西南交通大学《程学设计语言》2023-2024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页西南交通大学

《程学设计语言》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、以下哪种编程语言通常被用于系统级编程和嵌入式系统开发？（）A.Java是一种广泛应用于企业级应用开发的编程语言，虽然也可以用于一些特定的嵌入式系统开发，但不是主要用于系统级编程和嵌入式系统开发的语言B.Python是一种高级编程语言，主要用于数据分析、机器学习、Web开发等领域，不适合用于系统级编程和嵌入式系统开发C.C语言是一种广泛应用于系统级编程和嵌入式系统开发的编程语言。它具有高效、灵活、可移植性强等特点，能够直接操作硬件，非常适合用于底层系统的开发D.JavaScript主要用于Web前端开发，不适合用于系统级编程和嵌入式系统开发2、在编写一个图像处理程序时，需要对图像进行边缘检测。以下哪种算法在检测图像边缘时准确性较高，同时计算复杂度相对合理？（）A.Sobel算子B.Roberts算子C.Prewitt算子D.Canny算子3、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4、在使用JavaScript开发一个在线视频播放器时，需要支持多种视频格式的播放、缓冲控制、音量调节和字幕显示等功能。同时，要适应不同的浏览器和设备。以下哪种技术和库的选择是比较恰当的？（）A.使用HTML5的标签和原生JavaScript实现所有功能B.借助第三方视频播放库，如Video.js，处理复杂的播放逻辑C.自行开发视频解码和渲染算法，以获得更好的性能D.只支持少数常见的视频格式，降低开发难度5、假设使用RubyonRails框架开发一个博客系统，需要实现文章的发布、编辑、分类、评论管理等功能。在处理文章分类和标签的逻辑时，以下哪种数据库设计和关联方式是比较合理的？（）A.为文章和分类、标签分别创建独立的表，通过外键关联B.将分类和标签信息直接存储在文章表的字段中C.建立一个单独的关联表，用于存储文章与分类、标签的多对多关系D.不考虑分类和标签，所有文章都存储在一个表中6、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7、在开发一个在线购物网站的后台管理系统时，需要实现商品管理、订单处理、用户信息管理以及数据分析等功能。系统需要具备良好的用户界面、高效的数据处理能力和可靠的安全性。以下哪种开发方案是最合适的？（）A.采用PHP语言结合Laravel框架，使用MySQL数据库存储数据，通过SSL协议保障通信安全，利用Vue.js构建前端界面B.运用RubyonRails框架搭配PostgreSQL数据库，使用HTML5和CSS3设计前端，借助第三方安全插件增强系统安全性C.使用Python的Django框架，结合MongoDB数据库，采用前后端分离的方式，前端使用React框架，通过加密算法保护数据D.选择Java的SpringBoot框架，选用SQLServer数据库，使用Thymeleaf模板引擎生成前端页面，利用防火墙和入侵检测系统确保安全8、使用C语言编写一个程序，需要动态分配一个二维数组来存储整数。以下哪种方式是正确的内存分配和释放方式（）A.使用

