昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計算物理與程序設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計算物理與程序設(shè)計》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表和數(shù)組是兩種常見的數(shù)據(jù)存儲方式。對于頻繁進行插入和刪除操作的數(shù)據(jù)，哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更合適？（）A.鏈表B.數(shù)組C.兩者都可以D.取決于數(shù)據(jù)量大小2、在計算思維的優(yōu)化算法應(yīng)用中，對于在多種可能的解決方案中尋找最優(yōu)解，以下哪一種描述是最貼切的？（）A.優(yōu)化算法通過系統(tǒng)地搜索和評估可能的解決方案空間，利用數(shù)學(xué)模型和啟發(fā)式方法，在滿足一定約束條件的前提下，找到使目標函數(shù)達到最優(yōu)值的解。常見的優(yōu)化算法包括貪心算法、動態(tài)規(guī)劃、模擬退火等，它們在資源分配、路徑規(guī)劃、調(diào)度等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用B.優(yōu)化算法總是能夠找到絕對的最優(yōu)解，不存在誤差和近似情況C.優(yōu)化算法的應(yīng)用非常簡單，不需要對問題進行深入分析和建模，直接應(yīng)用即可得到理想的結(jié)果D.優(yōu)化算法只適用于理論研究，在實際問題中由于問題的復(fù)雜性和不確定性，很難發(fā)揮作用3、當開發(fā)一個實時在線游戲時，需要處理玩家之間的交互和同步，保證游戲的公平性和流暢性。以下哪種網(wǎng)絡(luò)編程模型和技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.客戶端-服務(wù)器模型，TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)可靠傳輸B.對等網(wǎng)絡(luò)模型，每個節(jié)點地位平等C.基于UDP協(xié)議的無連接通信D.不考慮網(wǎng)絡(luò)因素，專注游戲邏輯4、計算思維要求對問題進行合理的抽象。對于一個描述學(xué)生成績的問題，如果只關(guān)注成績的等級（如優(yōu)、良、中、差），而不關(guān)心具體分數(shù)，這是一種（）A.過度抽象B.合理抽象C.抽象不足D.以上都不是5、在進行醫(yī)療圖像處理的工作中，例如X光片、CT掃描、MRI圖像的分析和診斷，需要提取病變特征、測量參數(shù)，并輔助醫(yī)生做出準確的診斷。在這個過程中，以下哪種計算思維的方法和技術(shù)能夠提高圖像分析的精度和效率？（）A.圖像分割與特征提取B.圖像配準與融合C.輔助診斷模型訓(xùn)練D.以上都是6、對于計算思維中的遞歸算法，以下關(guān)于其特點和適用情況的說明，哪一項是準確的？（）A.遞歸算法復(fù)雜難懂，效率低下，很少有適用的場景B.遞歸算法是一種直接或間接調(diào)用自身函數(shù)或方法的算法。它具有簡潔、優(yōu)美的特點，能夠用簡潔的代碼解決某些具有重復(fù)結(jié)構(gòu)或可以逐步分解的問題，如計算階乘、遍歷樹形結(jié)構(gòu)等。但遞歸算法可能會導(dǎo)致棧溢出等問題，在實際應(yīng)用中需要謹慎使用，通常適用于問題規(guī)模較小或結(jié)構(gòu)清晰的情況C.遞歸算法只適用于數(shù)學(xué)計算，在其他領(lǐng)域幾乎沒有應(yīng)用D.遞歸算法是一種過時的算法，已經(jīng)被新的算法所取代7、在計算思維中，對于一個圖像識別的任務(wù)，以下哪種方法通常不是關(guān)鍵步驟（）A.對圖像進行預(yù)處理，如去噪、增強B.人工觀察圖像特征C.提取圖像的特征向量D.使用機器學(xué)習(xí)模型進行分類8、在程序設(shè)計語言的類型系統(tǒng)中，強類型語言和弱類型語言的主要區(qū)別在于？（）A.變量類型的檢查嚴格程度B.性能C.開發(fā)效率D.以上都不對9、在計算思維中，優(yōu)化算法以提高效率是常見的追求。對于一個旅行商問題（TSP），以下哪種優(yōu)化策略通常不被采用（）A.貪心算法B.動態(tài)規(guī)劃C.隨機搜索D.暴力枚舉所有可能路徑10、在當今數(shù)字化時代，計算思維對于解決復(fù)雜問題和推動創(chuàng)新具有關(guān)鍵作用。