廣東藥科大學(xué)《計(jì)算思維與算法設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)廣東藥科大學(xué)《計(jì)算思維與算法設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)算思維的邏輯思維（LogicalThinking）方面，對(duì)于邏輯推理（LogicalReasoning）的運(yùn)用，以下描述不正確的是：（）A.邏輯推理幫助我們根據(jù)已知的條件和規(guī)則得出合理的結(jié)論B.它在程序設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)證明、問(wèn)題分析等領(lǐng)域都發(fā)揮著關(guān)鍵作用C.邏輯推理只適用于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，在日常生活中用處不大D.掌握邏輯推理可以避免錯(cuò)誤的判斷和不合理的結(jié)論2、在解決一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)，例如求解高次方程的根或者優(yōu)化一個(gè)多變量的函數(shù)，傳統(tǒng)的計(jì)算方法可能效率低下甚至無(wú)法求解。此時(shí)，借助計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)能夠提供更有效的解決方案？（）A.數(shù)值計(jì)算B.符號(hào)計(jì)算C.智能算法D.以上都是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(wèn)？（）A.連續(xù)分配B.鏈接分配C.索引分配D.以上都不對(duì)4、在數(shù)據(jù)挖掘中，分類(lèi)和聚類(lèi)是兩種常見(jiàn)的任務(wù)。以下關(guān)于聚類(lèi)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.不需要預(yù)先知道類(lèi)別標(biāo)簽B.目的是將數(shù)據(jù)分成不同的組C.結(jié)果的準(zhǔn)確性容易評(píng)估D.以上都不對(duì)5、在算法設(shè)計(jì)中，如果要解決一個(gè)NP完全問(wèn)題，例如旅行商問(wèn)題。以下哪種方法可能是可行的？（）A.精確算法，找到最優(yōu)解，但可能計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng)B.近似算法，找到接近最優(yōu)的解C.啟發(fā)式算法，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)尋找較好的解D.以上方法根據(jù)具體情況選擇使用6、在解決一個(gè)涉及圖結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，比如尋找兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，計(jì)算思維能夠幫助我們選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。以下哪種方法更合適？（）A.使用鄰接矩陣存儲(chǔ)圖，并用深度優(yōu)先搜索算法尋找路徑B.采用鄰接表存儲(chǔ)圖，運(yùn)用廣度優(yōu)先搜索算法C.不使用任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直接在腦海中想象圖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解D.隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷，直到找到目標(biāo)路徑7、在軟件工程中，如果要開(kāi)發(fā)一個(gè)可維護(hù)、可擴(kuò)展的軟件系統(tǒng)。以下哪種設(shè)計(jì)原則和模式是需要遵循的？（）A.單一職責(zé)原則，每個(gè)模塊只負(fù)責(zé)一個(gè)功能B.開(kāi)放封閉原則，對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改封閉C.依賴(lài)倒置原則，高層模塊不依賴(lài)底層模塊細(xì)節(jié)D.以上原則和模式的綜合運(yùn)用8、在計(jì)算思維的概念中，關(guān)于問(wèn)題分解（ProblemDecomposition）這一重要方法，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.問(wèn)題分解是將一個(gè)復(fù)雜的大問(wèn)題逐步拆解為若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題B.通過(guò)問(wèn)題分解，可以使原本難以直接解決的問(wèn)題變得更容易處理C.問(wèn)題分解需要清晰地界定每個(gè)小問(wèn)題的邊界和相互關(guān)系D.問(wèn)題分解只要隨意將大問(wèn)題切割成小部分就行，無(wú)需考慮邏輯和關(guān)聯(lián)性9、關(guān)于計(jì)算思維中的回溯法（Backtracking），以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是：（）A.回溯法通過(guò)嘗試不同的選擇，如果當(dāng)前選擇導(dǎo)致無(wú)解則回溯并嘗試其他選擇B.它常用于解決組合優(yōu)化、搜索等問(wèn)題，如八皇后問(wèn)題、背包問(wèn)題等C.回溯法需要設(shè)計(jì)合理的剪枝策略來(lái)減少不必要的搜索，提高效率D.回溯法總是能夠找到問(wèn)題的所有解，不會(huì)遺漏任何可能的情況10、在計(jì)算思維的并行計(jì)算概念中，以下關(guān)于其優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.并行計(jì)算通過(guò)同時(shí)利用多個(gè)計(jì)算資源（如多核處理器、計(jì)算機(jī)集群）來(lái)加速計(jì)算任務(wù)。其優(yōu)勢(shì)在于能夠顯著縮短處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜問(wèn)題的時(shí)間，提高計(jì)算效率。然而，并行計(jì)算也面臨著任務(wù)分解、數(shù)據(jù)分配、同步和通信等挑戰(zhàn)，需要精心設(shè)計(jì)算法和程序架構(gòu)，以充分發(fā)揮并行性能并避免資源競(jìng)爭(zhēng)和死鎖等問(wèn)題B.并行計(jì)算雖然能夠提高計(jì)算速度，但由于其復(fù)雜性和高成本，在大多數(shù)情況下不值得采用C.