malloc

分配，使用

free

释放B.使用

calloc

分配，使用

delete

释放C.直接声明一个二维数组D.以上方法都不对9、在开发一个图形用户界面（GUI）应用程序时，需要处理用户的各种交互操作，如鼠标点击、键盘输入和窗口大小调整。以下哪种编程语言或框架在构建GUI方面具有丰富的组件和良好的跨平台支持？（）A.Java的Swing框架B.Python的Tkinter库C.C++的Qt框架D.JavaScript的React框架10、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11、在Python中，要使用正则表达式来匹配和提取一段文本中的电子邮件地址。以下关于正则表达式的使用和匹配规则，哪一项是错误的？（）A.导入re模块，使用其提供的函数和方法来进行正则表达式的操作B.编写合适的正则表达式模式来匹配常见的电子邮件地址格式C.在匹配过程中，可以使用分组来提取电子邮件地址的不同部分，如用户名和域名D.正则表达式可以匹配任何复杂的文本模式，因此不需要对输入的文本进行任何预处理和筛选12、设想正在开发一个在线游戏的服务器端程序，需要处理玩家的连接、游戏逻辑、数据存储以及防止作弊等功能。游戏要求低延迟、高并发和稳定的运行。以下哪种技术和架构的组合是最合适的？（）A.使用C++编写核心游戏逻辑，结合MySQL数据库存储玩家数据，利用TCP协议进行通信，通过反作弊引擎检测作弊行为B.采用Java的Netty框架处理网络连接，搭配MongoDB数据库，运用UDP协议传输实时数据，借助人工智能算法识别作弊C.运用Python的Twisted框架实现网络服务，结合Redis缓存数据，使用WebSockets进行通信，利用机器学习模型防止作弊D.选择Node.js的Socket.IO库处理连接，使用PostgreSQL数据库，通过HTTP/2协议进行数据传输，运用行为分析技术防范作弊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、假设要设计一个程序来优化物流配送路线，考虑车辆容量、客户需求和交通状况等因素。以下哪种算法或技术在解决这类组合优化问题时经常被使用？（）A.模拟退火算法B.蚁群算法C.遗传算法D.以上算法都可能适用15、考虑使用Python开发一个人工智能聊天机器人，需要能够理解用户的输入、生成合适的回答，并不断学习和改进回答质量。以下哪种技术和模型的选择是比较可行的？（）A.使用规则引擎和模板匹配来生成回答B.基于深度学习的神经网络模型，如Transformer架构C.利用决策树算法进行意图识别和回答生成D.结合多种传统机器学习算法，如朴素贝叶斯和支持向量机16、在使用Python开发一个数据可视化工具时，需要能够将各种类型的数据（如数值型、文本型、日期型等）以直观的图表形式展示出来，并且支持用户的交互操作，如缩放、筛选、导出等。以下哪种库和技术的选择是比较合适的？（）A.使用matplotlib库绘制基本图表，通过JavaScript实现交互功能B.借助seaborn库生成复杂图表，利用Python的内置函数处理交互C.运用plotly库创建交互式图表，直接在Python环境中完成所有功能D.自己编写绘图代码，完全定制图表的外观和交互行为17、考虑开发一个用于模拟生态系统中生物种群变化的程序。生物之间存在复杂的相互作用和动态的数量变化。为了有效地模拟这种复杂系统的长期行为，以下哪种编程范式可能最为适用？（）A.面向过程编程B.面向对象编程C.函数式编程D.逻辑编程18、考虑使用Python语言解决一个问题：有一个包含学生姓名和成绩的字典，需要找出成绩最高的学生的姓名。假设字典名为

student_scores

，其中键是学生姓名，值是成绩。以下哪种方法能够准确地找到成绩最高的学生姓名（）A.遍历字典，比较每个成绩，记录最大值和对应的学生姓名B.对字典的值进行排序，然后获取最大值对应的键C.随机选择一个学生姓名，假设其成绩最高，然后与其他学生比较D.以上方法都不正确19、考虑编写一个程序来进行图像压缩，在保证一定图像质量的前提下减小文件大小。以下哪种图像压缩算法在实际应用中效果较好，并且具有较高的压缩比？（）A.JPEG压缩算法B.PNG压缩算法C.GIF压缩算法D.WebP压缩算法20、以下关于程序设计中的递归算法说法错误的是？（）A.递归算法是一种通过调用自身来解决问题的算法。递归算法通常具有简洁的代码结构，但在某些情况下可能会导致栈溢出等问题B.在使用递归算法时，需要确保递归有终止条件，否则会陷入无限递归C.递归算法适用于一些可以分解为相同子问题的问题，如阶乘计算、斐波那契数列等D.递归算法总是比非递归算法效率高。实际上，在很多情况下，非递归算法可能比递归算法更高效，因为递归算法可能会占用较多的栈空间，并且在某些情况下可能会导致重复计算二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述C语言中如何使用指针实现双向链表的删除节点操作。2、（本题5分）详细论述C语言中如何使用结构体和链表实现一个简单的物联网设备管理系统，包括设备的注册、监测、控制等功能，分析系统的设计和实现难点。3、（本题5分）详细阐述C语言中多文件编程的方法，包括头文件的编写、函数声明与定义的分离以及项目的组织。4、（本题5分）详细阐述C语言中预处理指令（如#ifdef、#ifndef等）在条件编译中的作用，结合项目实例说明其应用场景和意义。5、（本题5分）探讨C语言中如何使用指针实现数组元素的交换操作。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）编写一个程序，实现堆排序算法对用户输入的一组整数进行排序，并输出排序过程中的堆调整步骤。2、（本题5分）编写一个程序，实现希尔排序算法对用户输入的一组字符串按照长度进行排序，并输出排序后的结果。3、（本题5分）用户输入一个包含若干整数的数组，编写程序找出其中所有满足特定条件（例如大于平均值）的元素，并将它们存储到一个新的数组中。4、（本题5分）设计一