北京理工大学《并行编程原理与实践》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在开发一个在线文档编辑系统时，需要支持多人同时编辑、版本控制、格式保留和实时协作等功能。对于数据的存储和同步机制，以下哪种方案能够提供最佳的用户体验和性能？（）A.将文档数据存储在关系型数据库中，通过定时同步实现多人协作B.利用云存储服务，如GoogleDrive，借助其提供的协作功能C.运用分布式版本控制系统，如Git，自行实现数据存储和同步逻辑D.把文档以二进制形式存储在文件系统中，使用共享锁进行并发控制2、假设要编写一个程序来监控系统资源的使用情况，如CPU利用率、内存占用和网络带宽。以下哪种编程语言和系统接口在系统监控方面具有较好的支持和易用性？（）A.C语言结合系统调用B.Python结合psutil库C.Java结合JMX接口D.Go语言结合内置的系统监控函数3、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4、假设正在开发一个在线购物网站的订单处理系统，需要对订单进行各种操作，如添加、删除、查询和修改。为了确保系统在处理大量订单时的性能和数据一致性，以下哪种数据库操作方式是较为理想的选择？（）A.直接对数据库进行频繁的读写操作，不使用缓存机制B.先将操作记录在内存缓存中，定期批量同步到数据库C.借助分布式数据库，将订单数据分散存储在多个节点D.使用数据库的存储过程来处理所有订单相关的操作5、假设正在设计一个在线考试系统的自动判卷模块，需要对多种类型的题目（如选择题、填空题、简答题）进行准确评分。以下哪种技术或方法能够有效地实现这个功能，同时具有较好的可扩展性？（）A.使用正则表达式匹配答案B.基于机器学习的文本分类模型C.编写特定的逻辑判断代码D.以上方法结合使用6、在一个使用C++语言开发的大型项目中，需要实现一个复杂的数学计算模块。该模块需要处理大量的浮点数运算，并且要求计算结果具有高精度和高效率。同时，为了方便代码的维护和扩展，需要采用良好的编程风格和设计模式。假设现在要计算两个大型矩阵的乘积，以下哪种算法和数据结构的组合最有可能满足上述要求？（）A.使用直接的两层嵌套循环进行计算，矩阵元素存储在二维数组中B.采用分治法，将矩阵分割为小块进行计算，矩阵元素存储在链表中C.运用Strassen算法，矩阵元素存储在动态分配的二维数组中D.借助并行计算技术，同时对多个矩阵元素进行计算，矩阵存储在哈希表中7、在JavaScript中，要实现一个事件驱动的程序，例如当用户点击按钮时执行特定的操作。以下关于事件处理的实现方式，哪一项是不正确的？（）A.为按钮元素添加click事件监听器，指定当点击事件发生时要执行的函数B.事件处理函数可以访问和操作页面中的其他元素和数据C.可以同时为一个元素添加多个相同类型的事件监听器，它们会按照添加的顺序依次执行D.为了提高性能，应该尽量减少事件监听器的使用，只在必要时添加8、在开发一个金融风险评估系统时，需要综合考虑市场数据、信用记录、宏观经济指标等因素，以评估投资组合的风险水平。在数据融合、风险模型构建和结果展示方面，以下哪种方法是最科学的？（）A.手动整合各类数据，使用简单的数学模型计算风险，以表格形式展示结果B.利用数据仓库技术融合数据，基于统计模型评估风险，通过图表直观展示C.借助大数据平台处理数据，运用机器学习算法构建风险模型，生成详细的风险报告D.采用分散的数据存储，基于经验判断风险，以口头形式传达评估结果9、假设要开发一个用于智能农业的监控系统，能够实时监测土壤湿度、温度、酸碱度，以及农作物的生长状况，并自动控制灌溉和施肥设备。在传感器数据采集、数据分析和控制指令生成方面，以下哪种方案是最有效的？（）A.使用模拟传感器采集数据，通过本地计算机进行简单分析和控制B.借助数字传感器，将数据上传到云平台进行处理，生成控制指令下发到设备C.运用无线传感器网络，在网关处进行数据分析和控制决策D.采用有线传感器连接，数据存储在本地数据库，定期进行人工分析和控制10、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11、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12、在设计一个分布式计算框架时，需要考虑任务的分配、调度和容错处理。以下哪种技术或框架在实现这些功能方面具有成熟的解决方案和广泛的应用？（）A.HadoopB.SparkC.StormD.Flink13、在Python中，要使用元类（metaclass）来定制类的创建过程。以下关于元类的使用和作用，哪一项是不准确的？（）A.元类可以控制类的属性、方法的创建和行为B.通过定义元类，可以实现一些高级的编程技巧，如单例模式C.元类的使用相对复杂，通常只在非常特殊的情况下才需要使用D.元类可以替代普通的类继承，实现所有的类定制需求14、在JavaScript中，要实现一个对象的深拷贝，避免浅拷贝导致的引用问题。以下关于深拷贝的实现方法，哪一项是错误的？（）A.使用JSON.parse和JSON.stringify方法将对象转换为字符串再转换回对象来实现深拷贝B.递归遍历对象的属性，创建新的对象和属性来实现深拷贝C.利用一些第三方库，如Lodash的cloneDeep方法来实现深拷贝D.浅拷贝和深拷贝在大多数情况下效果相同，因此可以优先使用浅拷贝来提高性能15、在开发一个虚拟现实（VR）应用程序时，需要实现实时的场景渲染和交互响应。以下哪种编程语言和图形API的组合在VR开发中较为常用和高效？（）A.C++结合VulkanB.C#结合Unity的图形接口C.JavaScript结合WebVRD.Python结合OpenGLES16、在编写一个JavaScript程序来实现一个简单的购物车功能，能够添加商品、删除商品、计算总价。