合肥信息技術(shù)職業(yè)學院《計算思維導(dǎo)論》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁合肥信息技術(shù)職業(yè)學院《計算思維導(dǎo)論》

2023-2024學年第二學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30個小題，每小題1分，共30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、在進行藝術(shù)創(chuàng)作的數(shù)字化過程中，例如數(shù)字繪畫、動畫制作、數(shù)字雕塑等，需要將傳統(tǒng)的藝術(shù)技巧與計算機技術(shù)相結(jié)合。為了創(chuàng)作出具有獨特藝術(shù)風格和表現(xiàn)力的作品，以下哪種計算思維的融合能夠發(fā)揮重要作用？（）A.數(shù)字工具的運用與創(chuàng)新B.藝術(shù)風格的算法模擬C.創(chuàng)意與技術(shù)的協(xié)同D.以上都是2、在計算思維中，對于一個評估算法性能的實驗，以下哪個因素不是必須控制的（）A.輸入數(shù)據(jù)的規(guī)模B.計算機的硬件配置C.算法的實現(xiàn)細節(jié)D.以上都是必須控制的3、在計算思維的框架內(nèi)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更適合頻繁插入和刪除操作？（）A.數(shù)組B.鏈表C.棧D.隊列4、在當今數(shù)字化時代，計算思維對于解決復(fù)雜問題至關(guān)重要。假設(shè)你正在開發(fā)一個智能交通管理系統(tǒng)，需要實時處理大量的車輛位置和行駛數(shù)據(jù)，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。在設(shè)計算法時，以下哪種策略是最為關(guān)鍵的？（）A.簡單地按照車輛到達順序進行處理，不考慮其他因素B.采用基于貪心算法的策略，每次選擇局部最優(yōu)的決策，以期望達到整體最優(yōu)C.運用動態(tài)規(guī)劃的方法，將問題分解為多個子問題，并通過保存子問題的解來避免重復(fù)計算，從而有效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全局最優(yōu)的交通流量優(yōu)化，這在處理復(fù)雜的實時數(shù)據(jù)和長期規(guī)劃方面具有顯著優(yōu)勢D.隨機選擇處理方式，不遵循任何特定的算法邏輯5、在解決一個復(fù)雜的數(shù)學問題時，需要設(shè)計一種高效的算法。如果問題涉及到對大量數(shù)據(jù)進行排序和查找，同時要求時間復(fù)雜度盡可能低。以下哪種算法可能是最合適的選擇？（）A.冒泡排序算法，通過反復(fù)比較相鄰元素進行排序B.快速排序算法，采用分治的思想，平均性能較好C.插入排序算法，簡單直觀但效率較低D.選擇排序算法，每次選擇最小元素進行排序6、對于一個需要進行大規(guī)模數(shù)值計算的科學問題，例如天氣預(yù)報模型。以下哪種編程語言和計算框架能夠提供高效的計算支持？（）A.Fortran語言，擅長科學計算B.JavaScript語言，用于網(wǎng)頁開發(fā)C.Python語言，結(jié)合NumPy和SciPy庫D.HTML語言，用于網(wǎng)頁設(shè)計7、對于計算中的數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則，以下關(guān)于范式和數(shù)據(jù)完整性的描述，不正確的是哪一項？（）A.范式是數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的規(guī)范化規(guī)則，用于減少數(shù)據(jù)冗余和提高數(shù)據(jù)的一致性，常見的范式有第一范式、第二范式和第三范式等B.數(shù)據(jù)完整性包括實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性，確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性C.遵循范式可以優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的性能和存儲，但在某些情況下，為了提高查詢效率，可能會適當違反范式D.數(shù)據(jù)庫設(shè)計只需要滿足范式要求，就能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)的高性能，無需考慮其他因素8、在一個分布式系統(tǒng)中，需要確保各個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)一致性。