寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計算思維導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第二學(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頁寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《計算思維導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第二學(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、在計算思維中，對于一個圖像識別的任務(wù)，以下哪種方法通常不是關(guān)鍵步驟（）A.對圖像進(jìn)行預(yù)處理，如去噪、增強(qiáng)B.人工觀察圖像特征C.提取圖像的特征向量D.使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行分類2、在密碼學(xué)中，如果要生成安全的隨機(jī)數(shù)，用于加密密鑰等敏感操作。以下哪種方法是可靠的？（）A.使用編程語言內(nèi)置的隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)B.基于當(dāng)前時間和系統(tǒng)狀態(tài)生成隨機(jī)數(shù)C.使用專門的硬件隨機(jī)數(shù)生成器D.人為隨機(jī)選擇數(shù)字3、在計算思維中的問題分解策略方面，以下對于其原理和意義的解釋，哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.問題分解就是把一個大問題簡單地分成幾個小部分，沒有什么特別的技巧和意義B.問題分解是將一個復(fù)雜的問題拆解為若干個相對簡單、易于處理的子問題的過程。其原理基于人類認(rèn)知的局限性，通過將復(fù)雜問題逐步細(xì)化，可以更清晰地理解問題的結(jié)構(gòu)和內(nèi)在關(guān)系。這使得解決問題的過程更加有條理，降低了問題的復(fù)雜度，提高了解決問題的效率和成功率。同時，問題分解有助于團(tuán)隊協(xié)作，不同人員可以專注于解決特定的子問題C.問題分解策略過于復(fù)雜，在實(shí)際解決問題時往往會增加難度，不建議使用D.問題分解只適用于特定類型的計算問題，通用性不強(qiáng)4、在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，如果要確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和完整性，防止數(shù)據(jù)被篡改和竊取。以下哪種加密和認(rèn)證技術(shù)是常用且有效的？（）A.對稱加密算法，如AES，加密和解密使用相同密鑰B.非對稱加密算法，如RSA，使用公鑰和私鑰C.哈希函數(shù)，用于生成數(shù)據(jù)的摘要D.以上技術(shù)結(jié)合使用5、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(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)或計算模型，以便用計算機(jī)求解B.建模時需要對問題進(jìn)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(jìn)行修改和完善，即使發(fā)現(xiàn)模型不準(zhǔn)確6、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7、數(shù)據(jù)在計算思維中起著重要的作用。以下關(guān)于數(shù)據(jù)在計算思維中的作用的描述中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)是計算思維的基礎(chǔ)，沒有數(shù)據(jù)就無法進(jìn)行問題求解和系統(tǒng)設(shè)計B.數(shù)據(jù)可以用不同的方式表示和存儲，選擇合適的數(shù)據(jù)表示方式可以提高算法的效率C.數(shù)據(jù)可以通過分析和處理來提取有用的信息，為決策提供支持D.數(shù)據(jù)在計算思維中只起到輔助作用，算法和編程才是核心8、計算思維中的迭代思想常用于解決問題。比如計算一個數(shù)的平方根，以下哪種迭代方法是常見的（）A.二分法B.隨機(jī)逼近法C.牛頓迭代法D.以上都是9、在計算思維的抽象思維能力培養(yǎng)中，以下關(guān)于其重要性和方法的描述，哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.抽象思維在計算思維中不重要，不需要特別培養(yǎng)B.抽象思維是計算思維的核心能力之一，它幫助我們忽略細(xì)節(jié)，抓住問題的本質(zhì)和關(guān)鍵特征，建立簡潔、通用的模型。通過對現(xiàn)實(shí)世界中的問題進(jìn)行抽象，可以將其轉(zhuǎn)化為可計算的形式，便于用計算機(jī)解決。培養(yǎng)抽象思維的方法包括學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型、分析實(shí)際問題的共性、進(jìn)行概念抽象等。這有助于提高我們解決復(fù)雜問題的能力和創(chuàng)新能力C.抽象思維難以培養(yǎng)，而且在實(shí)際計算中作用不明顯，不必花費(fèi)精力D.抽象思維只適用于理論研究，對實(shí)際的編程和計算操作沒有幫助10、對于計算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇，在滿足不同應(yīng)用需求和提高算法效率方面，以下哪一個觀點(diǎn)是最合理的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇取決于問題的性質(zhì)、數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和操作的頻繁程度。例如，對于頻繁插入和刪除操作的應(yīng)用，鏈表可能更合適；對于快速查找和排序需求，二叉搜索樹或哈希表可能是更好的選擇。