昆明工业职业技术学院《计算物理与程序设计》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页昆明工业职业技术学院《计算物理与程序设计》

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2分，共40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、在数据结构中，链表和数组是两种常见的数据存储方式。对于频繁进行插入和删除操作的数据，哪种数据结构更合适？（）A.链表B.数组C.两者都可以D.取决于数据量大小2、在计算思维的优化算法应用中，对于在多种可能的解决方案中寻找最优解，以下哪一种描述是最贴切的？（）A.优化算法通过系统地搜索和评估可能的解决方案空间，利用数学模型和启发式方法，在满足一定约束条件的前提下，找到使目标函数达到最优值的解。常见的优化算法包括贪心算法、动态规划、模拟退火等，它们在资源分配、路径规划、调度等领域有着广泛的应用B.优化算法总是能够找到绝对的最优解，不存在误差和近似情况C.优化算法的应用非常简单，不需要对问题进行深入分析和建模，直接应用即可得到理想的结果D.优化算法只适用于理论研究，在实际问题中由于问题的复杂性和不确定性，很难发挥作用3、当开发一个实时在线游戏时，需要处理玩家之间的交互和同步，保证游戏的公平性和流畅性。以下哪种网络编程模型和技术是关键的？（）A.客户端-服务器模型，TCP协议保证数据可靠传输B.对等网络模型，每个节点地位平等C.基于UDP协议的无连接通信D.不考虑网络因素，专注游戏逻辑4、计算思维要求对问题进行合理的抽象。对于一个描述学生成绩的问题，如果只关注成绩的等级（如优、良、中、差），而不关心具体分数，这是一种（）A.过度抽象B.合理抽象C.抽象不足D.以上都不是5、在进行医疗图像处理的工作中，例如X光片、CT扫描、MRI图像的分析和诊断，需要提取病变特征、测量参数，并辅助医生做出准确的诊断。在这个过程中，以下哪种计算思维的方法和技术能够提高图像分析的精度和效率？（）A.图像分割与特征提取B.图像配准与融合C.辅助诊断模型训练D.以上都是6、对于计算思维中的递归算法，以下关于其特点和适用情况的说明，哪一项是准确的？（）A.递归算法复杂难懂，效率低下，很少有适用的场景B.递归算法是一种直接或间接调用自身函数或方法的算法。它具有简洁、优美的特点，能够用简洁的代码解决某些具有重复结构或可以逐步分解的问题，如计算阶乘、遍历树形结构等。但递归算法可能会导致栈溢出等问题，在实际应用中需要谨慎使用，通常适用于问题规模较小或结构清晰的情况C.递归算法只适用于数学计算，在其他领域几乎没有应用D.递归算法是一种过时的算法，已经被新的算法所取代7、在计算思维中，对于一个图像识别的任务，以下哪种方法通常不是关键步骤（）A.对图像进行预处理，如去噪、增强B.人工观察图像特征C.提取图像的特征向量D.使用机器学习模型进行分类8、在程序设计语言的类型系统中，强类型语言和弱类型语言的主要区别在于？（）A.变量类型的检查严格程度B.性能C.开发效率D.以上都不对9、在计算思维中，优化算法以提高效率是常见的追求。对于一个旅行商问题（TSP），以下哪种优化策略通常不被采用（）A.贪心算法B.动态规划C.随机搜索D.暴力枚举所有可能路径10、在当今数字化时代，计算思维对于解决复杂问题和推动创新具有关键作用。假设您正在开发一个智能交通管理系统，需要考虑实时收集车辆信息、优化交通流量以及应对突发状况。在这个过程中，以下哪种计算思维方法能够最有效地帮助您设计出高效可靠的解决方案？（）A.分解问题，将整个系统分解为多个独立的子模块，如车辆检测、路线规划和应急响应，分别进行优化B.模式识别，通过分析历史交通数据，找出常见的交通模式和规律，以此为基础进行系统设计C.抽象化，忽略系统中的具体细节，专注于构建通用的交通模型和算法，以适应不同的场景D.算法设计，为每个具体的交通管理任务设计复杂的、高精度的算法，而不考虑其执行效率11、在解决一个复杂问题时，需要将其分解为多个较小的子问题，并逐步解决。