四川文化藝術(shù)學(xué)院《并行計算方法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁四川文化藝術(shù)學(xué)院《并行計算方法》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、設(shè)想開發(fā)一個人臉識別門禁系統(tǒng)，能夠準確識別人員身份、記錄進出時間，并與其他安全系統(tǒng)集成。在人臉識別算法的選擇、系統(tǒng)的安全性和集成性方面，以下哪種方案是最合適的？（）A.采用傳統(tǒng)的特征提取方法進行人臉識別，使用簡單的密碼保護數(shù)據(jù)，獨立運行不與其他系統(tǒng)集成B.借助深度學(xué)習(xí)的人臉識別模型，采用加密技術(shù)保護數(shù)據(jù)，通過API與其他安全系統(tǒng)交互C.運用開源的人臉識別庫，不進行數(shù)據(jù)加密，直接連接其他安全設(shè)備D.自主研發(fā)人臉識別算法，忽略數(shù)據(jù)安全，以單機模式運行2、考慮使用Java語言實現(xiàn)一個多態(tài)的例子，有一個父類

Animal

和兩個子類

Cat

和

Dog

，都重寫了父類的

makeSound()

方法。當創(chuàng)建一個

Animal

類型的數(shù)組，并存儲

Cat

和

Dog

對象時，以下哪種方式能夠正確調(diào)用子類的

makeSound()

方法（）A.直接通過數(shù)組元素調(diào)用B.進行類型判斷后調(diào)用C.無法調(diào)用，只能調(diào)用父類的方法D.以上方法都不對3、在Java中，要實現(xiàn)一個類來表示一個矩形，并能夠計算其面積和周長。假設(shè)矩形的長和寬通過構(gòu)造函數(shù)進行初始化。以下關(guān)于這個類的設(shè)計和實現(xiàn)，哪一項是錯誤的？（）A.定義私有成員變量來存儲矩形的長和寬B.提供公共的方法來獲取矩形的長和寬C.實現(xiàn)計算面積和周長的方法，分別使用相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式D.為了節(jié)省內(nèi)存，可以將長和寬的變量定義為靜態(tài)變量，使得所有矩形對象共享這兩個變量4、在JavaScript中，以下哪個方法用于獲取元素的文本內(nèi)容？（）A.innerTextB.textContentC.getText()D.getContent()5、以下關(guān)于程序設(shè)計中的循環(huán)結(jié)構(gòu)說法錯誤的是？（）A.循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計中的一種重要控制結(jié)構(gòu)，它允許重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定的條件為止B.在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，常見的有for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)。不同的循環(huán)結(jié)構(gòu)適用于不同的場景，程序員可以根據(jù)具體情況選擇合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)C.循環(huán)結(jié)構(gòu)可以嵌套使用，以實現(xiàn)更復(fù)雜的算法。但是，過多的嵌套循環(huán)會降低代碼的可讀性和執(zhí)行效率D.循環(huán)結(jié)構(gòu)一旦開始執(zhí)行，就無法中途退出。實際上，在很多編程語言中，可以通過break和continue語句來中途退出循環(huán)或跳過當前循環(huán)的剩余部分6、在Java中，要實現(xiàn)一個多線程程序，讓多個線程同時執(zhí)行不同的任務(wù)。假設(shè)其中一個線程用于計算一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，另一個線程用于更新用戶界面。以下關(guān)于多線程實現(xiàn)和協(xié)調(diào)的描述，哪一項是不準確的？（）A.使用Thread類或者Runnable接口來創(chuàng)建線程對象，并指定線程要執(zhí)行的任務(wù)B.通過線程同步機制，如鎖或者信號量，來協(xié)調(diào)線程之間對共享資源的訪問，防止數(shù)據(jù)競爭和不一致C.可以使用線程池來管理線程的創(chuàng)建和銷毀，提高資源利用效率和程序性能D.由于多線程并發(fā)執(zhí)行，不需要考慮線程執(zhí)行的順序和結(jié)果的一致性，讓它們自由競爭即可7、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8、在開發(fā)一個基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)時，需要確保交易的不可篡改、可追溯和數(shù)據(jù)的安全性。區(qū)塊鏈的選型、智能合約的設(shè)計以及與傳統(tǒng)系統(tǒng)的集成都是關(guān)鍵問題。以下哪種方案能夠最好地滿足這些需求？（）A.選擇公有鏈，如以太坊，編寫簡單的智能合約，直接替代現(xiàn)有的供應(yīng)鏈系統(tǒng)B.采用私有鏈，定制智能合約，與現(xiàn)有供應(yīng)鏈系統(tǒng)進行部分數(shù)據(jù)交互C.運用聯(lián)盟鏈，結(jié)合復(fù)雜的智能合約，對現(xiàn)有系統(tǒng)進行全面改造和集成D.放棄區(qū)塊鏈技術(shù)，使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和加密算法來保障數(shù)據(jù)安全和可追溯性9、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10、設(shè)想開發(fā)一個圖像識別軟件，能夠識別不同類型的物體，如動物、植物、交通工具等。在算法設(shè)計上，需要考慮圖像的特征提取、模型訓(xùn)練和分類預(yù)測。如果要提高圖像識別的準確率，同時減少計算時間，以下哪種方法是最合適的？（）A.采用簡單的圖像特征，如顏色、形狀，使用傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)算法進行訓(xùn)練B.運用深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），但使用較小的數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練C.利用復(fù)雜的手工設(shè)計特征，結(jié)合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練D.借助大規(guī)模的標注數(shù)據(jù)集，使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，并進行模型優(yōu)化11、在C語言中，要實現(xiàn)一個函數(shù)，能夠?qū)⒁粋€字符串逆序輸出。假設(shè)字符串以'\0'結(jié)尾，以下哪種方法是可行的（）A.使用兩個指針，從字符串的兩端向中間移動，交換字符B.先將字符串復(fù)制到一個新的字符串，然后逆序輸出新字符串C.逐個將字符串中的字符取出，然后從后往前輸出D.以上方法都不可行12、在Java中，要實現(xiàn)一個觀察者模式，用于在對象狀態(tài)發(fā)生變化時通知多個觀察者。以下關(guān)于觀察者模式的實現(xiàn)和特點，哪一項是不準確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負責維護觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實現(xiàn)觀察者接口，注冊到主題中，并在收到通知時進行相應(yīng)的處理C.觀察者模式可以實現(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單的場景，對于復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)不太適用13、在C++中，要實現(xiàn)一個動態(tài)數(shù)組類，能夠自動擴展數(shù)組的大小以容納更多的元素。以下關(guān)于這個類的實現(xiàn)策略，哪一項是不準確的？（）A.使用指針來動態(tài)分配內(nèi)存，并在需要時重新分配更大的內(nèi)存空間B.提供添加元素、刪除元素和獲取元素等基本操作的方法C.為了提高性能，在每次添加元素時，直接將數(shù)組的大小擴展為原來的兩倍D.在刪除元素時，立即釋放相應(yīng)的內(nèi)存空間，以避免內(nèi)存泄漏14、使用Python語言進行文件操作，需要讀取一個文本文件的每一行內(nèi)容，并進行處理。以下哪種方式是合適的（）A.使用