合理選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以顯著提高算法的效率和性能B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇并不重要，任何一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以用于解決各種問題，只需要在編程時靈活運(yùn)用即可C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其性能就越好，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量選擇復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和理解難度較大，為了降低編程的復(fù)雜性，應(yīng)該盡量選擇簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即使效率稍低也可以接受11、關(guān)于計算思維中的遞歸思想，當(dāng)應(yīng)用于解決問題時，以下哪一種解釋是最易于理解的？（）A.遞歸是一種通過不斷將問題分解為更小的、與原問題相似的子問題，直到達(dá)到一個簡單的、可直接解決的基本情況，然后從這些基本情況逐步返回并解決原問題的方法。遞歸可以使復(fù)雜的問題變得簡潔明了，但需要注意避免無限遞歸和處理好遞歸的終止條件B.遞歸是一種復(fù)雜且效率低下的解決問題的方式，通常應(yīng)該盡量避免使用，而選擇迭代等其他方法C.遞歸就是函數(shù)自己調(diào)用自己，不需要考慮問題的規(guī)模和邊界條件，系統(tǒng)會自動處理好一切D.遞歸只適用于數(shù)學(xué)計算類問題，對于其他領(lǐng)域的問題，如實(shí)際生活中的問題，很少能夠應(yīng)用12、在計算思維的迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)方面，以下關(guān)于其作用和應(yīng)用場景的描述，哪種說法是正確的？（）A.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)只是編程中的一些語法形式，沒有實(shí)際的作用B.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作和處理大量數(shù)據(jù)的重要手段。它們可以用于遍歷數(shù)組、執(zhí)行重復(fù)計算、模擬過程等。例如，在計算數(shù)列的和、查找數(shù)組中的特定元素、生成一系列圖形等場景中，通過合理使用迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以大大簡化代碼，提高編程效率，使程序能夠處理各種規(guī)模的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的任務(wù)C.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致程序混亂，應(yīng)盡量少用D.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)只適用于簡單的計算任務(wù)，對于復(fù)雜的邏輯不適用13、在進(jìn)行科學(xué)計算的模擬實(shí)驗中，例如模擬天體的運(yùn)行、化學(xué)反應(yīng)的過程、流體力學(xué)的現(xiàn)象等，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，并選擇合適的數(shù)值方法進(jìn)行求解。在這個過程中，以下哪種計算思維的方法能夠提高模擬的精度和效率？（）A.模型簡化與近似B.數(shù)值方法的選擇與優(yōu)化C.誤差分析與控制D.以上都是14、關(guān)于計算思維中的模型建立與模擬方法，在預(yù)測和解決實(shí)際問題中的作用，以下哪一項闡述是最全面的？（）A.模型建立是對現(xiàn)實(shí)世界中的系統(tǒng)或問題進(jìn)行抽象和簡化，用數(shù)學(xué)、邏輯或物理的方式進(jìn)行描述。模擬則是基于建立的模型，通過計算機(jī)程序進(jìn)行實(shí)驗和觀察。通過模型和模擬，可以在不實(shí)際實(shí)施的情況下，預(yù)測系統(tǒng)的行為和結(jié)果，為決策提供支持，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，降低風(fēng)險和成本B.模型建立和模擬方法只能用于簡單的系統(tǒng)和問題，對于復(fù)雜的實(shí)際情況往往無法準(zhǔn)確描述和預(yù)測C.模型建立和模擬方法是一種浪費(fèi)時間和資源的做法，不如直接進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗和操作D.模型建立和模擬方法得出的結(jié)果往往不可靠，不能作為決策的依據(jù)15、在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的路由算法中，距離矢量路由算法和鏈路狀態(tài)路由算法各有特點(diǎn)。以下關(guān)于距離矢量路由算法的描述，哪一項是正確的？（）A.收斂速度快B.能避免路由環(huán)路C.消息傳遞量小D.以上都不對16、在計算思維中，錯誤處理和容錯機(jī)制是重要的考慮因素。對于一個在線投票系統(tǒng)，以下哪種錯誤處理方式不太恰當(dāng)（）A.對重復(fù)投票進(jìn)行檢測和拒絕B.當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，保存當(dāng)前投票數(shù)據(jù)C.忽略所有錯誤，繼續(xù)進(jìn)行投票D.提供錯誤提示信息，引導(dǎo)用戶正確操作17、在解決一個需要處理不確定性和模糊性的問題時，例如在醫(yī)療診斷中根據(jù)癥狀推斷疾病，計算思維可以幫助我們采用適當(dāng)?shù)姆椒?。以下哪種方法更合適？（）A.基于確定性的規(guī)則進(jìn)行診斷，忽略不確定性B.運(yùn)用模糊邏輯和概率推理，綜合考慮各種可能性和不確定性C.