中国地质大学（武汉）《计算机高级语言程序设计》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算机高级语言程序设计》2021-2022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15个小题，每小题1分，共15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2、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.HashMap3、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、考虑编写一个程序来模拟物理系统中的粒子运动，如重力作用下的自由落体和弹性碰撞。以下哪种数值计算方法在求解这类物理方程时精度较高且效率较好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡罗方法D.龙格-库塔方法6、以下关于程序设计中的循环结构说法错误的是？（）A.循环结构是程序设计中的一种重要控制结构，它允许重复执行一段代码，直到满足特定的条件为止B.在循环结构中，常见的有for循环、while循环和do-while循环。不同的循环结构适用于不同的场景，程序员可以根据具体情况选择合适的循环结构C.循环结构可以嵌套使用，以实现更复杂的算法。但是，过多的嵌套循环会降低代码的可读性和执行效率D.循环结构一旦开始执行，就无法中途退出。实际上，在很多编程语言中，可以通过break和continue语句来中途退出循环或跳过当前循环的剩余部分7、在C语言中，要实现一个函数来查找一个整数数组中的最大值和最小值。以下关于函数的参数传递和返回值，哪一项是不正确的？（）A.可以通过指针参数来修改函数外部的变量，从而返回最大值和最小值B.将数组作为参数传递给函数时，可以直接传递数组名，函数内部可以通过下标访问数组元素C.函数可以返回一个结构体，其中包含最大值和最小值的信息D.为了提高效率，函数应该直接修改数组中的元素来返回最大值和最小值，而不是通过返回值或者指针参数8、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9、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10、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11、假设正在使用PHP开发一个电子商务网站的后台管理系统，该系统需要处理商品管理、订单管理、用户管理等功能。在实现商品搜索功能时，需要能够快速从大量的商品数据中找到匹配的结果。以下哪种数据库查询优化策略和技术是最为有效的？（）A.在商品表的所有字段上创建索引，以提高查询速度B.使用全文搜索技术，如Sphinx，专门用于文本内容的搜索C.对搜索关键词进行分词处理，然后在数据库中进行多条件查询D.定期将商品数据缓存到内存中，直接从内存中进行搜索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、在开发一个人工智能围棋程序时，需要评估每一步棋的潜在价值和局面优劣。以下哪种算法或技术常用于此类局面评估和决策制定？（）A.蒙特卡罗树搜索B.遗传算法C.模拟退火算法D.蚁群算法14、在使用Java开发一个在线考试系统时，需要实现自动判卷功能，能够对选择题、填空题、简答题等不同类型的题目进行准确判分。同时，要考虑判卷的效率和准确性。以下哪种技术和算法的组合是比较理想的？（）A.对于选择题，直接比较答案；填空题使用字符串匹配；简答题使用人工设定的关键词匹配B.利用机器学习算法，对学生的答案进行语义分析和相似度计算来判分C.建立题目答案的规则库，通过规则匹配和逻辑判断进行判卷D.对于所有类型的题目，都采用人工打分的方式，以保证准确性15、假设要编写一个程序来解决迷宫问题，即找到从迷宫入口到出口的最短路径。以下哪种算法在解决此类问题时通常表现出色，并且能够处理复杂的迷宫结构？（）A.深度优先搜索算法B.广度优先搜索算法C.回溯算法D.动态规划算法二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述C语言中如何利用指针实现对双向链表的节点排序功能。2、（本题5分）阐述C语言中宏定义的作用、使用规则及可能存在的风险，举例说明如何正确使用宏来提高代码的可读性和可维护性。3、（本题5分）探讨C语言中如何利用指针和结构体实现优先级队列，给出插入和取出元素的代码示例。4、（本题5分）探讨C语言中如何使用结构体和指针实现一个简单的红黑树数据结构，并实现插入和删除操作。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）说明Java中Java中的类加载器（ClassLoader）的层次结构。2、（本题5分）分析Java中消息队列（如ActiveMQ、RabbitMQ）的应用场景和使用方法。3、（本题5分）分析Python中列表推导式和生成器表达式的性能差异和使用场景。4、（本题5分）在Java中，解释Java中的方法句柄（MethodHandle）的概念和用途。5、（本题5分）分析C语言中结构体指针的使用和操作，举例说明其在链表中的应用。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个程序，让