open()

函數(shù)打開文件，然后逐行讀取B.將整個文件內(nèi)容一次性讀取到內(nèi)存，然后分割成行C.使用第三方庫來讀取文件D.以上方法都不好15、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.HashMap16、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17、考慮編寫一個程序來進行圖像壓縮，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18、以下關(guān)于程序設(shè)計中的算法復(fù)雜度說法錯誤的是？（）A.時間復(fù)雜度是衡量算法執(zhí)行時間的指標，通常用大O符號表示。例如，O(n)表示隨著輸入規(guī)模n的增長，算法的執(zhí)行時間線性增長B.空間復(fù)雜度是衡量算法所需存儲空間的指標。算法在執(zhí)行過程中可能需要存儲一些中間結(jié)果或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間復(fù)雜度反映了算法對存儲空間的需求C.一個好的算法應(yīng)該具有較低的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。但是在實際應(yīng)用中，有時為了提高算法的可讀性和可維護性，可能會犧牲一些效率D.算法的復(fù)雜度只與算法本身的設(shè)計有關(guān)，與輸入數(shù)據(jù)的大小和特性無關(guān)。實際上，算法的復(fù)雜度通常會受到輸入數(shù)據(jù)的大小和特性的影響。例如，對于某些排序算法，當輸入數(shù)據(jù)已經(jīng)部分有序時，算法的執(zhí)行時間會大大減少19、在編寫一個圖像處理程序時，需要對圖像進行邊緣檢測。以下哪種算法在檢測圖像邊緣時準確性較高，同時計算復(fù)雜度相對合理？（）A.Sobel算子B.Roberts算子C.Prewitt算子D.Canny算子20、假設(shè)要設(shè)計一個程序來優(yōu)化物流配送路線，考慮車輛容量、客戶需求和交通狀況等因素。以下哪種算法或技術(shù)在解決這類組合優(yōu)化問題時經(jīng)常被使用？（）A.模擬退火算法B.蟻群算法C.遺傳算法D.以上算法都可能適用二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在C語言中，如何使用信號量來實現(xiàn)進程或線程之間的同步和互斥，分析信號量的操作和在資源分配中的應(yīng)用。2、（本題5分）請論述C語言中如何實現(xiàn)哈希表，包括哈希函數(shù)的設(shè)計、沖突解決方法和基本操作，分析哈希表的性能特點和適用場景。3、（本題5分）論述C語言中如何實現(xiàn)基數(shù)排序的改進算法，例如最高有效位優(yōu)先（MSD）基數(shù)排序。4、（本題5分）論述C語言中如何實現(xiàn)快速排序算法，比較其與其他排序算法的優(yōu)劣。5、（本題5分）詳細闡述C語言中如何使用指針操作實現(xiàn)數(shù)組的歸并排序優(yōu)化。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，用戶輸入兩個字符串，判斷它們是否互為變位詞（即兩個字符串包含相同的字符，但順序不同）。2、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)堆排序算法對給定的整數(shù)數(shù)組進行排序。排序完成后，輸出排序后的數(shù)組。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，用戶輸入一個字符串，將其中的數(shù)字和字母分別提取出來，組成兩個新的字符串并輸出