完全依靠醫(yī)生的經(jīng)驗和直覺進(jìn)行診斷D.不進(jìn)行任何分析，隨機(jī)給出診斷結(jié)果18、對于計算中的錯誤處理和容錯機(jī)制，以下關(guān)于異常處理、錯誤恢復(fù)策略和可靠性保障的描述，哪一項是正確的？（）A.異常處理用于捕獲和處理程序運(yùn)行時的錯誤情況，通過合理的異常拋出和捕獲機(jī)制，可以增強(qiáng)程序的健壯性。錯誤恢復(fù)策略包括重試、回滾、替代操作等，根據(jù)具體情況選擇合適的策略來恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時，通過冗余設(shè)計、備份和校驗等方法來提高系統(tǒng)的可靠性B.錯誤處理和容錯機(jī)制會增加程序的復(fù)雜性，降低運(yùn)行效率，因此應(yīng)該盡量避免使用C.只要程序編寫正確，就不會出現(xiàn)錯誤，不需要考慮錯誤處理和容錯機(jī)制D.錯誤處理和容錯機(jī)制只適用于大型的關(guān)鍵系統(tǒng)，對于小型程序沒有必要19、在處理一個復(fù)雜的邏輯問題時，如果需要根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的操作，并且條件之間存在復(fù)雜的組合關(guān)系。以下哪種編程結(jié)構(gòu)能夠清晰地表達(dá)這種邏輯？（）A.順序結(jié)構(gòu)，按照代碼書寫順序依次執(zhí)行B.選擇結(jié)構(gòu)，如if-else語句C.循環(huán)結(jié)構(gòu)，如for和while循環(huán)D.函數(shù)調(diào)用結(jié)構(gòu)，將邏輯封裝為函數(shù)20、在解決一個需要在多個目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡的問題時，例如在軟件開發(fā)中平衡功能、性能和成本，計算思維能夠幫助我們做出明智的決策。以下哪種策略更符合計算思維？（）A.只關(guān)注其中一個目標(biāo)，忽略其他目標(biāo)B.對每個目標(biāo)進(jìn)行量化評估，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，尋找最優(yōu)解或滿意解C.憑直覺和經(jīng)驗做出決策，不進(jìn)行定量分析D.隨機(jī)選擇一個解決方案，不考慮其對各個目標(biāo)的影響21、在計算中的搜索算法中，以下對于深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的搜索策略、適用場景和時間復(fù)雜度的描述，哪一種說法是正確的？（）A.深度優(yōu)先搜索沿著一條路徑盡可能深地探索，直到無法繼續(xù)，然后回溯；廣度優(yōu)先搜索則逐層地訪問節(jié)點(diǎn)。深度優(yōu)先搜索適用于求解路徑問題，如迷宮問題；廣度優(yōu)先搜索適用于求最短路徑問題。深度優(yōu)先搜索的時間復(fù)雜度與圖的結(jié)構(gòu)有關(guān)，廣度優(yōu)先搜索的時間復(fù)雜度為O(|V|+|E|)，其中|V|表示頂點(diǎn)數(shù)，|E|表示邊數(shù)B.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索在搜索策略和適用場景上沒有明顯區(qū)別，可以隨意選擇使用C.深度優(yōu)先搜索的時間復(fù)雜度總是低于廣度優(yōu)先搜索，因此在大多數(shù)情況下應(yīng)選擇深度優(yōu)先搜索D.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索都只適用于小型圖，對于大型圖無法使用22、在進(jìn)行文本自動分類和信息檢索的任務(wù)中，例如對大量的新聞文章、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、電子郵件等進(jìn)行分類和檢索，需要利用自然語言處理技術(shù)和算法。在這個領(lǐng)域，以下哪種計算思維的技術(shù)和策略能夠提高分類和檢索的準(zhǔn)確性和效率？（）A.詞向量表示與文本特征提取B.分類算法的應(yīng)用與改進(jìn)C.索引結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化D.以上都是23、在進(jìn)行密碼學(xué)相關(guān)的任務(wù)，比如設(shè)計一個安全的加密算法，計算思維對于確保算法的復(fù)雜性和安全性至關(guān)重要。以下哪種設(shè)計思路更符合計算思維？（）A.使用簡單的替換加密方法，容易被破解B.基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題，如大整數(shù)分解或離散對數(shù)問題，設(shè)計加密算法C.不考慮安全性，隨意設(shè)計一個加密算法D.直接使用公開的加密算法，不進(jìn)行任何改進(jìn)24、關(guān)于計算中的數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化，以下對于索引的作用、查詢計劃的生成和優(yōu)化策略的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.索引可以加快數(shù)據(jù)的檢索速度，但會增加數(shù)據(jù)插入和更新的開銷。查詢優(yōu)化器根據(jù)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和查詢語句生成查詢計劃，并通過選擇合適的索引、連接方式和執(zhí)行順序等策略來優(yōu)化查詢性能。優(yōu)化策略包括基于成本的優(yōu)化、啟發(fā)式優(yōu)化和參數(shù)調(diào)整等B.數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化是數(shù)據(jù)庫管理員的工作，與普通用戶無關(guān)C.數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化只對大型數(shù)據(jù)庫有意義，對于小型數(shù)據(jù)庫沒有必要D.