南開大學(xué)《面向?qū)ο蠹夹g(shù)與方法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南開大學(xué)

《面向?qū)ο蠹夹g(shù)與方法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、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2、在使用Go語言開發(fā)一個網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序時，需要從多個網(wǎng)站抓取數(shù)據(jù)、解析頁面內(nèi)容、提取關(guān)鍵信息并存儲到數(shù)據(jù)庫中。同時，要處理反爬蟲機(jī)制、異常情況和并發(fā)請求。以下哪種策略和技術(shù)的運用是比較恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用同步的方式依次抓取每個網(wǎng)站，逐個處理頁面B.運用并發(fā)協(xié)程（Goroutine）同時抓取多個網(wǎng)站，通過通道（Channel）協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理C.借助第三方爬蟲框架，按照其默認(rèn)配置進(jìn)行抓取D.只抓取少量網(wǎng)站，避免遇到復(fù)雜的反爬蟲機(jī)制和異常情況3、在開發(fā)一個在線音樂平臺時，需要處理海量的音樂文件存儲、用戶播放記錄、個性化推薦等功能。對于音樂文件的存儲和播放技術(shù)，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優(yōu)的？（）A.將音樂文件存儲在本地服務(wù)器，使用HTTP協(xié)議播放，基于內(nèi)容的推薦算法B.利用云存儲服務(wù)存儲音樂，通過RTSP協(xié)議播放，協(xié)同過濾推薦算法C.運用分布式文件系統(tǒng)存儲，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)同過濾D.把音樂文件壓縮存儲在數(shù)據(jù)庫，使用FTP下載播放，隨機(jī)推薦算法4、假設(shè)要構(gòu)建一個在線教育平臺，支持課程發(fā)布、學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤、在線考試和互動交流等功能。系統(tǒng)需要能夠應(yīng)對大量的并發(fā)用戶，并提供流暢的用戶體驗。以下哪種技術(shù)選型和架構(gòu)設(shè)計能夠最好地實現(xiàn)這些目標(biāo)？（）A.基于PHP的Symfony框架，使用MariaDB數(shù)據(jù)庫，利用WebRTC實現(xiàn)實時視頻交流，通過緩存技術(shù)如Memcached提高性能B.采用Python的Django框架，結(jié)合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，運用視頻會議服務(wù)如Zoom進(jìn)行在線教學(xué)，借助CDN加速內(nèi)容分發(fā)C.運用Java的SpringBoot框架，選用SQLServer數(shù)據(jù)庫，使用開源的在線考試系統(tǒng)整合，通過負(fù)載均衡技術(shù)應(yīng)對高并發(fā)D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數(shù)據(jù)庫，借助第三方互動平臺實現(xiàn)交流功能，利用云服務(wù)器的彈性擴(kuò)展能力應(yīng)對用戶增長5、假設(shè)使用Swift語言開發(fā)一個iOS應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信模塊，需要實現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)解析和錯誤處理。在處理網(wǎng)絡(luò)請求的異步回調(diào)時，為了避免回調(diào)地獄（CallbackHell）和提高代碼的可讀性，以下哪種方式是比較好的選擇？（）A.使用嵌套的閉包來處理異步回調(diào)B.運用Promise或Future模式進(jìn)行異步操作的管理C.直接在回調(diào)函數(shù)中處理所有邏輯，不進(jìn)行任何封裝D.放棄異步請求，改為同步阻塞的方式獲取數(shù)據(jù)6、在編寫一個JavaScript程序來實現(xiàn)一個簡單的購物車功能，能夠添加商品、刪除商品、計算總價。以下關(guān)于這個程序的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，哪一項是不正確的？（）A.使用數(shù)組或者對象來存儲購物車中的商品信息，包括商品名稱、價格和數(shù)量等B.當(dāng)添加商品時，檢查商品是否已經(jīng)存在于購物車中，如果存在則增加數(shù)量，否則添加新的商品項C.在計算總價時，遍歷購物車中的商品，將每個商品的價格乘以數(shù)量并累加D.為了提高性能，不需要對購物車中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新，只有在用戶點擊結(jié)算時才進(jìn)行計算和處理7、在編寫一個網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序時，需要處理網(wǎng)頁的下載、解析和數(shù)據(jù)提取。