龍巖學(xué)院《科學(xué)計算實踐》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁龍巖學(xué)院

《科學(xué)計算實踐》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)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、在設(shè)計一個用于天氣預(yù)報的系統(tǒng)時，需要收集和分析來自多個氣象站的數(shù)據(jù)，運用數(shù)值天氣預(yù)報模型進行預(yù)測，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++編寫數(shù)據(jù)收集和處理程序，結(jié)合Python的NumPy和SciPy庫進行數(shù)據(jù)分析，利用專業(yè)的氣象模型軟件進行預(yù)測，通過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)，運用Spark進行大數(shù)據(jù)分析，使用第三方氣象預(yù)測服務(wù)獲取預(yù)報結(jié)果，借助Vue.js實現(xiàn)前端可視化C.運用Python的AsyncIO庫進行異步數(shù)據(jù)采集，結(jié)合TensorFlow進行模型訓(xùn)練和預(yù)測，使用Echarts庫進行數(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2、Java中的集合框架中，以下哪個用于實現(xiàn)無序且不允許重復(fù)元素的集合？（）A.HashSetB.ArrayListC.LinkedListD.HashMap3、在開發(fā)一個物流配送管理系統(tǒng)時，需要實現(xiàn)訂單管理、車輛調(diào)度、路徑優(yōu)化以及貨物跟蹤等功能。系統(tǒng)要能夠根據(jù)實時交通信息和客戶需求動態(tài)調(diào)整配送方案。以下哪種技術(shù)和算法的組合能夠最有效地滿足這些要求？（）A.使用C#結(jié)合A*算法進行路徑優(yōu)化，利用實時交通數(shù)據(jù)API獲取路況信息，通過遺傳算法進行車輛調(diào)度，運用RFID技術(shù)跟蹤貨物B.采用Java的蟻群算法實現(xiàn)路徑規(guī)劃，借助第三方地圖服務(wù)獲取交通信息，使用模擬退火算法優(yōu)化車輛調(diào)度，利用GPS定位跟蹤貨物C.運用Python的Dijkstra算法進行最短路徑計算，結(jié)合百度地圖的實時路況接口，通過貪心算法安排車輛，使用藍牙設(shè)備監(jiān)測貨物狀態(tài)D.選擇JavaScript的Floyd-Warshall算法優(yōu)化路徑，利用高德地圖的交通數(shù)據(jù)，借助粒子群算法調(diào)度車輛，使用二維碼識別跟蹤貨物4、在編寫一個用于計算兩個整數(shù)之和的程序時，通常會使用特定的編程語言來實現(xiàn)。假設(shè)我們使用C語言，以下關(guān)于這個程序的實現(xiàn)方式，哪一項是不準確的？（）A.可以使用標(biāo)準的輸入輸出函數(shù)scanf和printf來獲取用戶輸入的兩個整數(shù)，并輸出它們的和B.通過定義變量來存儲輸入的整數(shù)和計算結(jié)果，使用算術(shù)運算符+進行求和運算C.在代碼中需要考慮用戶輸入的是否為有效的整數(shù)，如果不是，需要進行錯誤處理和提示D.為了提高程序的運行效率，可以不進行任何輸入有效性的檢查，直接進行求和計算5、假設(shè)正在編寫一個程序來加密和解密敏感信息，要求加密強度高且效率較好。以下哪種加密算法在實際應(yīng)用中被廣泛認可，并且適合處理大量數(shù)據(jù)？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法6、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實現(xiàn)圖的存儲和遍歷？（）A.數(shù)組不適合用于實現(xiàn)圖的存儲和遍歷，因為圖的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，數(shù)組難以有效地表示圖的關(guān)系B.鏈表也不適合用于實現(xiàn)圖的存儲和遍歷，同樣因為圖的結(jié)構(gòu)特點，鏈表不能很好地滿足圖的存儲和遍歷需求C.鄰接矩陣和鄰接表是兩種常見的用于實現(xiàn)圖的存儲和遍歷的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。鄰接矩陣使用二維數(shù)組來表示圖中頂點之間的關(guān)系，鄰接表則使用鏈表或數(shù)組來表示圖中頂點的鄰接頂點D.棧和隊列主要用于其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作，不適合用于實現(xiàn)圖的存儲和遍歷7、在Java程序設(shè)計中，有一個類

Person

，包含姓名和年齡兩個屬性，以及相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)和方法?，F(xiàn)在需要創(chuàng)建一個

Person

對象數(shù)組，并按照年齡從小到大的順序?qū)?shù)組進行排序。以下哪種方法是合適的（）A.自定義比較器，使用

Arrays.sort()

