北京工業(yè)大學(xué)《有限元基礎(chǔ)與軟件應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)北京工業(yè)大學(xué)《有限元基礎(chǔ)與軟件應(yīng)用》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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1分，共20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、考慮使用Pascal語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)學(xué)校圖書(shū)館管理系統(tǒng)，系統(tǒng)需要管理圖書(shū)的借閱記錄、庫(kù)存信息、讀者信息等。在處理圖書(shū)借閱和歸還的邏輯時(shí)，為了防止并發(fā)操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題，以下哪種方法是合適的？（）A.使用臨界區(qū)（CriticalSection）來(lái)保護(hù)共享數(shù)據(jù)，確保同一時(shí)間只有一個(gè)操作進(jìn)行B.采用信號(hào)量（Semaphore）進(jìn)行資源的同步和互斥訪問(wèn)C.運(yùn)用事務(wù)（Transaction）機(jī)制，將借閱和歸還操作視為一個(gè)原子操作D.不做任何特殊處理，依靠數(shù)據(jù)庫(kù)自身的并發(fā)控制機(jī)制2、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)觀察者模式，用于在對(duì)象狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)通知多個(gè)觀察者。以下關(guān)于觀察者模式的實(shí)現(xiàn)和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負(fù)責(zé)維護(hù)觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實(shí)現(xiàn)觀察者接口，注冊(cè)到主題中，并在收到通知時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理C.觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)松耦合，主題和觀察者之間的依賴關(guān)系較小D.觀察者模式只適用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)不太適用3、在Python中，以下哪個(gè)語(yǔ)句可以輸出"Hello,World!"？（）A.print("Hello,World!")B.output("Hello,World!")C.show("Hello,World!")D.display("Hello,World!")4、在程序設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)概念用于描述算法的空間效率？（）A.算法的時(shí)間復(fù)雜度是衡量算法執(zhí)行時(shí)間的指標(biāo)，與空間效率無(wú)關(guān)B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，與空間效率沒(méi)有直接關(guān)系C.算法的空間效率是指算法執(zhí)行所需的存儲(chǔ)空間。通常用空間復(fù)雜度來(lái)衡量，空間復(fù)雜度越低，算法的空間效率越高D.算法的可維護(hù)性是指算法易于修改和擴(kuò)展的程度，與空間效率關(guān)系不大5、Java中的集合框架中，以下哪個(gè)用于實(shí)現(xiàn)無(wú)序且不允許重復(fù)元素的集合？（）A.HashSetB.ArrayListC.LinkedListD.HashMap6、在C++中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模板類，能夠處理不同類型的數(shù)據(jù)，例如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和字符串等。以下關(guān)于模板類的設(shè)計(jì)和使用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用模板參數(shù)來(lái)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(shí)現(xiàn)中，根據(jù)模板參數(shù)的類型進(jìn)行相應(yīng)的操作和處理C.模板類的實(shí)例化時(shí)，根據(jù)具體的類型自動(dòng)生成相應(yīng)的代碼D.模板類會(huì)增加代碼的復(fù)雜性和編譯時(shí)間，因此應(yīng)盡量避免使用，而采用多個(gè)具體類型的類來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的功能7、在Python中，要使用線程池來(lái)執(zhí)行多個(gè)并發(fā)任務(wù)。以下關(guān)于線程池的使用和優(yōu)勢(shì)，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以通過(guò)concurrent.futures模塊中的ThreadPoolExecutor來(lái)創(chuàng)建線程池B.線程池可以自動(dòng)管理線程的創(chuàng)建和銷毀，避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程的開(kāi)銷C.線程池中的線程數(shù)量應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)資源和任務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)置D.線程池適用于所有類型的任務(wù)，包括計(jì)算密集型和I/O密集型任務(wù)，效果都一樣好8、在C++中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的拷貝構(gòu)造函數(shù)，以下哪種方式是正確的（）A.手動(dòng)實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)，逐個(gè)復(fù)制成員變量B.讓編譯器自動(dòng)生成拷貝構(gòu)造函數(shù)C.不實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)D.以上方法都不對(duì)9、使用Python語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，要繪制一個(gè)折線圖來(lái)展示一組數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。以下哪種庫(kù)是常用的選擇（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