并行計(jì)算只適用于科學(xué)計(jì)算和高性能計(jì)算領(lǐng)域，對(duì)于普通的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)沒(méi)有意義D.并行計(jì)算是一種全新的、獨(dú)立的計(jì)算模式，與傳統(tǒng)的串行計(jì)算沒(méi)有任何關(guān)系11、在設(shè)計(jì)一個(gè)能夠自動(dòng)優(yōu)化代碼性能的工具時(shí)，計(jì)算思維可以指導(dǎo)我們選擇合適的優(yōu)化策略。以下哪種策略更符合計(jì)算思維？（）A.對(duì)代碼進(jìn)行隨機(jī)修改，然后測(cè)試性能B.分析代碼的控制流和數(shù)據(jù)流，找出潛在的優(yōu)化點(diǎn)，如消除冗余計(jì)算和內(nèi)存訪問(wèn)C.不進(jìn)行任何優(yōu)化，認(rèn)為編譯器已經(jīng)做了足夠的優(yōu)化D.只優(yōu)化代碼的一部分，忽略其他部分12、當(dāng)面對(duì)一個(gè)需要處理大量并發(fā)請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，比如在線游戲服務(wù)器，計(jì)算思維有助于優(yōu)化系統(tǒng)性能。以下哪種策略在這種情況下最為有效？（）A.使用簡(jiǎn)單的服務(wù)器架構(gòu)，不做任何優(yōu)化，期望能夠應(yīng)對(duì)高并發(fā)B.采用分布式架構(gòu)，將任務(wù)分配到多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，并通過(guò)負(fù)載均衡來(lái)提高處理能力C.不斷增加單個(gè)服務(wù)器的硬件配置，以提升性能D.限制用戶的并發(fā)訪問(wèn)數(shù)量，以降低服務(wù)器壓力13、在解決一個(gè)需要在多個(gè)目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡的問(wèn)題時(shí)，例如在軟件開(kāi)發(fā)中平衡功能、性能和成本，計(jì)算思維能夠幫助我們做出明智的決策。以下哪種策略更符合計(jì)算思維？（）A.只關(guān)注其中一個(gè)目標(biāo)，忽略其他目標(biāo)B.對(duì)每個(gè)目標(biāo)進(jìn)行量化評(píng)估，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，尋找最優(yōu)解或滿意解C.憑直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)做出決策，不進(jìn)行定量分析D.隨機(jī)選擇一個(gè)解決方案，不考慮其對(duì)各個(gè)目標(biāo)的影響14、計(jì)算思維中的算法設(shè)計(jì)需要考慮多種因素。以下關(guān)于算法設(shè)計(jì)考慮因素的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.算法設(shè)計(jì)需要考慮問(wèn)題的規(guī)模和復(fù)雜性，選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.算法設(shè)計(jì)需要考慮算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，以提高算法的效率C.算法設(shè)計(jì)需要考慮算法的可讀性和可維護(hù)性，以便其他人能夠理解和修改算法D.算法設(shè)計(jì)只需要考慮算法的正確性，其他因素可以忽略不計(jì)15、在開(kāi)發(fā)一個(gè)在線購(gòu)物網(wǎng)站時(shí)，需要保證系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。不僅要防止用戶信息泄露、抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊，還要能夠應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的用戶數(shù)量和交易規(guī)模。在這種情況下，以下哪種計(jì)算思維的原則對(duì)于構(gòu)建一個(gè)可靠的購(gòu)物平臺(tái)至關(guān)重要？（）A.加密與解密B.負(fù)載均衡C.備份與恢復(fù)D.以上都是16、在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，需要考慮場(chǎng)景構(gòu)建、交互設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)渲染等多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，以提供沉浸式的體驗(yàn)。在這種復(fù)雜的開(kāi)發(fā)工作中，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)能夠提升應(yīng)用的質(zhì)量和效果？（）A.三維建模與渲染優(yōu)化B.交互邏輯設(shè)計(jì)C.性能優(yōu)化與平衡D.以上都是17、對(duì)于計(jì)算思維中的邏輯推理和問(wèn)題求解，以下關(guān)于其方法和重要性的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.邏輯推理和問(wèn)題求解是計(jì)算思維的核心要素。在面對(duì)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分解、抽象、模式識(shí)別和算法構(gòu)建來(lái)找到解決方案。邏輯推理幫助我們從已知的條件和規(guī)則中推導(dǎo)出正確的結(jié)論，而問(wèn)題求解則是將復(fù)雜問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可處理的子問(wèn)題，并逐步解決。這不僅在計(jì)算機(jī)科學(xué)中至關(guān)重要，也在日常生活和其他學(xué)科領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，有助于提高我們的思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的效率B.邏輯推理和問(wèn)題求解是一種理論性的概念，在實(shí)際應(yīng)用中很難發(fā)揮作用，對(duì)于解決實(shí)際問(wèn)題幫助不大C.邏輯推理和問(wèn)題求解主要依賴(lài)于直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，不需要遵循特定的方法和原則，只要多嘗試就能找到解決辦法D.