以下哪種一致性模型可能是最適合對實時性要求較高的應(yīng)用場景？（）A.強一致性，保證數(shù)據(jù)在任何時刻都是一致的，但可能會有較高的延遲B.最終一致性，允許數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)不一致，但最終會達到一致，延遲較低C.弱一致性，數(shù)據(jù)一致性程度較低，不適合對一致性要求高的場景D.不考慮數(shù)據(jù)一致性，隨意更新數(shù)據(jù)9、在計算機體系結(jié)構(gòu)中，指令流水線可以提高CPU的執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以同時執(zhí)行多條指令B.會增加指令的執(zhí)行時間C.需要解決流水線冒險問題D.以上都不對10、在計算思維的算法設(shè)計原則方面，以下關(guān)于其要點和遵循原因的論述，哪一個是準確的？（）A.算法設(shè)計沒有原則可循，完全憑借開發(fā)者的個人經(jīng)驗和創(chuàng)意B.算法設(shè)計應(yīng)遵循正確性、可讀性、健壯性、高效性等原則。正確性是指算法能夠正確地解決給定的問題；可讀性使得算法易于理解和維護；健壯性確保算法在異常情況下仍能正常工作；高效性則追求較低的時間和空間復(fù)雜度。遵循這些原則可以提高算法的質(zhì)量和可維護性，降低出錯的風險，并且能夠在不同的應(yīng)用場景中發(fā)揮良好的性能C.算法設(shè)計原則過于理論化，在實際開發(fā)中難以應(yīng)用D.算法設(shè)計原則只適用于特定的編程語言和開發(fā)環(huán)境11、在計算思維中，測試和調(diào)試是確保程序正確性的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于測試和調(diào)試的描述中，錯誤的是？（）A.測試是通過運行程序來檢查程序是否符合預(yù)期的功能和性能要求B.調(diào)試是在程序出現(xiàn)錯誤時，通過分析錯誤信息和程序狀態(tài)來找出錯誤的原因并進行修復(fù)C.測試和調(diào)試可以使用自動化工具來提高效率，但也需要人工干預(yù)來確保正確性D.測試和調(diào)試只需要在程序開發(fā)完成后進行一次，不需要進行多次測試和調(diào)試12、在計算思維的問題建模（ProblemModeling）過程中，以下描述不正確的是：（）A.問題建模是將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學或計算模型，以便用計算機求解B.建模時需要對問題進行合理的假設(shè)和簡化，同時保留關(guān)鍵因素C.不同的問題可能需要采用不同的建模方法和技術(shù)D.問題建模一旦完成，就不能再進行修改和完善，即使發(fā)現(xiàn)模型不準確13、在計算中的分治法，以下對于其基本思想、典型應(yīng)用（如歸并排序和快速傅里葉變換）和優(yōu)點的描述，哪一種是正確的？（）A.分治法將一個復(fù)雜問題分解為若干個規(guī)模較小、相互獨立且與原問題相同類型的子問題，分別求解子問題，然后將子問題的解合并得到原問題的解。歸并排序和快速傅里葉變換是分治法的典型應(yīng)用。分治法的優(yōu)點包括降低問題的復(fù)雜性、提高算法的效率和可并行性B.分治法只適用于一些特定的數(shù)學問題，對于實際的應(yīng)用問題很少使用C.分治法的實現(xiàn)非常復(fù)雜，需要很高的編程技巧，不適合初學者使用D.分治法的效率總是低于直接求解問題的方法，因此不應(yīng)該使用分治法14、計算思維中的并行計算思想可以提高計算速度。在處理一個大規(guī)模數(shù)據(jù)的計算任務(wù)時，以下哪種情況不太適合采用并行計算（）A.計算任務(wù)可以分解為相互獨立的子任務(wù)B.數(shù)據(jù)之間存在復(fù)雜的依賴關(guān)系C.硬件支持多核或分布式計算D.任務(wù)對時間要求緊迫15、在計算思維的函數(shù)式編程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述錯誤的是：（）A.函數(shù)式編程強調(diào)函數(shù)的純粹性和不可變性，避免副作用B.它鼓勵使用高階函數(shù)、遞歸和函數(shù)組合來構(gòu)建程序C.函數(shù)式編程能夠提高代碼的可讀性、可測試性和可并行性D.函數(shù)式編程只適用于學術(shù)研究和特定領(lǐng)域，在實際開發(fā)中應(yīng)用較少16、在網(wǎng)絡(luò)安全中，防火墻是一種常用的防護設(shè)備。