以下关于这个程序的实现细节，哪一项是不正确的？（）A.使用数组或者对象来存储购物车中的商品信息，包括商品名称、价格和数量等B.当添加商品时，检查商品是否已经存在于购物车中，如果存在则增加数量，否则添加新的商品项C.在计算总价时，遍历购物车中的商品，将每个商品的价格乘以数量并累加D.为了提高性能，不需要对购物车中的数据进行实时更新，只有在用户点击结算时才进行计算和处理17、假设正在编写一个程序来加密和解密敏感信息，要求加密强度高且效率较好。以下哪种加密算法在实际应用中被广泛认可，并且适合处理大量数据？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法18、在面向对象程序设计中，以下哪个概念用于描述类的实例化过程？（）A.继承是指一个类从另一个类中继承属性和方法的过程，与类的实例化无关B.封装是将数据和操作数据的方法封装在一个类中的过程，也不是描述类的实例化过程C.多态是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态，同样与类的实例化没有直接关系D.对象创建（ObjectCreation）是描述类的实例化过程。在面向对象编程中，通过使用类的构造函数可以创建类的实例，即对象。对象创建过程涉及为对象分配内存空间，并初始化对象的属性和方法19、在编写一个用于计算两个整数之和的程序时，通常会使用特定的编程语言来实现。假设我们使用C语言，以下关于这个程序的实现方式，哪一项是不准确的？（）A.可以使用标准的输入输出函数scanf和printf来获取用户输入的两个整数，并输出它们的和B.通过定义变量来存储输入的整数和计算结果，使用算术运算符+进行求和运算C.在代码中需要考虑用户输入的是否为有效的整数，如果不是，需要进行错误处理和提示D.为了提高程序的运行效率，可以不进行任何输入有效性的检查，直接进行求和计算20、在编写一个网络爬虫程序时，需要处理网页的下载、解析和数据提取。以下哪种编程语言和相关库在网络爬虫开发中具有较好的性能和丰富的功能？（）A.Python结合BeautifulSoup和Scrapy库B.Java结合HttpClient和Jsoup库C.Ruby结合Nokogiri库D.JavaScript结合Puppeteer库21、以下哪种数据结构适合用于快速查找元素是否存在？（）A.数组（Array）可以通过遍历查找元素是否存在，但对于大规模数据，查找效率较低B.链表（LinkedList）同样需要遍历查找元素，效率也不高C.哈希表（HashTable）通过将元素的关键值映射到一个特定的位置，可以快速查找元素是否存在。哈希表的查找时间复杂度通常为O(1)，非常高效D.栈（Stack）是一种后进先出的数据结构，不适合用于快速查找元素是否存在22、在使用Go语言编写一个分布式文件系统的客户端程序时，需要实现文件的上传、下载、删除和权限管理等功能。同时，要考虑网络延迟、错误处理和并发操作等因素。以下哪种设计模式和技术的运用是比较恰当的？（）A.采用同步阻塞的网络通信方式，逐个处理操作请求B.运用异步非阻塞的网络编程模型，结合通道（Channel）进行并发控制C.使用面向对象的设计方法，将每个功能封装成独立的类D.借助第三方库实现所有功能，避免自己处理底层细节23、在JavaScript中，以下哪个方法用于获取元素的样式属性？（）A.getStyle()B.getComputedStyle()C.style.getProperty()D.style.setAttribute()24、设想正在开发一款移动应用的后端服务，需要处理用户注册登录、数据存储、消息推送以及地理位置服务等功能。要求系统能够快速响应请求，具备良好的扩展性，并能适应不同移动平台的需求。以下哪种技术方案是最优的？（）A.基于Python的FastAPI框架，使用MongoDB作为数据库，借助FirebaseCloudMessaging实现消息推送，利用第三方地理位置服务API提供定位功能B.采用Java的SpringBoot框架，搭配MySQL数据库，运用极光推送服务发送消息，通过百度地图API获取地理位置信息C.运用Node.js的NestJS框架，结合PostgreSQL数据库，使用OneSignal进行消息推送，借助高德地图API实现地理位置服务D.选择PHP的Lumen框架，选用SQLite数据库，利用个推进行消息推送，使用腾讯地图API提供地理位置相关功能25、在编写一个程序来处理地理信息系统（GIS）数据，如地图绘制、空间分析和坐标转换。以下哪种编程语言和GIS库在GIS开发中具有强大的功能和广泛的应用？（）A.C++结合GDAL库B.Python结合geopandas库C.Java结合JTS库D.JavaScript结合Leaflet库二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述C语言中静态变量（包括静态局部变量和静态全局变量）的特性、作用域和生命周期。2、（本题5分）详细论述C语言中如何使用指针遍历多维数组。3、（本题5分）详细阐述C语言中字符串的处理方式，包括字符串的存储、复制、比较和拼接，解释使用字符数组和字符串指针的区别。4、（本题5分）详细阐述C语言中如何实现一个简单的栈模板，支持不同数据类型的元素入栈和出栈。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，程序将其中的字母按照字母表顺序重新排列并输出。2、（本题5分）编写一个程序，模拟实现一个简单的图书馆借阅管理系统。支持书籍的借阅、归还和查询借阅记录。3、（本题5分）