北京工业大学《有限元基础与软件应用》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页北京工业大学《有限元基础与软件应用》

2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、考虑使用Pascal语言开发一个学校图书馆管理系统，系统需要管理图书的借阅记录、库存信息、读者信息等。在处理图书借阅和归还的逻辑时，为了防止并发操作导致的数据不一致问题，以下哪种方法是合适的？（）A.使用临界区（CriticalSection）来保护共享数据，确保同一时间只有一个操作进行B.采用信号量（Semaphore）进行资源的同步和互斥访问C.运用事务（Transaction）机制，将借阅和归还操作视为一个原子操作D.不做任何特殊处理，依靠数据库自身的并发控制机制2、在Java中，要实现一个观察者模式，用于在对象状态发生变化时通知多个观察者。以下关于观察者模式的实现和特点，哪一项是不准确的？（）A.定义主题接口和观察者接口，主题负责维护观察者列表并通知观察者B.观察者实现观察者接口，注册到主题中，并在收到通知时进行相应的处理C.观察者模式可以实现松耦合，主题和观察者之间的依赖关系较小D.观察者模式只适用于简单的场景，对于复杂的系统架构不太适用3、在Python中，以下哪个语句可以输出"Hello,World!"？（）A.print("Hello,World!")B.output("Hello,World!")C.show("Hello,World!")D.display("Hello,World!")4、在程序设计中，以下哪个概念用于描述算法的空间效率？（）A.算法的时间复杂度是衡量算法执行时间的指标，与空间效率无关B.算法的可读性是指算法易于理解和阅读的程度，与空间效率没有直接关系C.算法的空间效率是指算法执行所需的存储空间。通常用空间复杂度来衡量，空间复杂度越低，算法的空间效率越高D.算法的可维护性是指算法易于修改和扩展的程度，与空间效率关系不大5、Java中的集合框架中，以下哪个用于实现无序且不允许重复元素的集合？（）A.HashSetB.ArrayListC.LinkedListD.HashMap6、在C++中，要实现一个模板类，能够处理不同类型的数据，例如整数、浮点数和字符串等。以下关于模板类的设计和使用，哪一项是不准确的？（）A.使用模板参数来定义类的通用类型，使得类可以适用于多种数据类型B.在模板类的实现中，根据模板参数的类型进行相应的操作和处理C.模板类的实例化时，根据具体的类型自动生成相应的代码D.模板类会增加代码的复杂性和编译时间，因此应尽量避免使用，而采用多个具体类型的类来实现相同的功能7、在Python中，要使用线程池来执行多个并发任务。以下关于线程池的使用和优势，哪一项是错误的？（）A.可以通过concurrent.futures模块中的ThreadPoolExecutor来创建线程池B.线程池可以自动管理线程的创建和销毁，避免频繁创建和销毁线程的开销C.线程池中的线程数量应该根据系统资源和任务特点进行合理设置D.线程池适用于所有类型的任务，包括计算密集型和I/O密集型任务，效果都一样好8、在C++中，要实现一个类的拷贝构造函数，以下哪种方式是正确的（）A.手动实现拷贝构造函数，逐个复制成员变量B.让编译器自动生成拷贝构造函数C.不实现拷贝构造函数D.以上方法都不对9、使用Python语言进行数据可视化，要绘制一个折线图来展示一组数据的变化趋势。以下哪种库是常用的选择（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

10、在Java中，要处理异常情况，例如文件读取失败或者网络连接中断。以下关于异常处理的策略，哪一项是不准确的？（）A.使用try-catch语句块来捕获可能抛出的异常B.在catch块中，可以根据不同的异常类型进行不同的处理操作C.可以抛出自定义的异常类，以更准确地描述程序中的错误情况D.为了不影响程序的正常执行，应该尽量捕获所有可能的异常，而不管是否能够进行有效的处理11、在Python中，要编写一个程序来实现冒泡排序算法对一个整数列表进行排序。以下关于冒泡排序算法的实现和优化，哪一项是错误的？（）A.外层循环控制排序的轮数，内层循环比较相邻的元素并进行交换B.在每一轮排序中，最大的元素会“浮”到列表的末尾C.可以通过标记是否发生交换来判断列表是否已经有序，提前结束排序过程，提高效率D.冒泡排序算法在任何情况下都是最优的排序算法，不需要考虑使用其他更高效的排序算法12、在Python中，以下哪个数据结构是无序且不允许重复元素的？（）A.列表B.元组C.集合D.字典13、C语言中，若有定义“inta=5;”，则执行“a+=2;”后，a的值为？（）A.5B.6C.7D.814、假设要开发一个用于管理图书馆书籍借阅信息的系统，需要实现书籍的借阅、归还、续借以及逾期提醒等功能。在设计程序时，考虑到可能有大量的并发操作和数据存储需求。以下哪种编程语言和数据库组合最适合这个项目？（）A.使用Python编程语言结合MySQL数据库，利用其丰富的库和成熟的关系型数据库管理能力B.采用Java编程语言搭配MongoDB数据库，发挥Java的稳定性和MongoDB的灵活性处理非结构化数据C.运用C++编程语言并结合SQLite数据库，以获得高效的性能和轻量级的数据库存储D.选择JavaScript编程语言配合PostgreSQL数据库，借助JavaScript在前端和后端的通用性以及PostgreSQL的强大功能15、在Java中，要实现一个接口