假設(shè)您正在開發(fā)一個智能交通管理系統(tǒng)，需要考慮實時收集車輛信息、優(yōu)化交通流量以及應(yīng)對突發(fā)狀況。在這個過程中，以下哪種計算思維方法能夠最有效地幫助您設(shè)計出高效可靠的解決方案？（）A.分解問題，將整個系統(tǒng)分解為多個獨立的子模塊，如車輛檢測、路線規(guī)劃和應(yīng)急響應(yīng)，分別進行優(yōu)化B.模式識別，通過分析歷史交通數(shù)據(jù)，找出常見的交通模式和規(guī)律，以此為基礎(chǔ)進行系統(tǒng)設(shè)計C.抽象化，忽略系統(tǒng)中的具體細節(jié)，專注于構(gòu)建通用的交通模型和算法，以適應(yīng)不同的場景D.算法設(shè)計，為每個具體的交通管理任務(wù)設(shè)計復(fù)雜的、高精度的算法，而不考慮其執(zhí)行效率11、在解決一個復(fù)雜問題時，需要將其分解為多個較小的子問題，并逐步解決。以下哪種方法最能體現(xiàn)這種分解問題的思想？（）A.遞歸算法B.貪心算法C.分治法D.動態(tài)規(guī)劃法12、對于一個需要實時處理音頻信號的應(yīng)用，比如語音識別或者音頻特效處理。在算法效率和實時性方面，以下哪種技術(shù)可能是最為關(guān)鍵的？（）A.使用復(fù)雜但效率低下的算法，導(dǎo)致延遲B.采用數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)，對音頻信號進行快速的濾波、變換和分析，能夠在實時環(huán)境中高效地處理音頻數(shù)據(jù)，滿足語音識別和音頻特效處理等應(yīng)用對算法效率和實時性的嚴格要求C.不進行任何音頻處理，直接傳輸原始音頻D.隨機選擇音頻處理技術(shù)，不考慮其性能13、對于一個需要對大量文本數(shù)據(jù)進行快速分類和檢索的應(yīng)用，比如一個大型在線圖書館的書籍分類系統(tǒng)。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的，以提高數(shù)據(jù)處理的效率和準確性？（）A.簡單的線性鏈表，逐個元素進行查找和操作B.二叉搜索樹，通過比較節(jié)點值進行快速查找，但在數(shù)據(jù)不平衡時性能可能下降C.哈希表，能夠在平均情況下以常數(shù)時間復(fù)雜度進行插入、刪除和查找操作，非常適合處理大量的、需要快速檢索和分類的數(shù)據(jù)，大大提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和準確性D.棧結(jié)構(gòu)，按照后進先出的原則操作數(shù)據(jù)14、對于計算思維中的圖算法，以下關(guān)于其重要性和常見類型的說明，哪一項是恰當?shù)模浚ǎ〢.圖算法不重要，在實際計算中很少用到B.圖算法在解決許多實際問題中具有重要作用，如網(wǎng)絡(luò)路由、社交網(wǎng)絡(luò)分析、路徑規(guī)劃等。常見的圖算法包括最短路徑算法（如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法）、最小生成樹算法（如普里姆算法、克魯斯卡爾算法）、拓撲排序等。這些算法能夠有效地處理圖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，為各種應(yīng)用提供解決方案C.圖算法復(fù)雜且難以理解，一般只在學(xué)術(shù)研究中使用D.圖算法的應(yīng)用范圍狹窄，只適用于特定領(lǐng)域的專業(yè)問題15、當設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)策略，以防止數(shù)據(jù)丟失和災(zāi)難恢復(fù)。以下哪種方法是有效的？（）A.定期全量備份，恢復(fù)時使用最新備份B.增量備份，結(jié)合全量備份進行恢復(fù)C.異地存儲備份數(shù)據(jù)，防止本地災(zāi)害D.以上方法的組合使用16、在計算機圖形學(xué)中，光柵化和光線追蹤是兩種常見的渲染技術(shù)。以下關(guān)于它們的描述，哪一項是正確的？（）A.光線追蹤的效果更真實，但計算量大B.光柵化的速度快，但效果不如光線追蹤C.兩者在效果和性能上沒有明顯區(qū)別D.以上都不對17、在解決一個資源分配問題，例如為多個項目分配有限的預(yù)算，計算思維可以幫助我們做出合理的決策。以下哪種策略更能體現(xiàn)計算思維的應(yīng)用？