以下關(guān)于防火墻的功能，哪一項是不準確的？（）A.防止外部網(wǎng)絡(luò)攻擊B.過濾內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的流量C.可以完全阻止病毒傳播D.以上都不對17、在軟件開發(fā)的版本控制中，Git是常用的工具。以下關(guān)于Git的描述，哪一項是不準確的？（）A.支持分布式開發(fā)B.可以方便地回滾到歷史版本C.只適用于小型項目D.以上都不對18、對于一個需要處理并發(fā)任務(wù)的系統(tǒng)，例如服務(wù)器同時處理多個客戶端請求。以下哪種并發(fā)控制機制能夠保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性？（）A.鎖機制，對共享資源進行加鎖B.信號量，控制并發(fā)進程的數(shù)量C.線程同步，如使用互斥鎖和條件變量D.以上機制的組合使用19、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，以下哪個指標主要反映CPU的運算速度？（）A.內(nèi)存帶寬B.磁盤I/O速度C.浮點運算性能D.網(wǎng)絡(luò)帶寬20、在數(shù)據(jù)倉庫中，ETL過程用于數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和加載。以下關(guān)于ETL的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以保證數(shù)據(jù)的一致性B.是一個簡單的過程C.涉及數(shù)據(jù)的清洗和整合D.以上都不對21、當設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)策略，以防止數(shù)據(jù)丟失和災(zāi)難恢復(fù)。以下哪種方法是有效的？（）A.定期全量備份，恢復(fù)時使用最新備份B.增量備份，結(jié)合全量備份進行恢復(fù)C.異地存儲備份數(shù)據(jù)，防止本地災(zāi)害D.以上方法的組合使用22、在計算思維的性能評估和優(yōu)化中，以下關(guān)于其指標和策略的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.性能評估通常使用諸如運行時間、內(nèi)存使用、吞吐量、響應(yīng)時間等指標來衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整、代碼優(yōu)化、硬件升級等。在進行性能優(yōu)化時，需要綜合考慮這些指標，通過分析性能瓶頸，選擇合適的優(yōu)化方法，同時要注意避免過度優(yōu)化導(dǎo)致代碼的復(fù)雜性增加和可讀性下降B.性能評估和優(yōu)化是一項非常復(fù)雜且難以預(yù)測的工作，通常無法取得明顯的效果，所以在大多數(shù)情況下可以忽略C.性能評估只關(guān)注運行時間，其他指標如內(nèi)存使用等可以忽略，因為運行時間是衡量性能的唯一標準D.性能優(yōu)化主要通過更換更強大的硬件來實現(xiàn)，軟件層面的優(yōu)化作用不大23、在研究氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響時，需要建立復(fù)雜的模型來模擬大氣環(huán)流、海洋溫度、生物多樣性等多個因素之間的相互作用。由于這些因素之間的關(guān)系非常復(fù)雜且不確定，以下哪種計算思維的理念能夠幫助構(gòu)建更準確和有效的模型？（）A.不確定性處理B.模型驗證與改進C.多模型融合D.以上都是24、對于一個需要實時處理音頻信號的應(yīng)用，比如語音識別或者音頻特效處理。在算法效率和實時性方面，以下哪種技術(shù)可能是最為關(guān)鍵的？（）A.使用復(fù)雜但效率低下的算法，導(dǎo)致延遲B.采用數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)，對音頻信號進行快速的濾波、變換和分析，能夠在實時環(huán)境中高效地處理音頻數(shù)據(jù)，滿足語音識別和音頻特效處理等應(yīng)用對算法效率和實時性的嚴格要求C.不進行任何音頻處理，直接傳輸原始音頻D.隨機選擇音頻處理技術(shù)，不考慮其性能25、計算思維中的搜索算法有多種。對于一個有序數(shù)組，以下哪種搜索算法效率最高（）A.順序搜索B.二分搜索C.隨機搜索D.以上效率相同26、在人工智能領(lǐng)域，如果要訓練一個深度學習模型來識別圖像中的物體。以下哪種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和訓練方法是常用的？