四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《并行編程原理與實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《并行編程原理與實(shí)踐》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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Python中，要使用正則表達(dá)式來(lái)匹配和提取一段文本中的電子郵件地址。以下關(guān)于正則表達(dá)式的使用和匹配規(guī)則，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.導(dǎo)入re模塊，使用其提供的函數(shù)和方法來(lái)進(jìn)行正則表達(dá)式的操作B.編寫(xiě)合適的正則表達(dá)式模式來(lái)匹配常見(jiàn)的電子郵件地址格式C.在匹配過(guò)程中，可以使用分組來(lái)提取電子郵件地址的不同部分，如用戶名和域名D.正則表達(dá)式可以匹配任何復(fù)雜的文本模式，因此不需要對(duì)輸入的文本進(jìn)行任何預(yù)處理和篩選2、假設(shè)使用Java語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)多線程程序，有多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)共享的整數(shù)變量

count

。為了確保線程安全地對(duì)

count

進(jìn)行遞增操作，以下哪種方法是合適的（）A.不使用任何同步機(jī)制，直接進(jìn)行遞增操作B.使用

synchronized

關(guān)鍵字對(duì)操作進(jìn)行同步C.使用

volatile

關(guān)鍵字修飾變量

count

D.以上方法都不行3、在一個(gè)使用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的大型項(xiàng)目中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算模塊。該模塊需要處理大量的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，并且要求計(jì)算結(jié)果具有高精度和高效率。同時(shí)，為了方便代碼的維護(hù)和擴(kuò)展，需要采用良好的編程風(fēng)格和設(shè)計(jì)模式。假設(shè)現(xiàn)在要計(jì)算兩個(gè)大型矩陣的乘積，以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(jìn)行計(jì)算，矩陣元素存儲(chǔ)在二維數(shù)組中B.采用分治法，將矩陣分割為小塊進(jìn)行計(jì)算，矩陣元素存儲(chǔ)在鏈表中C.運(yùn)用Strassen算法，矩陣元素存儲(chǔ)在動(dòng)態(tài)分配的二維數(shù)組中D.借助并行計(jì)算技術(shù)，同時(shí)對(duì)多個(gè)矩陣元素進(jìn)行計(jì)算，矩陣存儲(chǔ)在哈希表中4、假設(shè)使用Java開(kāi)發(fā)一個(gè)分布式緩存系統(tǒng)，需要支持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、讀取、過(guò)期處理和分布式節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)同步。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合是比較適合的？（）A.使用哈希表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)定時(shí)掃描來(lái)處理過(guò)期數(shù)據(jù)B.運(yùn)用鏈表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用分布式鎖進(jìn)行數(shù)據(jù)同步C.借助紅黑樹(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用一致性哈希算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分配和數(shù)據(jù)同步D.構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)廣播方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步5、考慮開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠自動(dòng)翻譯文本的程序，需要處理多種語(yǔ)言和復(fù)雜的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。以下哪種機(jī)器翻譯模型在多語(yǔ)言翻譯任務(wù)中性能較好，并且能夠適應(yīng)不同領(lǐng)域的文本？（）A.基于規(guī)則的機(jī)器翻譯模型B.統(tǒng)計(jì)機(jī)器翻譯模型C.神經(jīng)機(jī)器翻譯模型D.以上模型結(jié)合使用6、在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)處理系統(tǒng)時(shí)，需要確保事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性（ACID）。以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在事務(wù)處理方面提供了強(qiáng)大的支持和保障？（）A.MySQLB.PostgreSQLC.OracleD.以上數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都能滿足事務(wù)處理要求7、在使用Swift語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)移動(dòng)應(yīng)用時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)地圖導(dǎo)航功能，能夠?qū)崟r(shí)獲取用戶的位置信息，并提供路線規(guī)劃和實(shí)時(shí)路況提示。同時(shí)，要考慮電池消耗和內(nèi)存使用等優(yōu)化問(wèn)題。以下哪種方案是比較可行的？（）A.使用系統(tǒng)提供的地圖框架，通過(guò)頻繁獲取位置更新來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航B.結(jié)合第三方地圖服務(wù)和定位庫(kù)，合理控制位置獲取的頻率和數(shù)據(jù)量C.自行開(kāi)發(fā)地圖和定位功能，完全掌控?cái)?shù)據(jù)處理和優(yōu)化D.僅在用戶操作時(shí)獲取位置信息，不進(jìn)行實(shí)時(shí)路況的獲取和提示8、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的排序算法，例如插入排序。以下關(guān)于插入排序的實(shí)現(xiàn)和性能特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.插入排序的基本思想是將未排序的元素逐個(gè)插入到已排序的部分中B.插入排序在小規(guī)模數(shù)據(jù)上表現(xiàn)較好，但對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)效率較低C.可以通過(guò)優(yōu)化插入位置的查找來(lái)提高插入排序的性能D.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對(duì)順序在排序前后不會(huì)改變，并且其時(shí)間復(fù)雜度在任何情況下都優(yōu)于快速排序9、在開(kāi)發(fā)一個(gè)金融交易系統(tǒng)時(shí)，需要確保交易數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性和實(shí)時(shí)性，能夠快速處理大量的交易請(qǐng)求，同時(shí)具備風(fēng)險(xiǎn)控制和報(bào)表生成功能。以下哪種技術(shù)架構(gòu)和工具的選擇是最為合適的？（）A.