10、在Java中，要處理異常情況，例如文件讀取失敗或者網(wǎng)絡(luò)連接中斷。以下關(guān)于異常處理的策略，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用try-catch語(yǔ)句塊來(lái)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(jìn)行不同的處理操作C.可以拋出自定義的異常類，以更準(zhǔn)確地描述程序中的錯(cuò)誤情況D.為了不影響程序的正常執(zhí)行，應(yīng)該盡量捕獲所有可能的異常，而不管是否能夠進(jìn)行有效的處理11、在Python中，要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)冒泡排序算法對(duì)一個(gè)整數(shù)列表進(jìn)行排序。以下關(guān)于冒泡排序算法的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.外層循環(huán)控制排序的輪數(shù)，內(nèi)層循環(huán)比較相鄰的元素并進(jìn)行交換B.在每一輪排序中，最大的元素會(huì)“浮”到列表的末尾C.可以通過(guò)標(biāo)記是否發(fā)生交換來(lái)判斷列表是否已經(jīng)有序，提前結(jié)束排序過(guò)程，提高效率D.冒泡排序算法在任何情況下都是最優(yōu)的排序算法，不需要考慮使用其他更高效的排序算法12、在Python中，以下哪個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無(wú)序且不允許重復(fù)元素的？（）A.列表B.元組C.集合D.字典13、C語(yǔ)言中，若有定義“inta=5;”，則執(zhí)行“a+=2;”后，a的值為？（）A.5B.6C.7D.814、假設(shè)要開(kāi)發(fā)一個(gè)用于管理圖書(shū)館書(shū)籍借閱信息的系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)書(shū)籍的借閱、歸還、續(xù)借以及逾期提醒等功能。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，考慮到可能有大量的并發(fā)操作和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。以下哪種編程語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)組合最適合這個(gè)項(xiàng)目？（）A.使用Python編程語(yǔ)言結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，利用其豐富的庫(kù)和成熟的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理能力B.采用Java編程語(yǔ)言搭配MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)揮Java的穩(wěn)定性和MongoDB的靈活性處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)C.運(yùn)用C++編程語(yǔ)言并結(jié)合SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，以獲得高效的性能和輕量級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)D.選擇JavaScript編程語(yǔ)言配合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，借助JavaScript在前端和后端的通用性以及PostgreSQL的強(qiáng)大功能15、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口

Shape

，包含一個(gè)方法

calculateArea()

，然后有

Circle

和

Rectangle

兩個(gè)類實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)

Shape

類型的引用，并指向一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)類對(duì)象時(shí)，以下哪種方式能夠正確調(diào)用

calculateArea()

方法（）A.通過(guò)引用直接調(diào)用B.進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換后調(diào)用C.無(wú)法調(diào)用，接口中沒(méi)有具體實(shí)現(xiàn)D.以上方法都不對(duì)16、在Python中，要使用裝飾器來(lái)增強(qiáng)一個(gè)函數(shù)的功能，例如添加日志記錄或性能測(cè)量。以下關(guān)于裝飾器的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.定義一個(gè)裝飾器函數(shù)，它接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)，并返回一個(gè)新的函數(shù)B.在被裝飾的函數(shù)前使用@符號(hào)加上裝飾器函數(shù)的名稱來(lái)應(yīng)用裝飾器C.裝飾器可以嵌套使用，多個(gè)裝飾器可以依次對(duì)函數(shù)進(jìn)行增強(qiáng)D.裝飾器會(huì)改變被裝飾函數(shù)的名稱和簽名，可能導(dǎo)致一些調(diào)用上的問(wèn)題17、在設(shè)計(jì)一個(gè)用于天氣預(yù)報(bào)的系統(tǒng)時(shí)，需要收集和分析來(lái)自多個(gè)氣象站的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并以直觀的方式展示給用戶。以下哪種技術(shù)和工具的選擇是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用C++編寫(xiě)數(shù)據(jù)收集和處理程序，結(jié)合Python的NumPy和SciPy庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用專業(yè)的氣象模型軟件進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)HTML5和CSS3構(gòu)建前端展示界面B.采用Java的Netty框架接收數(shù)據(jù)，運(yùn)用Spark進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，使用第三方氣象預(yù)測(cè)服務(wù)獲取預(yù)報(bào)結(jié)果，借助Vue.js實(shí)現(xiàn)前端可視化C.運(yùn)用Python的AsyncIO庫(kù)進(jìn)行異步數(shù)據(jù)采集，結(jié)合TensorFlow進(jìn)行模型訓(xùn)練和預(yù)測(cè)，使用Echarts庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，利用Django框架搭建后端服務(wù)D.選擇JavaScript的FetchAPI獲取數(shù)據(jù)，利用Node.js的流處理模塊處理數(shù)據(jù)，借助matplotlib生成圖表，使用Express框架構(gòu)建后端18、在一個(gè)使用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能：計(jì)算給定整數(shù)數(shù)組中所有元素的平均值。假設(shè)數(shù)組名為

