遼寧裝備制造職業(yè)技術學院《計算方法與MATLAB應用》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)據和操作數(shù)據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2、在面向對象程序設計中，以下哪個概念描述了一個類對另一個類的依賴關系？（）A.繼承（Inheritance）是一種類與類之間的關系，其中一個類（子類）繼承了另一個類（父類）的屬性和方法。繼承關系體現(xiàn)了代碼的復用和擴展B.封裝（Encapsulation）是將數(shù)據和操作數(shù)據的方法封裝在一個類中，通過訪問修飾符來控制對數(shù)據的訪問。封裝可以提高代碼的安全性和可維護性C.多態(tài)（Polymorphism）是指同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)。在面向對象編程中，多態(tài)可以通過方法重寫和方法重載來實現(xiàn)D.依賴（Dependency）描述了一個類對另一個類的依賴關系。例如，一個類可能需要另一個類的對象來完成某些操作，這種情況下就存在依賴關系3、設想正在開發(fā)一個醫(yī)療信息管理系統(tǒng)，涵蓋患者病歷、診斷結果、治療方案以及醫(yī)療影像等數(shù)據的管理和共享。系統(tǒng)需要符合醫(yī)療行業(yè)的法規(guī)和安全標準，同時支持不同醫(yī)療機構之間的數(shù)據交換。以下哪種技術方案是最合適的？（）A.基于.NET的WCF框架開發(fā)服務，使用SQLServer數(shù)據庫，采用HL7標準進行數(shù)據交換，通過數(shù)字證書確保數(shù)據安全B.采用Java的JAX-WS框架構建Web服務，搭配Oracle數(shù)據庫，運用DICOM標準處理醫(yī)療影像，利用VPN保障網絡通信安全C.運用Python的Django框架，結合PostgreSQL數(shù)據庫，遵循FHIR標準實現(xiàn)數(shù)據共享，借助加密技術保護患者隱私D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數(shù)據庫，按照IHE規(guī)范進行系統(tǒng)集成，使用區(qū)塊鏈技術存儲關鍵醫(yī)療數(shù)據4、在Java中，以下哪個關鍵字用于修飾類的成員變量，使其在不同對象之間共享？（）A.staticB.finalC.abstractD.private5、假設正在開發(fā)一個在線購物網站的訂單處理系統(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)據一致性，以下哪種數(shù)據庫操作方式是較為理想的選擇？（）A.直接對數(shù)據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)據庫C.借助分布式數(shù)據庫，將訂單數(shù)據分散存儲在多個節(jié)點D.使用數(shù)據庫的存儲過程來處理所有訂單相關的操作6、以下關于程序設計中的遞歸算法說法錯誤的是？（）A.遞歸算法是一種通過調用自身來解決問題的算法。遞歸算法通常具有簡潔的代碼結構，但在某些情況下可能會導致棧溢出等問題B.在使用遞歸算法時，需要確保遞歸有終止條件，否則會陷入無限遞歸C.遞歸算法適用于一些可以分解為相同子問題的問題，如階乘計算、斐波那契數(shù)列等D.遞歸算法總是比非遞歸算法效率高。實際上，在很多情況下，非遞歸算法可能比遞歸算法更高效，因為遞歸算法可能會占用較多的?？臻g，并且在某些情況下可能會導致重復計算7、在設計一個數(shù)據庫備份和恢復策略時，需要考慮數(shù)據的重要性、恢復時間目標（RTO）和恢復點目標（RPO）。以下哪種備份方式和恢復方法能夠滿足嚴格的RTO和RPO要求？（）A.全量備份結合增量備份，使用恢復管理工具進行恢復B.持續(xù)數(shù)據保護（CDP）技術，實現(xiàn)快速恢復C.異地容災備份，通過數(shù)據同步實現(xiàn)恢復D.以上備份和恢復方式都可以根據具體需求選擇8、假設要開發(fā)一個用于管理圖書館書籍借閱信息的系統(tǒng)，需要實現(xiàn)書籍的借閱、歸還、續(xù)借以及逾期提醒等功能。在設計程序時，考慮到可能有大量的并發(fā)操作和數(shù)據存儲需求。以下哪種編程語言和數(shù)據庫組合最適合這個項目？