評估系統(tǒng)時，需要綜合考慮市場數(shù)據(jù)、信用記錄、宏觀經(jīng)濟指標等因素，以評估投資組合的風險水平。在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，使用簡單的數(shù)學模型計算風險，以表格形式展示結果B.利用數(shù)據(jù)倉庫技術融合數(shù)據(jù)，基于統(tǒng)計模型評估風險，通過圖表直觀展示C.借助大數(shù)據(jù)平臺處理數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)存儲，基于經(jīng)驗判斷風險，以口頭形式傳達評估結果9、假設要開發(fā)一個用于智能農(nóng)業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測土壤濕度、溫度、酸堿度，以及農(nóng)作物的生長狀況，并自動控制灌溉和施肥設備。在傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和控制指令生成方面，以下哪種方案是最有效的？（）A.使用模擬傳感器采集數(shù)據(jù)，通過本地計算機進行簡單分析和控制B.借助數(shù)字傳感器，將數(shù)據(jù)上傳到云平臺進行處理，生成控制指令下發(fā)到設備C.運用無線傳感器網(wǎng)絡，在網(wǎng)關處進行數(shù)據(jù)分析和控制決策D.采用有線傳感器連接，數(shù)據(jù)存儲在本地數(shù)據(jù)庫，定期進行人工分析和控制10、在Java中，要實現(xiàn)一個觀察者模式，用于在對象狀態(tài)發(fā)生變化時通知多個觀察者。以下關于觀察者模式的實現(xiàn)和特點，哪一項是不準確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負責維護觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實現(xiàn)觀察者接口，注冊到主題中，并在收到通知時進行相應的處理C.觀察者模式可以實現(xiàn)松耦合，主題和觀察者之間的依賴關系較小D.觀察者模式只適用于簡單的場景，對于復雜的系統(tǒng)架構不太適用11、在Java中，要處理異常情況，例如文件讀取失敗或者網(wǎng)絡連接中斷。以下關于異常處理的策略，哪一項是不準確的？（）A.使用try-catch語句塊來捕獲可能拋出的異常B.在catch塊中，可以根據(jù)不同的異常類型進行不同的處理操作C.可以拋出自定義的異常類，以更準確地描述程序中的錯誤情況D.為了不影響程序的正常執(zhí)行，應該盡量捕獲所有可能的異常，而不管是否能夠進行有效的處理12、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(xiàn)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.Flink13、在Python中，要使用元類（metaclass）來定制類的創(chuàng)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(chuàng)建和行為B.通過定義元類，可以實現(xiàn)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(xiàn)所有的類定制需求14、在JavaScript中，要實現(xiàn)一個對象的深拷貝，避免淺拷貝導致的引用問題。以下關于深拷貝的實現(xiàn)方法，哪一項是錯誤的？（）A.使用JSON.parse和JSON.stringify方法將對象轉換為字符串再轉換回對象來實現(xiàn)深拷貝B.遞歸遍歷對象的屬性，創(chuàng)建新的對象和屬性來實現(xiàn)深拷貝C.利用一些第三方庫，如Lodash的cloneDeep方法來實現(xiàn)深拷貝D.淺拷貝和深拷貝在大多數(shù)情況下效果相同，因此可以優(yōu)先使用淺拷貝來提高性能15、在開發(fā)一個虛擬現(xiàn)實（VR）應用程序時，需要實現(xiàn)實時的場景渲染和交互響應。以下哪種編程語言和圖形API的組合在VR開發(fā)中較為常用和高效？（）A.C++結合VulkanB.C#結合Unity的圖形接口C.JavaScript結合WebVRD.Python結合OpenGLES16、在編寫一個JavaScript程序來實現(xiàn)一個簡單的購物車功能，能夠添加商品、刪除商品、計算總價。以下關于這個程序的實現(xiàn)細節(jié)，哪一項是不正確的？（）A.使用數(shù)組或者對象來存儲購物車中的商品信息，包括商品名稱、價格和數(shù)量等B.當添加商品時，檢查商品是否已經(jīng)存在于購物車中，如果存在則增加數(shù)量，否則添加新的商品項C.在計算總價時，遍歷購物車中的商品，將每個商品的價格乘以數(shù)量并累加D.為了提高性能，不需要對購物車中的數(shù)據(jù)進行實時更新，只有在用戶點擊結算時才進行計算和處理17、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(shù)據(jù)？