arr

，長(zhǎng)度為

n

。以下哪種方法是最常見(jiàn)和有效的計(jì)算平均值的方式（）A.先對(duì)數(shù)組元素求和，然后除以元素個(gè)數(shù)B.逐個(gè)計(jì)算每個(gè)元素與其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值C.隨機(jī)選擇數(shù)組中的一部分元素計(jì)算平均值D.以上方法都不可行19、假設(shè)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)金融風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，需要分析市場(chǎng)數(shù)據(jù)、信用記錄和宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。以下哪種數(shù)據(jù)分析方法和模型在金融風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中被廣泛采用，并且能夠提供可靠的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果？（）A.風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值（VaR）模型B.信用評(píng)分模型C.壓力測(cè)試D.以上方法和模型都常用于金融風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估20、在開(kāi)發(fā)一個(gè)在線音樂(lè)平臺(tái)時(shí)，需要處理海量的音樂(lè)文件存儲(chǔ)、用戶播放記錄、個(gè)性化推薦等功能。對(duì)于音樂(lè)文件的存儲(chǔ)和播放技術(shù)，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優(yōu)的？（）A.將音樂(lè)文件存儲(chǔ)在本地服務(wù)器，使用HTTP協(xié)議播放，基于內(nèi)容的推薦算法B.利用云存儲(chǔ)服務(wù)存儲(chǔ)音樂(lè)，通過(guò)RTSP協(xié)議播放，協(xié)同過(guò)濾推薦算法C.運(yùn)用分布式文件系統(tǒng)存儲(chǔ)，借助流媒體技術(shù)播放，混合推薦算法結(jié)合內(nèi)容和協(xié)同過(guò)濾D.把音樂(lè)文件壓縮存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)，使用FTP下載播放，隨機(jī)推薦算法二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討C語(yǔ)言中的聯(lián)合（union）數(shù)據(jù)類型，解釋其與結(jié)構(gòu)體的區(qū)別和適用場(chǎng)景，舉例說(shuō)明聯(lián)合在節(jié)省內(nèi)存空間方面的應(yīng)用。2、（本題5分）論述在C語(yǔ)言中如何進(jìn)行代碼的性能分析和優(yōu)化，包括使用工具和技巧來(lái)找出性能瓶頸。3、（本題5分）論述C語(yǔ)言中如何實(shí)現(xiàn)冒泡排序的并行化，利用多線程或多進(jìn)程提高排序效率。4、（本題5分）詳細(xì)論述C語(yǔ)言中結(jié)構(gòu)體的定義和使用方法，解釋如何使用結(jié)構(gòu)體來(lái)組織和處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，舉例說(shuō)明結(jié)構(gòu)體在實(shí)際編程中的應(yīng)用。5、（本題5分）論述C語(yǔ)言中如何使用指針和數(shù)組實(shí)現(xiàn)一個(gè)字符串的去重操作，保留唯一的字符。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)字符串，判斷其是否為有效的電話號(hào)碼（包含特定的區(qū)號(hào)、號(hào)碼格式等）。2、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)從用戶輸入的一系列整數(shù)中找出最大值和最小值，并輸出它們以及它們出現(xiàn)的次數(shù)。用戶輸入以-1結(jié)束。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)字符串，程序?qū)⑵渲械臄?shù)字和字母分別提取出來(lái)，組成新的字符串并輸出。4、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，要求用戶輸入一個(gè)整數(shù)