科尔沁艺术职业学院《计算思维与算法设计基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页科尔沁艺术职业学院《计算思维与算法设计基础》

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、在计算思维中的问题分解策略方面，以下对于其原理和意义的解释，哪种说法是准确的？（）A.问题分解就是把一个大问题简单地分成几个小部分，没有什么特别的技巧和意义B.问题分解是将一个复杂的问题拆解为若干个相对简单、易于处理的子问题的过程。其原理基于人类认知的局限性，通过将复杂问题逐步细化，可以更清晰地理解问题的结构和内在关系。这使得解决问题的过程更加有条理，降低了问题的复杂度，提高了解决问题的效率和成功率。同时，问题分解有助于团队协作，不同人员可以专注于解决特定的子问题C.问题分解策略过于复杂，在实际解决问题时往往会增加难度，不建议使用D.问题分解只适用于特定类型的计算问题，通用性不强2、在计算思维的逻辑推理方面，关于形式逻辑和数理逻辑在解决计算问题中的作用，以下哪种说法是最合理的？（）A.形式逻辑和数理逻辑为计算问题的解决提供了严谨的推理框架和方法。形式逻辑帮助我们构建清晰的论证结构，判断命题的真假和推理的有效性；数理逻辑则通过符号化和数学化的方式，更精确地描述和处理逻辑关系，为算法设计和程序正确性证明提供基础B.形式逻辑在计算思维中已经过时，数理逻辑是解决所有计算问题的唯一有效工具C.形式逻辑和数理逻辑对于计算问题的解决作用有限，实际中更多依靠直觉和经验D.形式逻辑和数理逻辑在计算思维中的应用非常简单，无需深入学习和理解就能轻松运用3、对于一个需要进行图像识别和分类的任务，例如识别手写数字。以下哪种机器学习算法和技术是常用的？（）A.决策树算法，基于特征进行分类B.支持向量机（SVM），寻找最优分类超平面C.朴素贝叶斯分类器，基于概率进行分类D.以上算法和技术的结合使用4、在处理一个涉及加密和解密的通信系统时，计算思维对于保障信息安全和效率至关重要。以下哪种方法更能体现计算思维？（）A.使用简单的对称加密算法，如DES，不考虑密钥管理B.采用非对称加密算法，如RSA，结合数字证书进行身份验证和密钥交换C.不进行加密，直接传输明文数据D.使用一种过时的加密算法，不考虑其安全性漏洞5、在计算中的排序算法研究中，以下关于冒泡排序、插入排序和快速排序的描述，不正确的是哪一项？（）A.冒泡排序通过反复比较相邻元素并交换位置，将最大（或最小）的元素逐步“浮”到数组的一端B.插入排序将待排序的元素逐个插入到已排序的部分中，适用于初始数据基本有序的情况C.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为小于和大于基准元素的两部分，然后对这两部分分别递归排序D.这三种排序算法的时间复杂度在所有情况下都是相同的，因此在实际应用中可以随意选择使用6、当开发一个跨平台的桌面应用程序，需要在Windows、Mac和Linux等操作系统上运行。以下哪种开发框架和工具能够提供较好的支持？（）A.Qt框架，跨平台的图形用户界面框架B..NETFramework，仅限Windows平台C.JavaSwing，主要用于Java应用D.特定操作系统的原生开发工具7、对于计算中的错误处理和调试技术，以下关于其重要性和方法的描述，不正确的是哪一项？（）A.在程序开发过程中，不可避免会出现错误，包括语法错误、逻辑错误和运行时错误，及时有效地处理和调试错误是保证程序正确性的关键B.错误处理机制可以通过异常处理、返回错误码等方式来实现，以便在错误发生时能够采取适当的措施，如恢复数据、提示用户等C.调试技术包括打印输出中间结果、使用调试工具、设置断点等，帮助开发者定位和理解错误发生的位置和原因D.一旦程序通过了初步测试，就不再需要关注错误处理和调试，因为程序已经被证明是可靠的8、在计算中的算法效率分析中，以下对于大O记号、平均情况和最坏情况时间复杂度的理解和应用的描述，哪一种说法是准确的？