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法18、在面向對象程序設計中，以下哪個概念用于描述類的實例化過程？（）A.繼承是指一個類從另一個類中繼承屬性和方法的過程，與類的實例化無關B.封裝是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一個類中的過程，也不是描述類的實例化過程C.多態(tài)是指同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)，同樣與類的實例化沒有直接關系D.對象創(chuàng)建（ObjectCreation）是描述類的實例化過程。在面向對象編程中，通過使用類的構造函數(shù)可以創(chuàng)建類的實例，即對象。對象創(chuàng)建過程涉及為對象分配內存空間，并初始化對象的屬性和方法19、在編寫一個用于計算兩個整數(shù)之和的程序時，通常會使用特定的編程語言來實現(xiàn)。假設我們使用C語言，以下關于這個程序的實現(xiàn)方式，哪一項是不準確的？（）A.可以使用標準的輸入輸出函數(shù)scanf和printf來獲取用戶輸入的兩個整數(shù)，并輸出它們的和B.通過定義變量來存儲輸入的整數(shù)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(shù)，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20、在編寫一個網(wǎng)絡爬蟲程序時，需要處理網(wǎng)頁的下載、解析和數(shù)據(jù)提取。以下哪種編程語言和相關庫在網(wǎng)絡爬蟲開發(fā)中具有較好的性能和豐富的功能？（）A.Python結合BeautifulSoup和Scrapy庫B.Java結合HttpClient和Jsoup庫C.Ruby結合Nokogiri庫D.JavaScript結合Puppeteer庫21、以下哪種數(shù)據(jù)結構適合用于快速查找元素是否存在？（）A.數(shù)組（Array）可以通過遍歷查找元素是否存在，但對于大規(guī)模數(shù)據(jù)，查找效率較低B.鏈表（LinkedList）同樣需要遍歷查找元素，效率也不高C.哈希表（HashTable）通過將元素的關鍵值映射到一個特定的位置，可以快速查找元素是否存在。哈希表的查找時間復雜度通常為O(1)，非常高效D.棧（Stack）是一種后進先出的數(shù)據(jù)結構，不適合用于快速查找元素是否存在22、在使用Go語言編寫一個分布式文件系統(tǒng)的客戶端程序時，需要實現(xiàn)文件的上傳、下載、刪除和權限管理等功能。同時，要考慮網(wǎng)絡延遲、錯誤處理和并發(fā)操作等因素。以下哪種設計模式和技術的運用是比較恰當?shù)?？（）A.采用同步阻塞的網(wǎng)絡通信方式，逐個處理操作請求B.運用異步非阻塞的網(wǎng)絡編程模型，結合通道（Channel）進行并發(fā)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(xiàn)所有功能，避免自己處理底層細節(jié)23、在JavaScript中，以下哪個方法用于獲取元素的樣式屬性？（）A.getStyle()B.getComputedStyle()C.style.getProperty()D.style.setAttribute()24、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25、在編寫一個程序來處理地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)，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(fā)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庫二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述C語言中靜態(tài)變量（包括靜態(tài)局部變量和靜態(tài)全局變量）的特性、作用域和生命周期。2、（本題5分）詳細論述C語言中如何使用指針遍歷多維數(shù)組。3、（本題5分）詳細闡述C語言中字符串的處理方式，包括字符串的存儲、復制、比較和拼接，解釋使用字符數(shù)組和字符串指針的區(qū)別。4、（本題5分）詳細闡述C語言中如何實現(xiàn)一個簡單的棧模板，支持不同數(shù)據(jù)類型的元素入棧和出棧。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，用戶輸入一個字符串，程序將其中的字母按照字母表順序重新排列并輸出。2、（本題5分）編寫一個程序，模擬實現(xiàn)一個簡單的圖書館借閱管理系統(tǒng)。支持書籍的借閱、歸還和查詢借閱記錄。3、（本題5分）