（）A.使用Python編程語言結合MySQL數(shù)據庫，利用其豐富的庫和成熟的關系型數(shù)據庫管理能力B.采用Java編程語言搭配MongoDB數(shù)據庫，發(fā)揮Java的穩(wěn)定性和MongoDB的靈活性處理非結構化數(shù)據C.運用C++編程語言并結合SQLite數(shù)據庫，以獲得高效的性能和輕量級的數(shù)據庫存儲D.選擇JavaScript編程語言配合PostgreSQL數(shù)據庫，借助JavaScript在前端和后端的通用性以及PostgreSQL的強大功能9、在設計一個用于實時監(jiān)控工業(yè)生產線上設備狀態(tài)的系統(tǒng)時，需要快速采集和處理大量的傳感器數(shù)據，及時發(fā)出警報并進行數(shù)據分析以預測設備故障。以下哪種技術和工具的組合能夠最好地滿足這些需求？（）A.使用C語言編寫底層數(shù)據采集程序，結合實時數(shù)據庫如InfluxDB存儲數(shù)據，利用機器學習算法在Python中進行故障預測，通過WebSockets實時推送警報信息B.采用Java的NIO框架進行高效的數(shù)據采集，將數(shù)據存儲在Redis緩存中，運用Spark進行數(shù)據分析和故障預測，使用短信服務發(fā)送警報C.運用Go語言的并發(fā)特性采集數(shù)據，使用PostgreSQL數(shù)據庫存儲歷史數(shù)據，借助MATLAB進行故障分析和預測，通過電子郵件發(fā)送警報D.選擇JavaScript的Node.js框架進行數(shù)據采集和處理，結合MySQL數(shù)據庫，利用TensorFlow進行故障預測，使用即時通訊工具推送警報10、在使用Go語言開發(fā)一個網絡爬蟲程序時，需要從多個網站抓取數(shù)據、解析頁面內容、提取關鍵信息并存儲到數(shù)據庫中。同時，要處理反爬蟲機制、異常情況和并發(fā)請求。以下哪種策略和技術的運用是比較恰當?shù)?？（）A.使用同步的方式依次抓取每個網站，逐個處理頁面B.運用并發(fā)協(xié)程（Goroutine）同時抓取多個網站，通過通道（Channel）協(xié)調數(shù)據處理C.借助第三方爬蟲框架，按照其默認配置進行抓取D.只抓取少量網站，避免遇到復雜的反爬蟲機制和異常情況11、在開發(fā)一個基于區(qū)塊鏈的供應鏈管理系統(tǒng)時，需要確保交易的不可篡改、可追溯和數(shù)據的安全性。區(qū)塊鏈的選型、智能合約的設計以及與傳統(tǒng)系統(tǒng)的集成都是關鍵問題。以下哪種方案能夠最好地滿足這些需求？（）A.選擇公有鏈，如以太坊，編寫簡單的智能合約，直接替代現(xiàn)有的供應鏈系統(tǒng)B.采用私有鏈，定制智能合約，與現(xiàn)有供應鏈系統(tǒng)進行部分數(shù)據交互C.運用聯(lián)盟鏈，結合復雜的智能合約，對現(xiàn)有系統(tǒng)進行全面改造和集成D.放棄區(qū)塊鏈技術，使用傳統(tǒng)數(shù)據庫和加密算法來保障數(shù)據安全和可追溯性12、在開發(fā)一個金融交易系統(tǒng)時，需要確保交易數(shù)據的安全性和完整性。每筆交易都包含交易金額、交易時間、交易雙方信息等敏感數(shù)據。為了防止數(shù)據被篡改和竊取，需要采取一系列的安全措施。以下哪種方案能夠提供最全面的安全保障？（）A.對交易數(shù)據進行簡單加密存儲，使用基本的防火墻進行網絡防護B.采用高級加密標準（AES）對數(shù)據加密，實施嚴格的訪問控制和網絡監(jiān)控C.運用哈希函數(shù)對數(shù)據進行處理，不進行加密，依靠物理隔離保障安全D.僅在傳輸過程中對數(shù)據加密，存儲時以明文形式，加強用戶認證13、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14、考慮開發(fā)一個虛擬現(xiàn)實（VR）游戲，需要實現(xiàn)逼真的場景渲染、物理模擬和用戶交互。在圖形引擎的選擇、物理引擎的集成和交互設備的支持方面，以下哪種技術組合是最為合適的？（）A.使用開源的圖形引擎，如OGRE，簡單的物理模擬庫，支持常見的VR設備B.借助商業(yè)圖形引擎，如UnrealEngine，先進的物理引擎，定制化支持特定VR設備C.自主開發(fā)圖形和物理引擎，適配多種通用的VR交互設備D.選擇輕量級的圖形框架，忽略物理模擬，僅支持基本的VR手柄操作15、在Python中，要使用裝飾器來增強一個函數(shù)的功能，例如添加日志記錄或性能測量。