Shape

，包含一个方法

calculateArea()

，然后有

Circle

和

Rectangle

两个类实现这个接口。当创建一个

Shape

类型的引用，并指向一个具体的实现类对象时，以下哪种方式能够正确调用

calculateArea()

方法（）A.通过引用直接调用B.进行类型转换后调用C.无法调用，接口中没有具体实现D.以上方法都不对16、在Python中，要使用装饰器来增强一个函数的功能，例如添加日志记录或性能测量。以下关于装饰器的实现和应用，哪一项是错误的？（）A.定义一个装饰器函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数B.在被装饰的函数前使用@符号加上装饰器函数的名称来应用装饰器C.装饰器可以嵌套使用，多个装饰器可以依次对函数进行增强D.装饰器会改变被装饰函数的名称和签名，可能导致一些调用上的问题17、在设计一个用于天气预报的系统时，需要收集和分析来自多个气象站的数据，运用数值天气预报模型进行预测，并以直观的方式展示给用户。以下哪种技术和工具的选择是最恰当的？（）A.使用C++编写数据收集和处理程序，结合Python的NumPy和SciPy库进行数据分析，利用专业的气象模型软件进行预测，通过HTML5和CSS3构建前端展示界面B.采用Java的Netty框架接收数据，运用Spark进行大数据分析，使用第三方气象预测服务获取预报结果，借助Vue.js实现前端可视化C.运用Python的AsyncIO库进行异步数据采集，结合TensorFlow进行模型训练和预测，使用Echarts库进行数据可视化，利用Django框架搭建后端服务D.选择JavaScript的FetchAPI获取数据，利用Node.js的流处理模块处理数据，借助matplotlib生成图表，使用Express框架构建后端18、在一个使用C语言编写的程序中，需要实现一个功能：计算给定整数数组中所有元素的平均值。假设数组名为

arr

，长度为

n

。以下哪种方法是最常见和有效的计算平均值的方式（）A.先对数组元素求和，然后除以元素个数B.逐个计算每个元素与其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值C.随机选择数组中的一部分元素计算平均值D.以上方法都不可行19、假设正在开发一个金融风险评估系统，需要分析市场数据、信用记录和宏观经济指标。以下哪种数据分析方法和模型在金融风险评估中被广泛采用，并且能够提供可靠的风险评估结果？（）A.风险价值（VaR）模型B.信用评分模型C.压力测试D.以上方法和模型都常用于金融风险评估20、在开发一个在线音乐平台时，需要处理海量的音乐文件存储、用户播放记录、个性化推荐等功能。对于音乐文件的存储和播放技术，以及推荐算法的选择，以下哪种组合是最优的？（）A.将音乐文件存储在本地服务器，使用HTTP协议播放，基于内容的推荐算法B.利用云存储服务存储音乐，通过RTSP协议播放，协同过滤推荐算法C.运用分布式文件系统存储，借助流媒体技术播放，混合推荐算法结合内容和协同过滤D.把音乐文件压缩存储在数据库，使用FTP下载播放，随机推荐算法二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨C语言中的联合（union）数据类型，解释其与结构体的区别和适用场景，举例说明联合在节省内存空间方面的应用。2、（本题5分）论述在C语言中如何进行代码的性能分析和优化，包括使用工具和技巧来找出性能瓶颈。3、（本题5分）论述C语言中如何实现冒泡排序的并行化，利用多线程或多进程提高排序效率。4、（本题5分）详细论述C语言中结构体的定义和使用方法，解释如何使用结构体来组织和处理复杂的数据类型，举例说明结构体在实际编程中的应用。5、（本题5分）论述C语言中如何使用指针和数组实现一个字符串的去重操作，保留唯一的字符。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个字符串，判断其是否为有效的电话号码（包含特定的区号、号码格式等）。2、（本题5分）编写一个程序，实现从用户输入的一系列整数中找出最大值和最小值，并输出它们以及它们出现的次数。用户输入以-1结束。3、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个字符串，程序将其中的数字和字母分别提取出来，组成新的字符串并输出。4、（本题5分）编写一个程序，要求用户输入一个整数