（）A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），使用反向傳播算法進行訓練B.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN），處理序列數(shù)據(jù)C.生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN），生成新的數(shù)據(jù)D.多層感知機（MLP），簡單的全連接網(wǎng)絡(luò)27、在考慮計算資源的利用時，計算思維要求我們做出合理的決策。假設(shè)有一個計算任務(wù)，可以選擇在一臺高性能但昂貴的服務(wù)器上運行，或者在多臺性能一般但成本較低的服務(wù)器上并行運行，以下哪種選擇需要更多的考慮因素（）A.只選擇高性能服務(wù)器，因為能更快完成任務(wù)B.只選擇多臺一般服務(wù)器，因為成本低C.綜合考慮任務(wù)的緊急程度、預(yù)算和可擴展性等D.不需要考慮，隨便選擇一種28、計算思維強調(diào)算法的可擴展性。對于一個處理小數(shù)據(jù)量表現(xiàn)良好但處理大數(shù)據(jù)量性能急劇下降的算法，以下哪種改進方法不太可能提高其可擴展性（）A.優(yōu)化算法的時間復(fù)雜度B.增加硬件資源C.簡化算法邏輯D.保持算法不變，只增加注釋29、在一個大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，需要頻繁地執(zhí)行復(fù)雜的查詢操作。為了提高查詢性能，以下哪種數(shù)據(jù)庫優(yōu)化技術(shù)可能是最為關(guān)鍵的？（）A.不建立任何索引，直接進行查詢B.合理地創(chuàng)建索引，包括主鍵索引、唯一索引和普通索引等，根據(jù)查詢的特點和數(shù)據(jù)的分布情況選擇合適的索引類型和字段，能夠顯著提高查詢的執(zhí)行效率，減少數(shù)據(jù)檢索的時間成本，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的性能C.隨意創(chuàng)建大量的索引，不考慮其對數(shù)據(jù)插入和更新的影響D.不進行任何數(shù)據(jù)庫優(yōu)化，依靠硬件性能提升查詢速度30、當設(shè)計一個算法來解決一個動態(tài)規(guī)劃問題，例如計算最長公共子序列，計算思維要求我們找到問題的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題。以下哪種方法更符合計算思維？（）A.暴力搜索所有可能的子序列，比較它們的長度B.利用遞歸方法，不考慮重復(fù)計算的子問題C.建立動態(tài)規(guī)劃表，記錄中間結(jié)果，避免重復(fù)計算D.隨機生成一些子序列，選擇其中較長的二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維在金融科技中的應(yīng)用改變了金融服務(wù)的方式和效率。請深入探討金融科技中的關(guān)鍵技術(shù)，如區(qū)塊鏈、量化交易和風險評估等。分析如何運用計算思維設(shè)計金融算法和模型，防范金融風險，提高金融服務(wù)的創(chuàng)新能力和競爭力，舉例說明在銀行、證券和保險等領(lǐng)域的金融科技創(chuàng)新和應(yīng)用。2、（本題5分）深入論述計算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇。分析不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等）的特點和適用場景，探討在解決特定問題時如何選擇最合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化算法和程序的性能。3、（本題5分）計算思維中的邏輯推理對于問題的分析和解決至關(guān)重要。深入探討邏輯推理的方法（如命題邏輯、謂詞邏輯、推理規(guī)則等），分析如何運用邏輯推理來驗證程序的正確性和優(yōu)化算法設(shè)計，結(jié)合一個復(fù)雜的邏輯謎題或數(shù)學證明，說明如何運用計算思維進行有效的邏輯推理。4、（本題5分）詳細論述計算思維中的并行與并發(fā)處理。探討在多核處理器和分布式系統(tǒng)環(huán)境下，如何設(shè)計并行和并發(fā)算法來提高計算效率。分析并行和并發(fā)編程中的同步、互斥和通信等關(guān)鍵問題，并結(jié)合實際應(yīng)用（如大數(shù)據(jù)處理、云計算等）進行說明。5、（本題5分）在智能推薦系統(tǒng)中，個性化推薦是提高用戶滿意度的關(guān)鍵。請全面論述計算思維在智能推薦系統(tǒng)設(shè)計中的策略，如用戶畫像構(gòu)建、推薦算法選