以下哪種編程語言和相關(guān)庫在網(wǎng)絡(luò)爬蟲開發(fā)中具有較好的性能和豐富的功能？（）A.Python結(jié)合BeautifulSoup和Scrapy庫B.Java結(jié)合HttpClient和Jsoup庫C.Ruby結(jié)合Nokogiri庫D.JavaScript結(jié)合Puppeteer庫8、考慮開發(fā)一個智能家居控制系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程控制家中的燈光、電器、窗簾等設(shè)備，并能夠根據(jù)環(huán)境條件自動調(diào)整設(shè)備狀態(tài)。在設(shè)備通信和控制邏輯的實現(xiàn)上，以下哪種方案是最可行的？（）A.為每個設(shè)備開發(fā)獨立的控制應(yīng)用，通過藍(lán)牙進(jìn)行通信，控制邏輯在設(shè)備端實現(xiàn)B.建立一個集中的控制中心，使用Wi-Fi與設(shè)備通信，控制邏輯在服務(wù)器端實現(xiàn)C.利用Zigbee協(xié)議組建家庭網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備之間直接通信，控制邏輯分散在各個設(shè)備D.采用紅外遙控技術(shù)控制設(shè)備，不建立網(wǎng)絡(luò)連接，控制邏輯在遙控器端實現(xiàn)9、考慮編寫一個程序來進(jìn)行圖像壓縮，在保證一定圖像質(zhì)量的前提下減小文件大小。以下哪種圖像壓縮算法在實際應(yīng)用中效果較好，并且具有較高的壓縮比？（）A.JPEG壓縮算法B.PNG壓縮算法C.GIF壓縮算法D.WebP壓縮算法10、在開發(fā)一個音頻處理程序時，需要對音頻信號進(jìn)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(qiáng)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11、考慮開發(fā)一個能夠自動生成代碼注釋的程序，需要分析代碼的結(jié)構(gòu)和功能。以下哪種技術(shù)或方法在提取代碼語義和生成準(zhǔn)確注釋方面具有潛力？（）A.自然語言處理技術(shù)結(jié)合代碼分析B.基于模板的注釋生成C.利用代碼的元數(shù)據(jù)和文檔字符串D.以上方法的綜合運用12、在設(shè)計一個用于視頻會議的應(yīng)用程序時，需要實現(xiàn)音頻和視頻的實時傳輸、屏幕共享、會議錄制以及參會人員管理等功能。以下哪種技術(shù)和框架的選擇能夠最好地滿足這些需求？（）A.使用C++的多媒體庫，如FFmpeg，進(jìn)行音視頻處理，結(jié)合WebRTC實現(xiàn)實時通信，利用Django框架管理參會人員，通過云存儲服務(wù)進(jìn)行會議錄制B.采用Java的JMF框架處理媒體流，運用WebSockets進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用SpringBoot框架實現(xiàn)人員管理，借助本地存儲進(jìn)行錄制C.運用Python的PyAV庫進(jìn)行音視頻操作，結(jié)合RTSP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，通過Flask框架管理參會者，使用第三方錄制服務(wù)D.選擇JavaScript的MediaStreamAPI處理媒體，利用Socket.IO進(jìn)行通信，借助Node.js的Express框架進(jìn)行人員管控，運用內(nèi)置錄制功能13、考慮開發(fā)一個用于模擬生態(tài)系統(tǒng)中生物種群變化的程序。生物之間存在復(fù)雜的相互作用和動態(tài)的數(shù)量變化。為了有效地模擬這種復(fù)雜系統(tǒng)的長期行為，以下哪種編程范式可能最為適用？（）A.面向過程編程B.面向?qū)ο缶幊藽.函數(shù)式編程D.邏輯編程14、在Python中，以下哪個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無序且不允許重復(fù)元素的？（）A.列表B.元組C.集合D.字典15、在使用Python開發(fā)一個機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練程序時，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、特征工程、模型選擇和超參數(shù)調(diào)優(yōu)。以下哪種數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練的方法是比較有效的？（）A.使用Pandas進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理，Sklearn進(jìn)行模型訓(xùn)練B.借助TensorFlow框架，實現(xiàn)端到端的模型訓(xùn)練和優(yōu)化C.自行編寫所有的數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練代碼，完全掌控細(xì)節(jié)D.只使用默認(rèn)的參數(shù)和模型，不進(jìn)行任何調(diào)優(yōu)和改進(jìn)16、在開發(fā)一個在線教育平臺時，需要支持課程的創(chuàng)建、發(fā)布、學(xué)生選課、在線學(xué)習(xí)和考試等功能。