基于C++的高性能交易引擎，結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)如DB2存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù)，利用專業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)控制軟件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，使用Excel插件生成報(bào)表B.采用Java的微服務(wù)架構(gòu)，每個(gè)服務(wù)負(fù)責(zé)特定功能，如交易處理、風(fēng)險(xiǎn)控制等，使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)如Cassandra存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)源報(bào)表工具生成報(bào)表C.運(yùn)用Python的量化交易框架，搭配NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)如Redis進(jìn)行高速緩存，借助第三方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估服務(wù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，利用matplotlib庫(kù)生成報(bào)表D.選擇JavaScript的Node.js框架，使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)自研的風(fēng)險(xiǎn)控制算法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，使用PDF生成庫(kù)創(chuàng)建報(bào)表10、以下哪種編程語(yǔ)言具有自動(dòng)內(nèi)存管理功能？（）A.C語(yǔ)言需要程序員手動(dòng)管理內(nèi)存，通過(guò)malloc、free等函數(shù)進(jìn)行內(nèi)存的分配和釋放B.C++語(yǔ)言雖然提供了一些內(nèi)存管理的機(jī)制，但也需要程序員在一定程度上手動(dòng)管理內(nèi)存C.Java語(yǔ)言具有自動(dòng)內(nèi)存管理功能，通過(guò)垃圾回收器（GarbageCollector）自動(dòng)回收不再使用的內(nèi)存空間，大大減輕了程序員的內(nèi)存管理負(fù)擔(dān)D.Assembly語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言，沒(méi)有自動(dòng)內(nèi)存管理功能，程序員需要完全手動(dòng)管理內(nèi)存11、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的集合類，例如線程安全的隊(duì)列。以下關(guān)于線程安全集合類的實(shí)現(xiàn)和注意事項(xiàng)，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.使用同步機(jī)制，如鎖或者并發(fā)容器類，來(lái)保證多線程訪問(wèn)時(shí)的數(shù)據(jù)一致性B.在實(shí)現(xiàn)線程安全的集合類時(shí)，需要考慮性能和并發(fā)性的平衡C.線程安全的集合類可以在任何情況下替代普通的集合類，而不需要考慮具體的應(yīng)用場(chǎng)景D.對(duì)于讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景，可以使用一些優(yōu)化的線程安全集合類，如ConcurrentHashMap12、在開(kāi)發(fā)一個(gè)圖形用戶界面（GUI）應(yīng)用程序時(shí)，需要處理用戶的各種交互操作，如鼠標(biāo)點(diǎn)擊、鍵盤(pán)輸入和窗口大小調(diào)整。以下哪種編程語(yǔ)言或框架在構(gòu)建GUI方面具有豐富的組件和良好的跨平臺(tái)支持？（）A.Java的Swing框架B.Python的Tkinter庫(kù)C.C++的Qt框架D.JavaScript的React框架13、在開(kāi)發(fā)一個(gè)在線文檔編輯系統(tǒng)時(shí)，需要支持多人同時(shí)編輯、版本控制、格式保留和實(shí)時(shí)協(xié)作等功能。對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和同步機(jī)制，以下哪種方案能夠提供最佳的用戶體驗(yàn)和性能？（）A.將文檔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)定時(shí)同步實(shí)現(xiàn)多人協(xié)作B.利用云存儲(chǔ)服務(wù)，如GoogleDrive，借助其提供的協(xié)作功能C.運(yùn)用分布式版本控制系統(tǒng)，如Git，自行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和同步邏輯D.把文檔以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中，使用共享鎖進(jìn)行并發(fā)控制14、在C++中，要使用智能指針來(lái)管理動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，避免內(nèi)存泄漏和懸空指針的問(wèn)題。以下關(guān)于智能指針的使用，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.std::unique_ptr適用于獨(dú)占所有權(quán)的動(dòng)態(tài)對(duì)象，只能有一個(gè)所有者B.std::shared_ptr用于共享所有權(quán)的對(duì)象，可以有多個(gè)所有者，通過(guò)引用計(jì)數(shù)來(lái)管理內(nèi)存釋放C.智能指針可以自動(dòng)釋放所管理的內(nèi)存，不需要手動(dòng)調(diào)用delete操作D.為了提高靈活性，可以同時(shí)使用多個(gè)不同類型的智能指針來(lái)管理同一塊內(nèi)存15、假設(shè)要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)解決迷宮問(wèn)題，即找到從迷宮入口到出口的最短路徑。以下哪種算法在解決此類問(wèn)題時(shí)通常表現(xiàn)出色，并且能夠處理復(fù)雜的迷宮結(jié)構(gòu)？（）A.深度優(yōu)先搜索算法B.廣度優(yōu)先搜索算法C.回溯算法D.動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述C語(yǔ)言中如何使用條件變量來(lái)實(shí)現(xiàn)線程之間的等待和通知機(jī)制，分析條件變量與互斥鎖的配合使用和在并發(fā)編程中的優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）論述C語(yǔ)言中如何實(shí)現(xiàn)堆的合并操作，解釋其算法和應(yīng)用。3、（本題5分）論述在C語(yǔ)言中，如何使用結(jié)構(gòu)體和文件操作實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖書(shū)借閱系統(tǒng)，包括圖書(shū)狀態(tài)和借閱記錄的管理。4、（本題5分）想象用C語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)程序，模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的公交路線查詢系統(tǒng)。闡述系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋Python中裝飾器的作用和實(shí)現(xiàn)方式。2、（本題5分）在Java中，解釋Java中的動(dòng)態(tài)代理（DynamicProxy）的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。3、（本題5分）分析C++中類和結(jié)構(gòu)體的異同點(diǎn)，以及它們?cè)趯?shí)際編程中的適用場(chǎng)景。4、（本題5分）簡(jiǎn)述C語(yǔ)言中緩沖區(qū)溢出的原理和防范方法。5、（本題5分）分析Java中字符串的處理方法，如字符串拼接、查找、替