數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化非常復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化25、對于計算中的云計算概念，以下關(guān)于IaaS、PaaS和SaaS的描述，不正確的是哪一項？（）A.IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）提供服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施資源B.PaaS（平臺即服務(wù)）提供平臺環(huán)境，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件C.SaaS（軟件即服務(wù)）提供完整的應(yīng)用程序，用戶可以直接使用D.企業(yè)在選擇云計算服務(wù)模式時，只能選擇其中一種，不能根據(jù)需求組合使用26、在程序設(shè)計的錯誤處理中，異常處理機(jī)制用于捕獲和處理運(yùn)行時錯誤。以下關(guān)于異常處理的描述，哪一項是正確的？（）A.可以提高程序的健壯性B.會降低程序的執(zhí)行效率C.應(yīng)該盡量避免使用D.以上都不對27、對于計算中的并行計算模型，以下關(guān)于共享內(nèi)存模型和分布式內(nèi)存模型的架構(gòu)特點(diǎn)、通信方式和性能影響因素的描述，哪一項是正確的？（）A.共享內(nèi)存模型中多個處理器共享同一塊內(nèi)存，通信通過內(nèi)存訪問實(shí)現(xiàn)，容易出現(xiàn)內(nèi)存競爭和同步問題；分布式內(nèi)存模型中每個處理器有自己的本地內(nèi)存，通信通過消息傳遞實(shí)現(xiàn)，通信開銷較大。處理器數(shù)量、數(shù)據(jù)分布和任務(wù)劃分等因素都會影響并行性能B.共享內(nèi)存模型和分布式內(nèi)存模型在性能上沒有差異，可以根據(jù)喜好選擇使用C.分布式內(nèi)存模型比共享內(nèi)存模型更先進(jìn)，應(yīng)該優(yōu)先使用分布式內(nèi)存模型D.并行計算模型只適用于超級計算機(jī)，對于普通多核計算機(jī)不適用28、在計算機(jī)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29、關(guān)于計算中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以下關(guān)于傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能家居的描述，不正確的是哪一項？（）A.傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量分布的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)和監(jiān)測物理現(xiàn)象B.智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家庭設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化控制和遠(yuǎn)程管理C.傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能家居的發(fā)展依賴于低功耗通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和云計算等支持D.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能家居中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)難題和挑戰(zhàn)30、關(guān)于計算思維中的遞歸算法，以下對于其原理和應(yīng)用場景的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.遞歸算法是一種通過自身調(diào)用自身來解決問題的方法。它將復(fù)雜的問題逐步分解為相同但規(guī)模更小的子問題，直到達(dá)到一個基礎(chǔ)情況可以直接求解。遞歸算法在處理具有重復(fù)結(jié)構(gòu)或可以逐步簡化的問題時非常有效，如計算階乘、斐波那契數(shù)列、樹形結(jié)構(gòu)的遍歷等。然而，遞歸算法可能會導(dǎo)致?？臻g的大量消耗，在某些情況下可能不如迭代算法效率高B.遞歸算法是一種復(fù)雜且效率低下的算法，應(yīng)該盡量避免使用，而選擇更簡單的迭代算法C.遞歸算法只能用于解決數(shù)學(xué)計算類的問題，對于其他實(shí)際應(yīng)用場景不適用D.遞歸算法的原理難以理解，而且在實(shí)際編程中很少用到，沒有必要深入學(xué)習(xí)二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在能源管理中，計算思維有助于提高能源利用效率和可持續(xù)發(fā)展。請深入探討能源管理系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化，如能源監(jiān)測、需求響應(yīng)和能源存儲等。分析如何運(yùn)用計算思維制定能源策略，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和能源的合理分配，舉例說明在工業(yè)、建筑和可再生能源領(lǐng)域的能源管理應(yīng)用和效果。2、（本題5分）詳細(xì)論述計算思維在電信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用。分析如何根據(jù)用戶需求和網(wǎng)絡(luò)流量分布，運(yùn)用算法和模型優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。3、（本題5分）計算思維中的分治法是一種重要的問題解決策略。深入闡述分治法的概念和基本思想，分析分治法的適用條件和實(shí)現(xiàn)步驟，通過具體的算法（如歸并排序、快速排序、二分查找）說明如何運(yùn)用分治法將復(fù)雜問題分解為若干個規(guī)模較小且相互