對于課程內(nèi)容的存儲和展示，要考慮多媒體資源的管理、文本內(nèi)容的排版和互動元素的實現(xiàn)。以下哪種技術(shù)和工具的選擇能夠提供良好的用戶體驗和功能支持？（）A.使用傳統(tǒng)的HTML和CSS進(jìn)行頁面布局，將課程資源存儲在文件系統(tǒng)中B.借助內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS），如WordPress，結(jié)合第三方插件實現(xiàn)課程功能C.利用專門的在線教育平臺框架，如Moodle，進(jìn)行定制開發(fā)D.自主開發(fā)前后端框架，實現(xiàn)所有功能，不依賴現(xiàn)有工具和框架17、在開發(fā)一個金融交易系統(tǒng)時，需要確保交易數(shù)據(jù)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(jù)。為了防止數(shù)據(jù)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(jù)進(jìn)行簡單加密存儲，使用基本的防火墻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)防護(hù)B.采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）對數(shù)據(jù)加密，實施嚴(yán)格的訪問控制和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控C.運用哈希函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，不進(jìn)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(jù)加密，存儲時以明文形式，加強(qiáng)用戶認(rèn)證18、在開發(fā)一個金融交易系統(tǒng)時，需要確保交易數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性和實時性，能夠快速處理大量的交易請求，同時具備風(fēng)險控制和報表生成功能。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)庫如DB2存儲交易數(shù)據(jù)，利用專業(yè)的風(fēng)險控制軟件進(jìn)行風(fēng)險評估，使用Excel插件生成報表B.采用Java的微服務(wù)架構(gòu)，每個服務(wù)負(fù)責(zé)特定功能，如交易處理、風(fēng)險控制等，使用分布式數(shù)據(jù)庫如Cassandra存儲數(shù)據(jù)，通過開源報表工具生成報表C.運用Python的量化交易框架，搭配NoSQL數(shù)據(jù)庫如Redis進(jìn)行高速緩存，借助第三方風(fēng)險評估服務(wù)進(jìn)行風(fēng)險控制，利用matplotlib庫生成報表D.選擇JavaScript的Node.js框架，使用MySQL數(shù)據(jù)庫，通過自研的風(fēng)險控制算法進(jìn)行風(fēng)險管理，使用PDF生成庫創(chuàng)建報表19、在Java中，以下哪個關(guān)鍵字用于修飾類成員只能被同一包中的類訪問？（）A.publicB.privateC.protectedD.default20、在進(jìn)行程序設(shè)計時，需要考慮算法的效率和空間復(fù)雜度。假設(shè)要對一個包含大量整數(shù)的數(shù)組進(jìn)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(fù)雜度相對較低？（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.選擇排序二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述在C語言中，如何處理命令行參數(shù)，包括獲取參數(shù)的數(shù)量和值，分析命令行參數(shù)在程序靈活性和可擴(kuò)展性方面的作用，并給出實際應(yīng)用的例子。2、（本題5分）論述在C語言中，如何使用選擇排序、冒泡排序、插入排序等基本排序算法對數(shù)組進(jìn)行排序，分析這些算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，并比較它們的性能優(yōu)劣。3、（本題5分）全面論述C語言中如何使用動態(tài)內(nèi)存分配和鏈表實現(xiàn)一個簡單的內(nèi)存池管理系統(tǒng)，解釋內(nèi)存池的工作原理和優(yōu)勢，舉例說明在多線程環(huán)境下的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個包含員工姓名、年齡和工資的結(jié)構(gòu)體數(shù)組，用戶輸入一個年齡范圍，程序輸出在該范圍內(nèi)員工的平均工資。2、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)冒泡排序的改進(jìn)算法（如果在某一輪沒有發(fā)生交換，則排序結(jié)束）對用戶輸入的一組整數(shù)進(jìn)行排序，并輸出排序過程。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，用戶輸入一個整數(shù)n，打印出所有小于n的水仙花數(shù)。水仙花