（）A.平均分配預(yù)算給每個項目，不考慮項目的優(yōu)先級和需求B.根據(jù)項目的預(yù)期收益和緊急程度，建立數(shù)學(xué)模型來優(yōu)化預(yù)算分配C.讓項目負責(zé)人自行決定所需預(yù)算，不進行統(tǒng)一規(guī)劃D.隨機分配預(yù)算，不考慮任何因素18、在計算機體系結(jié)構(gòu)的存儲層次中，緩存未命中時的處理方式有多種。以下哪種方式可以減少未命中的損失？（）A.回寫B(tài).直寫C.預(yù)取D.以上都不對19、對于計算思維中的數(shù)值計算（NumericalComputation），以下說法錯誤的是：（）A.數(shù)值計算用于求解數(shù)學(xué)中的數(shù)值問題，如求解方程、積分、微分等B.數(shù)值計算方法可能存在誤差，需要進行誤差分析和控制C.可以使用數(shù)值逼近、迭代法等技術(shù)進行數(shù)值計算D.數(shù)值計算在計算機科學(xué)中不重要，主要是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的研究內(nèi)容20、對于計算中的排序算法，以下關(guān)于冒泡排序、快速排序和歸并排序的時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和穩(wěn)定性的分析，哪一項是恰當?shù)?？（）A.冒泡排序的時間復(fù)雜度為O(n^2)，空間復(fù)雜度為O(1)，是穩(wěn)定排序；快速排序的平均時間復(fù)雜度為O(nlogn)，最壞情況為O(n^2)，空間復(fù)雜度為O(logn)，通常不穩(wěn)定；歸并排序的時間復(fù)雜度為O(nlogn)，空間復(fù)雜度為O(n)，是穩(wěn)定排序。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模和特點選擇合適的排序算法B.排序算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度不重要，只要能得到正確的排序結(jié)果就行C.快速排序是最好的排序算法，應(yīng)該在所有情況下都使用快速排序D.排序算法的穩(wěn)定性對于排序結(jié)果沒有影響，不需要考慮二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維與團隊協(xié)作能力的提升”，舉例說明在團隊項目中如何運用計算思維促進成員之間的協(xié)作和溝通。2、（本題5分）論述計算思維中的計算機圖形學(xué)中的圖形渲染和動畫制作，說明圖形管線和動畫原理，以及在游戲和影視中的應(yīng)用。3、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維與移動學(xué)習(xí)的結(jié)合”，分析在移動設(shè)備上開展計算思維教育的特點和方法，以及移動學(xué)習(xí)資源的設(shè)計。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商直播平臺的流量分配機制不合理，導(dǎo)致部分優(yōu)質(zhì)主播得不到足夠的曝光。請以計算思維為基礎(chǔ)，探討如何運用推薦算法和數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化流量分配，提高平臺的公平性和活躍度。2、（本題5分）考慮開發(fā)一個能源管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測能源消耗并提供節(jié)能建議。請仔細分析如何運用計算思維來實現(xiàn)有效的能源監(jiān)控和管理。3、（本題5分）某金融交易平臺的交易撮合系統(tǒng)在處理高并發(fā)交易時出現(xiàn)延遲和錯誤，影響交易體驗。請以計算思維為基礎(chǔ)，探討如何通過優(yōu)化交易算法、分布式架構(gòu)和緩存機制來提高交易撮合的效率和準確性。4、（本題5分）某金融機構(gòu)的風(fēng)險評估系統(tǒng)需要更加精確和及時地預(yù)測市場風(fēng)險。請以計算思維為指導(dǎo)，研究如何整合多源數(shù)據(jù)、運用先進的數(shù)據(jù)分析算法和模型來提升風(fēng)險評估的準確性和時效性。5、（本題5分）對于一個工廠生產(chǎn)排程系統(tǒng)，要合理安排生產(chǎn)任務(wù)以滿足訂單需求和資源約束。請深入分析如何運用計算思維來優(yōu)化生產(chǎn)排程方案。