（）A.大O记号用于描述算法的渐进性能，给出了算法运行时间的上界估计。平均情况时间复杂度考虑了所有可能输入的平均性能，最坏情况时间复杂度则关注最不利的输入。在实际分析中，通常关注最坏情况时间复杂度来评估算法的性能上限B.大O记号和时间复杂度的分析过于理论化，在实际编程中没有实际用途C.只需要关注算法的平均情况时间复杂度，最坏情况时间复杂度不重要D.大O记号能够精确地给出算法的运行时间，而不仅仅是一个估计9、在进行文化遗产数字化保护和传承的工作中，例如古建筑的三维建模、文物的数字化修复、传统技艺的虚拟展示等，需要运用计算思维来保存和传播文化遗产的价值。在这个过程中，以下哪种计算思维的方法和技术能够实现文化遗产的有效保护和创新展示？（）A.数字建模与渲染B.虚拟修复与复原C.互动展示与传播D.以上都是10、在计算思维中，算法的正确性是一个重要的问题。以下关于算法正确性的描述中，错误的是？（）A.算法的正确性是指算法能够正确地解决给定的问题B.算法的正确性可以通过数学证明或实验验证来确定C.算法的正确性只与算法的设计有关，与编程语言和计算机硬件无关D.算法的正确性是绝对的，一旦算法被证明是正确的，就不会出现错误11、在计算思维的应用中，对于一个设计智能交通系统的任务，以下哪个方面不是重点考虑的（）A.车辆的外观设计B.交通流量的实时监测C.最优路径规划D.信号灯的智能控制12、数据在计算思维中的处理方式有很多种。以下关于数据处理方式的描述中，错误的是？（）A.数据可以进行排序、搜索、过滤、聚合等操作，以提取有用的信息B.数据处理可以使用不同的算法和数据结构，如排序算法、搜索算法、哈希表等C.数据处理需要考虑数据的规模、类型、分布等因素，以选择合适的数据处理方法D.数据处理只与计算机科学相关，在其他领域中没有应用13、假设要设计一个智能医疗诊断系统，能够根据患者的症状、检查结果和病史进行疾病诊断。在模型训练和优化方面，以下哪个因素是最为关键的？（）A.使用少量的、不具有代表性的数据进行训练B.选择合适的评估指标，如准确率、召回率和F1值，来衡量模型的性能，并根据这些指标进行有针对性的优化，通过调整模型的参数、选择合适的特征和算法，不断提高诊断的准确性和可靠性，为患者提供更精准的医疗诊断服务C.不进行模型评估和优化，直接使用初始模型D.随意选择训练数据和评估指标，不考虑其合理性14、在分析一个大型数据集时，需要找出其中的异常值和趋势。如果数据量非常大，手动分析几乎不可能。以下哪种数据分析方法和工具能够有效地完成这个任务？（）A.使用电子表格软件，如Excel，进行数据筛选和图表绘制B.编写自定义的程序，通过循环和条件判断来分析数据C.利用专业的数据分析软件，如R或Python中的数据分析库D.依靠人工经验和直觉进行判断15、在开发一个能够自动识别图像中物体的计算机视觉系统时，计算思维在特征提取和分类算法选择方面起着关键作用。以下哪种方法更符合计算思维？（）A.使用手工设计的特征，如边缘、形状等，结合传统分类器B.利用深度学习中的卷积神经网络自动学习特征和进行分类C.不提取特征，直接将原始图像输入简单的分类器D.完全依赖人类的视觉判断，不使用计算机算法16、在计算中的并行计算领域，以下关于其概念和优势的描述，不正确的是哪一项？（）A.并行计算是指同时使用多个计算资源（如多核处理器、计算机集群等）来解决一个问题，以提高计算速度B.并行计算可以通过任务并行（将一个大任务分解为多个独立的子任务同时执行）或数据并行（对大量数据进行分区并同时处理）的方式实现C.并行计算能够显著缩短计算时间，但也面临着任务分配、数据同步、通信开销等挑战D.所有的计算问题都可以通过并行计算来获得显著的性能提升，无需考虑问题本身的性质和特点17、在一个多人在线游戏的服务器端编程中，需要处理大量玩家的实时交互和数据同步。以下哪种技术或架构可能是最为关键的，以确保游戏的流畅性和稳定性？（）A.单机架构，所有计算在一台服务器上完成B.