以下關于裝飾器的實現(xiàn)和應用，哪一項是錯誤的？（）A.定義一個裝飾器函數(shù)，它接受一個函數(shù)作為參數(shù)，并返回一個新的函數(shù)B.在被裝飾的函數(shù)前使用@符號加上裝飾器函數(shù)的名稱來應用裝飾器C.裝飾器可以嵌套使用，多個裝飾器可以依次對函數(shù)進行增強D.裝飾器會改變被裝飾函數(shù)的名稱和簽名，可能導致一些調用上的問題16、以下關于程序設計中的面向對象編程原則說法錯誤的是？（）A.單一職責原則（SingleResponsibilityPrinciple）要求一個類應該只有一個引起它變化的原因。也就是說，一個類應該只負責一項職責，這樣可以提高代碼的可維護性和可擴展性B.開放封閉原則（Open-ClosedPrinciple）要求軟件實體（類、模塊、函數(shù)等）應該對擴展開放，對修改封閉。也就是說，在不修改現(xiàn)有代碼的情況下，可以通過擴展來實現(xiàn)新的功能C.里氏替換原則（LiskovSubstitutionPrinciple）要求子類必須能夠替換它們的父類。也就是說，子類應該能夠在任何使用父類的地方被使用，而不會產生錯誤D.面向對象編程原則只適用于大型項目，對于小型項目，不需要遵循這些原則。實際上，無論項目大小，遵循面向對象編程原則可以提高代碼的質量和可維護性17、設想正在開發(fā)一個物聯(lián)網設備管理平臺，需要支持設備的接入、數(shù)據采集、遠程控制以及數(shù)據分析等功能。平臺要能夠處理大量不同類型的物聯(lián)網設備。以下哪種技術架構和工具是最合適的？（）A.基于Python的Django框架，使用MQTT協(xié)議與設備通信，結合InfluxDB存儲數(shù)據，利用matplotlib進行數(shù)據分析，通過云服務部署B(yǎng).采用Java的SpringBoot框架，借助CoAP協(xié)議連接設備，選用MongoDB數(shù)據庫，運用Spark進行數(shù)據處理，采用容器化部署C.運用Node.js的Express框架，利用HTTP協(xié)議接收設備數(shù)據，搭配MySQL數(shù)據庫，使用Echarts展示分析結果，借助邊緣計算節(jié)點D.選擇C#的.NETCore框架，通過Zigbee協(xié)議與設備交互，使用SQLServer數(shù)據庫，借助PowerBI進行數(shù)據分析，利用私有云部署18、在進行程序設計時，需要考慮算法的效率和空間復雜度。假設要對一個包含大量整數(shù)的數(shù)組進行排序，以下哪種排序算法在平均情況下能夠提供較好的性能，并且空間復雜度相對較低？（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.選擇排序19、在C++中，要實現(xiàn)一個類的拷貝構造函數(shù)，以下哪種方式是正確的（）A.手動實現(xiàn)拷貝構造函數(shù)，逐個復制成員變量B.讓編譯器自動生成拷貝構造函數(shù)C.不實現(xiàn)拷貝構造函數(shù)D.以上方法都不對20、考慮使用Java語言實現(xiàn)一個二叉搜索樹，當插入一個新節(jié)點時，需要按照二叉搜索樹的規(guī)則進行插入。以下哪種方法能夠正確地實現(xiàn)插入操作（）A.比較新節(jié)點的值與當前節(jié)點的值，決定向左或向右子樹插入B.隨機選擇一個位置插入新節(jié)點C.總是插入到根節(jié)點的左子樹D.以上方法都不正確二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細分析C語言中指針在快速排序算法中的分區(qū)操作和優(yōu)化技巧。2、（本題5分）論述C語言中信號處理機制的基本概念和使用方法，包括信號的發(fā)送、捕獲和處理，分析信號在處理異步事件和異常情況中的作用，并給出實際編程的示例。3、（本題5分）想象開發(fā)一個C語言程序，對一個整數(shù)數(shù)組進行歸并操作，不進行排序。論述歸并的過程和實現(xiàn)。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，計算兩個字符串的編輯距離（即最少的插入、刪除、替換操作次數(shù)使得兩個字符串相同）。2、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一