方法B.手動逐個交換對象的位置進行排序C.使用冒泡排序算法直接對對象的年齡屬性進行排序D.以上方法都不合適8、Java中，以下哪個關(guān)鍵字用于修飾方法，使其不能被子類重寫？（）A.finalB.staticC.abstractD.public9、在JavaScript中，以下哪個對象用于操作瀏覽器歷史記錄？（）A.historyB.locationC.navigatorD.document10、以下哪種編程語言通常被用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算？（）A.C語言主要用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，不太適合用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算B.Java語言雖然可以用于一些數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算的項目，但不是主要用于這個領(lǐng)域的語言C.Python語言具有豐富的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算庫，如NumPy、Pandas、Scikit-learn等，非常適合用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算D.C++語言在某些情況下也可以用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算，但不如Python語言方便和高效11、在開發(fā)一個音頻處理程序時，需要對音頻信號進行濾波、降噪和頻譜分析。以下哪種編程語言和相關(guān)庫在音頻處理領(lǐng)域具有強大的功能和廣泛的應(yīng)用？（）A.C++結(jié)合FFmpeg庫B.Python結(jié)合librosa庫C.Matlab自帶的音頻處理工具箱D.Java結(jié)合JMF框架12、在設(shè)計一個移動應(yīng)用的推送通知系統(tǒng)時，需要考慮通知的實時送達、用戶偏好設(shè)置和服務(wù)器負載。以下哪種推送技術(shù)和服務(wù)提供商在這些方面表現(xiàn)出色？（）A.蘋果的APNS服務(wù)B.谷歌的FCM服務(wù)C.華為的HMS推送服務(wù)D.以上推送服務(wù)都能滿足需求13、在程序設(shè)計中，以下哪個概念用于描述代碼的可重用性？（）A.代碼的可讀性是指代碼易于理解和閱讀的程度，與可重用性沒有直接關(guān)系B.代碼的效率是指代碼的執(zhí)行速度和占用的資源，也不是描述可重用性的概念C.代碼的可維護性是指代碼易于修改和擴展的程度，與可重用性有一定的關(guān)系，但不是直接描述可重用性的概念D.代碼的可重用性是指代碼可以在不同的項目或場景中重復(fù)使用的程度。通過封裝、繼承、多態(tài)等面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)，可以提高代碼的可重用性。同時，合理的函數(shù)設(shè)計和模塊劃分也可以提高代碼的可重用性14、考慮使用Python開發(fā)一個人工智能聊天機器人，需要能夠理解用戶的輸入、生成合適的回答，并不斷學(xué)習(xí)和改進回答質(zhì)量。以下哪種技術(shù)和模型的選擇是比較可行的？（）A.使用規(guī)則引擎和模板匹配來生成回答B(yǎng).基于深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，如Transformer架構(gòu)C.利用決策樹算法進行意圖識別和回答生成D.結(jié)合多種傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)算法，如樸素貝葉斯和支持向量機15、在設(shè)計一個電子商務(wù)網(wǎng)站的搜索引擎時，需要快速準確地返回相關(guān)的商品信息。以下哪種搜索算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在處理大量商品數(shù)據(jù)時能夠提供高效的搜索性能？（）A.倒排索引結(jié)合二分查找B.哈希表結(jié)合線性搜索C.平衡二叉樹結(jié)合深度優(yōu)先搜索D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法都不太適用16、考慮編寫一個程序來模擬物理系統(tǒng)中的粒子運動，如重力作用下的自由落體和彈性碰撞。以下哪種數(shù)值計算方法在求解這類物理方程時精度較高且效率較好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡羅方法D.龍格-庫塔方法17、以下關(guān)于程序設(shè)計中的面向?qū)ο缶幊淘瓌t說法錯誤的是？（）A.單一職責(zé)原則（SingleResponsibilityPrinciple）要求一個類應(yīng)該只有一個引起它變化的原因。也就是說，一個類應(yīng)該只負責(zé)一項職責(zé)，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(yīng)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(yīng)該能夠在任何使用父類的地方被使用，而不會產(chǎn)生錯誤D.面向?qū)ο缶幊淘瓌t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?qū)ο缶幊淘瓌t可以提高代碼的質(zhì)量和可維護性18、在使用Python開發(fā)一個自動化測試框架時，需要能夠?qū)Χ喾N類型的應(yīng)用程序（Web應(yīng)用、桌面應(yīng)用、移動應(yīng)用）進行測試用例的編寫、執(zhí)行和結(jié)果分析。以下哪種測試工具和框架的組合是比較理想的？（）A.使用unittest庫和Selenium進行Web應(yīng)用測試，Appium進行移動應(yīng)用測試B.借助pytest框架和RobotFramework，涵蓋所有類型的應(yīng)用測試C.自行開發(fā)一套完整的測試工具，滿足特定的需求D.只針對一種類型的應(yīng)用進行測試，簡化框架的復(fù)雜性19、在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，以下哪個概念用于描述類之間的“有一個”關(guān)系？（）A.繼承關(guān)系是“是一種”關(guān)系，不是“有一個”關(guān)系B.關(guān)聯(lián)關(guān)系可以表示類之間的“有一個”關(guān)系。例如，一個人有一個身份證，可以通過關(guān)聯(lián)關(guān)系來表示這種“有一個”的關(guān)系C.依賴關(guān)系是一個類對另一個類的依賴，不是“有一個”關(guān)系D.聚合關(guān)系是整體與部分的關(guān)系，也不是“有一個”關(guān)系20、在一個使用C++語言開發(fā)的大型項目中，需要實現(xiàn)一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算模塊。該模塊需要處理大量的浮點數(shù)運算，并且要求計算結(jié)果具有高精度和高效率。同時，為了方便代碼的維護和擴展，需要采用良好的編程風(fēng)格和設(shè)計模式。假設(shè)現(xiàn)在要計算兩個大型矩陣的乘積，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)進行計算，矩陣元素存儲在二維數(shù)組中B.采用分治法，將矩陣分割為小塊進行計算，矩陣元素存儲在鏈表中C.運用Strassen算法，矩陣元素存儲在動態(tài)分配的二維數(shù)組中D.借助并行計算技術(shù)，同時對多個矩陣元素進行計算，矩陣存儲在哈希表中二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述C語言中如何使用指針實現(xiàn)字符串的單詞計數(shù)功能。2、（本題5分）論述C語言中如何實現(xiàn)基數(shù)樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，解釋其特點和用途。3、（本題5分）詳細分析C語言中指針在鏈表排序算法（如歸并排序）中的應(yīng)用。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，實現(xiàn)一個簡單的鏈表逆序操作，即把鏈表中的節(jié)點順序顛倒。2、（本題5分）創(chuàng)建一個程序，用戶輸入一個整數(shù)n，程序判斷n是否為素數(shù)。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，用戶