邏輯推理和問(wèn)題求解只適用于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)相關(guān)的問(wèn)題，對(duì)于其他領(lǐng)域的問(wèn)題不適用18、在研究氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響時(shí)，需要建立復(fù)雜的模型來(lái)模擬大氣環(huán)流、海洋溫度、生物多樣性等多個(gè)因素之間的相互作用。由于這些因素之間的關(guān)系非常復(fù)雜且不確定，以下哪種計(jì)算思維的理念能夠幫助構(gòu)建更準(zhǔn)確和有效的模型？（）A.不確定性處理B.模型驗(yàn)證與改進(jìn)C.多模型融合D.以上都是19、關(guān)于計(jì)算中的網(wǎng)絡(luò)通信原理，以下關(guān)于TCP/IP協(xié)議簇和OSI參考模型的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用的通信協(xié)議體系，包括網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議、傳輸層的TCP和UDP協(xié)議等B.OSI參考模型將網(wǎng)絡(luò)通信分為七層，從物理層到應(yīng)用層，為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供了理論框架C.TCP/IP協(xié)議簇和OSI參考模型在層次劃分和功能定義上有一定的相似性，但也存在差異D.OSI參考模型由于其復(fù)雜性和不實(shí)用性，已經(jīng)被TCP/IP協(xié)議簇完全取代，在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中不再有任何應(yīng)用20、對(duì)于計(jì)算思維中的問(wèn)題建模過(guò)程，以下關(guān)于其步驟和重要性的說(shuō)明，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.問(wèn)題建模就是隨意地將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為計(jì)算形式，沒(méi)有固定的步驟和重要性B.問(wèn)題建模通常包括問(wèn)題理解、抽象、假設(shè)、數(shù)學(xué)表述和驗(yàn)證等步驟。首先要深入理解問(wèn)題的背景和需求，然后進(jìn)行抽象提取關(guān)鍵要素，做出合理的假設(shè)簡(jiǎn)化問(wèn)題，將其用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述，并通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)或模擬進(jìn)行驗(yàn)證。問(wèn)題建模的重要性在于它將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的形式，為后續(xù)的算法設(shè)計(jì)和解決方案提供基礎(chǔ)，直接影響到問(wèn)題解決的效果和效率C.問(wèn)題建模過(guò)程復(fù)雜且耗時(shí)，不如直接開(kāi)始編寫(xiě)代碼解決問(wèn)題D.問(wèn)題建模只適用于復(fù)雜的科學(xué)和工程問(wèn)題，對(duì)于日常的計(jì)算任務(wù)不需要二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述計(jì)算思維中的密碼學(xué)中的加密和解密算法，說(shuō)明對(duì)稱(chēng)加密和非對(duì)稱(chēng)加密的原理和應(yīng)用場(chǎng)景。2、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用”，說(shuō)明在農(nóng)作物種植、養(yǎng)殖管理、農(nóng)業(yè)資源規(guī)劃等方面如何運(yùn)用計(jì)算思維促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。3、（本題5分）在計(jì)算思維中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對(duì)程序的性能和效率有著重要影響。請(qǐng)論述常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列、樹(shù)、圖等）的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，并舉例說(shuō)明如何根據(jù)具體問(wèn)題選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)電商平臺(tái)的推薦系統(tǒng)中，需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購(gòu)買(mǎi)記錄和搜索關(guān)鍵詞來(lái)為用戶推薦相關(guān)商品。請(qǐng)分析如何運(yùn)用計(jì)算思維來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)推薦系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)收集、處理和算法選擇等方面。2、（本題5分）某企業(yè)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化時(shí)響應(yīng)遲緩，導(dǎo)致庫(kù)存成本增加。請(qǐng)以計(jì)算思維為指導(dǎo)，研究如何運(yùn)用預(yù)測(cè)模型和敏捷供應(yīng)鏈技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的響應(yīng)能力。3、（本題5分）假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)道路狀況、優(yōu)化交通信號(hào)燈控制以及提供最佳的出行路線規(guī)劃。請(qǐng)從計(jì)算思維的角度闡述如何獲取和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇合適的模型和算法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。4、（本題5分）在一個(gè)在線音樂(lè)制作平臺(tái)的音效合成系統(tǒng)中，需要根據(jù)用戶的需求生成各種音效。分析如何運(yùn)用計(jì)算思維實(shí)