客户端-服务器架构，将游戏逻辑和数据处理集中在服务器端，通过高效的网络通信和数据同步机制，确保玩家之间的实时交互准确无误，维持游戏的流畅性和稳定性，为玩家提供优质的游戏体验C.分布式架构，但节点之间通信效率低下D.不考虑架构设计，随意编写服务器端程序18、计算思维中的贪心算法在某些情况下能快速得到近似解。对于一个背包问题，以下关于贪心算法的描述，不正确的是（）A.总是选择当前看起来最优的选项B.可能无法得到最优解C.计算速度快D.一定能得到最优解19、对于计算中的图算法，以下关于深度优先搜索和广度优先搜索的描述，不正确的是哪一项？（）A.深度优先搜索从起始节点开始，沿着一条路径尽可能深地访问节点，直到无法继续，然后回溯B.广度优先搜索则从起始节点开始，逐层地访问相邻节点，先访问距离起始节点近的节点C.深度优先搜索和广度优先搜索都可以用于图的遍历、寻找路径、判断连通性等问题D.深度优先搜索和广度优先搜索的时间复杂度和空间复杂度在所有类型的图中都是相同的20、对于计算思维中的可计算性理论，以下关于其基本概念和意义的描述，哪一种是准确的？（）A.可计算性理论研究哪些问题是可计算的，哪些是不可计算的，以及计算的复杂性和界限。它定义了图灵机等计算模型，并通过这些模型来判断问题的可解性。了解可计算性理论有助于我们理解计算机的能力和限制，避免在不可计算的问题上浪费时间和资源，同时为算法设计和问题求解提供理论基础B.可计算性理论是一种纯理论的研究，与实际的计算应用没有直接的关系，对计算机编程和问题解决没有实际价值C.可计算性理论过于深奥和抽象，只有计算机科学家和数学家才需要研究，普通的计算机用户和程序员无需了解D.可计算性理论已经过时，随着计算机技术的发展，其结论和方法已经不再适用二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）计算思维在物流和供应链管理中，如库存管理、配送路径优化等方面有着重要的应用。请阐述计算思维在这些领域的具体应用和价值，并讨论如何应对物流系统中的动态变化和不确定性。2、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维在教育领域的应用”，说明如何培养学生的计算思维能力，以及计算思维对教育改革和创新的影响。3、（本题5分）计算思维在社会科学研究中也逐渐得到应用。请举例说明如何运用计算思维分析社会现象、研究人类行为，如社交网络分析、人口流动模型等，并讨论其对社会科学研究方法的影响。4、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与工程思维的结合”，举例说明在工程项目中如何运用计算思维和工程思维提高项目的成功率和质量。5、（本题5分）解释计算思维中的图论应用，举例说明在网络分析、路径规划等领域中图论的具体运用和解决问题的思路。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线社交网络的好友推荐系统中，要根据用户的社交关系和兴趣爱好推荐可能的好友。请深入分析如何运用计算思维和图算法来实现精准推荐。2、（本题5分）假设要构建一个智能水质净化系统，能够根据水质变化自动调整净化参数。请深入分析其中所运用的计算思维和自动化控制技术。3、（本题5分）在一个大型企业的人力资源管理系统中，要处理员工的信息、考勤、绩效评估和薪资计算等复杂任务。请分析如何利用计算思维来优化系统的性能，提高数据处理的效率和准确性。4、（本题5分）假设要为一个手机应用商店设计推荐算法，根据用户的下载历史、浏览行为和应用评价为其推荐相关应用。请详细分析如何运用计算思维来提高推荐效果。5、（本题5分）假设要创建一个智能医疗影像诊断辅助系统，能够帮助医生快速发现病变。请仔细分析其中所运用的计算思维和图像处理与分析技术。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细探讨计算思维中的启发式搜索算法，如A*算法、贪心算法等，解释其原理和适用场景，分析如何通过启