许昌学院《程序设计》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页许昌学院

《程序设计》2022-2023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、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3、以下关于程序设计中的算法复杂度说法错误的是？（）A.时间复杂度是衡量算法执行时间的指标，通常用大O符号表示。例如，O(n)表示随着输入规模n的增长，算法的执行时间线性增长B.空间复杂度是衡量算法所需存储空间的指标。算法在执行过程中可能需要存储一些中间结果或数据结构，空间复杂度反映了算法对存储空间的需求C.一个好的算法应该具有较低的时间复杂度和空间复杂度。但是在实际应用中，有时为了提高算法的可读性和可维护性，可能会牺牲一些效率D.算法的复杂度只与算法本身的设计有关，与输入数据的大小和特性无关。实际上，算法的复杂度通常会受到输入数据的大小和特性的影响。例如，对于某些排序算法，当输入数据已经部分有序时，算法的执行时间会大大减少4、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5、考虑开发一个用于图像识别的程序，需要对图像中的物体进行分类和定位。以下哪种深度学习框架在图像识别任务中具有较高的准确性和易用性？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.MXNet6、在使用Go语言开发一个网络爬虫程序时，需要从多个网站抓取数据、解析页面内容、提取关键信息并存储到数据库中。同时，要处理反爬虫机制、异常情况和并发请求。以下哪种策略和技术的运用是比较恰当的？（）A.使用同步的方式依次抓取每个网站，逐个处理页面B.运用并发协程（Goroutine）同时抓取多个网站，通过通道（Channel）协调数据处理C.借助第三方爬虫框架，按照其默认配置进行抓取D.只抓取少量网站，避免遇到复杂的反爬虫机制和异常情况7、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8、设想开发一个图像识别软件，能够识别不同类型的物体，如动物、植物、交通工具等。在算法设计上，需要考虑图像的特征提取、模型训练和分类预测。如果要提高图像识别的准确率，同时减少计算时间，以下哪种方法是最合适的？（）A.采用简单的图像特征，如颜色、形状，使用传统机器学习算法进行训练B.运用深度学习中的卷积神经网络（CNN），但使用较小的数据集进行训练C.利用复杂的手工设计特征，结合深度神经网络进行训练D.借助大规模的标注数据集，使用深度卷积神经网络进行训练，并进行模型优化9、假设使用Java语言开发一个图形用户界面程序，需要在窗口中添加一个按钮，并为按钮添加点击事件处理。以下哪种方式是常见的实现方式（）A.使用

ActionListener

接口来处理点击事件B.在按钮类中直接处理点击事件C.使用线程来监控按钮的点击D.以上方法都不可行10、假设要开发一个语音识别系统，能够将用户的语音转换为文字，并进行语义理解和回答。在语音信号处理、模型训练和自然语言处理方面，以下哪种技术和方法的组合是最有前景的？（）A.使用传统的语音特征提取方法，基于规则的语义理解，训练小规模的模型B.借助深度学习中的循环神经网络（RNN）进行语音识别和语义理解，使用大量标注数据训练C.运用卷积神经网络（CNN）处理语音信号，结合知识图谱进行语义理解D.采用混合模型，结合传统方法和深度学习技术，使用有限的训练数据11、在C语言中，要实现一个动态内存分配的程序，例如创建一个动态数组来存储用户输入的数据。以下关于动态内存分配和释放的注意事项，哪一项是不正确的？（）A.使用malloc或calloc函数来分配内存，使用free函数来释放内存B.在分配内存后，需要检查返回值是否为NULL，以确保分配成功C.可以多次释放同一块已分配的内存，不会导致错误D.内存泄漏是动态内存分配中常见的问题，需要确保在不再使用内存时及时释放12、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13、考虑编写一个程序来进行密码强度检测，需要评估密码的复杂性、长度和包含的字符类型等因素。以下哪种方法或规则在密码强度评估中被广泛采用？（）A.检查密码是否包含大写字母、小写字母、数字和特殊字符B.计算密码的熵值来衡量其不确定性C.对比密码与常见弱密码列表D.以上方法综合使用14、在Java中，要实现一个线程安全的集合类，例如线程安全的队列。以下关于线程安全集合类的实现和注意事项，哪一项是错误的？（）A.使用同步机制，如锁或者并发容器类，来保证多线程访问时的数据一致性B.在实现线程安全的集合类时，需要考虑性能和并发性的平衡C.线程安全的集合类可以在任何情况下替代普通的集合类，而不需要考虑具体的应用场景D.对于读多写少的场景，可以使用一些优化的线程安全集合类，如ConcurrentHashMap15、在开发一个多线程的文件处理程序时，多个线程需要同时读写同一个文件。为了避免数据冲突和不一致性，以下哪种同步机制是最合适的？（）A.互斥锁B.读写锁C.条件变量D.信号量16、在设计一个用于实时监控工业生产线上设备状态的系统时，需要快速采集和处理大量的传感器数据，及时发出警报并进行数据分析以预测设备故障。以下哪种技术和工具的组合能够最好地满足这些需求？（）A.使用C语言编写底层数据采集程序，结合实时数据库如InfluxDB存储数据，利用机器学习算法在Python中进行故障预测，通过WebSockets实时推送警报信息B.采用Java的NIO框架进行高效的数据采集，将数据存储在Redis缓存中，运用Spark进行数据分析和故障预测，使用短信服务发送警报C.运用Go语言的并发特性采集数据，使用PostgreSQL数据库存储历史数据，借助MATLAB进行故障分析和预测，通过电子邮件发送警报D.选择JavaScript的Node.js框架进行数据采集和处理，结合MySQL数据库，利用TensorFlow进行故障预测，使用即时通讯工具推送警报17、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18、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.HashMap19、在C语言中，要实现一个函数，能够判断一个字符串是否为回文（即正读和反读都相同）。以下哪种方法是可行的（）A.比较字符串的首尾字符，逐步向中间推进B.将字符串反转，然后与原字符串比较C.随机选择字符串中的部分字符进行比较D.以上方法都不可行20、在设计一个数据库备份和恢复策略时，需要考虑数据的重要性、恢复时间目标（RTO）和恢复点目标（RPO）。以下哪种备份方式和恢复方法能够满足严格的RTO和RPO要求？（）A.全量备份结合增量备份，使用恢复管理工具进行恢复B.持续数据保护（CDP）技术，实现快速恢复C.异地容灾备份，通过数据同步实现恢复D.以上备份和恢复方式都可以根据具体需求选择二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）请论述C语言中如何实现哈希表，包括哈希函数的设计、冲突解决方法和基本操作，分析哈希表的性能特点和适用场景。2、（本题5分）论述C语言中如何使用指针实现字符串的查找特定字符操作。3、（本题5分）论述C语言中如何使用迪杰斯特拉算法求解单源最短路径问题，分析算法的优化方法和在实际问题中的应用。4、（本题5分）想象编写一个C语言程序，对一个字符串进行加密和解密操作。论述加密和解密算法的设计。5、（本题5分）深入论述C语言中如何利用结构体和指针实现蒙特卡罗算法。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，模拟一个简单的图书分类管理系统。能够添加图书分类、删除图书分类、查询图书分类等功能。2、（本题5分）创建一个程序，用户输入一个包含若干个浮点数的列表，计算并输出这些浮点数的几何平均值。3、（本题5分）给定一个整数数组，编写程序找出其中所有相邻元素的差值绝对值最大的下标