以下哪种方法最能体现这种分解问题的思想？（）A.递归算法B.贪心算法C.分治法D.动态规划法12、对于一个需要实时处理音频信号的应用，比如语音识别或者音频特效处理。在算法效率和实时性方面，以下哪种技术可能是最为关键的？（）A.使用复杂但效率低下的算法，导致延迟B.采用数字信号处理（DSP）技术，对音频信号进行快速的滤波、变换和分析，能够在实时环境中高效地处理音频数据，满足语音识别和音频特效处理等应用对算法效率和实时性的严格要求C.不进行任何音频处理，直接传输原始音频D.随机选择音频处理技术，不考虑其性能13、对于一个需要对大量文本数据进行快速分类和检索的应用，比如一个大型在线图书馆的书籍分类系统。在选择数据结构时，以下哪种数据结构可能是最适合的，以提高数据处理的效率和准确性？（）A.简单的线性链表，逐个元素进行查找和操作B.二叉搜索树，通过比较节点值进行快速查找，但在数据不平衡时性能可能下降C.哈希表，能够在平均情况下以常数时间复杂度进行插入、删除和查找操作，非常适合处理大量的、需要快速检索和分类的数据，大大提高系统的响应速度和准确性D.栈结构，按照后进先出的原则操作数据14、对于计算思维中的图算法，以下关于其重要性和常见类型的说明，哪一项是恰当的？（）A.图算法不重要，在实际计算中很少用到B.图算法在解决许多实际问题中具有重要作用，如网络路由、社交网络分析、路径规划等。常见的图算法包括最短路径算法（如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法）、最小生成树算法（如普里姆算法、克鲁斯卡尔算法）、拓扑排序等。这些算法能够有效地处理图结构的数据，为各种应用提供解决方案C.图算法复杂且难以理解，一般只在学术研究中使用D.图算法的应用范围狭窄，只适用于特定领域的专业问题15、当设计一个数据库的备份和恢复策略，以防止数据丢失和灾难恢复。以下哪种方法是有效的？（）A.定期全量备份，恢复时使用最新备份B.增量备份，结合全量备份进行恢复C.异地存储备份数据，防止本地灾害D.以上方法的组合使用16、在计算机图形学中，光栅化和光线追踪是两种常见的渲染技术。以下关于它们的描述，哪一项是正确的？（）A.光线追踪的效果更真实，但计算量大B.光栅化的速度快，但效果不如光线追踪C.两者在效果和性能上没有明显区别D.以上都不对17、在解决一个资源分配问题，例如为多个项目分配有限的预算，计算思维可以帮助我们做出合理的决策。以下哪种策略更能体现计算思维的应用？（）A.平均分配预算给每个项目，不考虑项目的优先级和需求B.根据项目的预期收益和紧急程度，建立数学模型来优化预算分配C.让项目负责人自行决定所需预算，不进行统一规划D.随机分配预算，不考虑任何因素18、在计算机体系结构的存储层次中，缓存未命中时的处理方式有多种。以下哪种方式可以减少未命中的损失？（）A.回写B.直写C.预取D.以上都不对19、对于计算思维中的数值计算（NumericalComputation），以下说法错误的是：（）A.数值计算用于求解数学中的数值问题，如求解方程、积分、微分等B.数值计算方法可能存在误差，需要进行误差分析和控制C.可以使用数值逼近、迭代法等技术进行数值计算D.数值计算在计算机科学中不重要，主要是数学领域的研究内容20、对于计算中的排序算法，以下关于冒泡排序、快速排序和归并排序的时间复杂度、空间复杂度和稳定性的分析，哪一项是恰当的？（）A.冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)，是稳定排序；快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况为O(n^2)，空间复杂度为O(logn)，通常不稳定；归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(n)，是稳定排序。在实际应用中，应根据数据规模和特点选择合适的排序算法B.排序算法的时间复杂度和空间复杂度不重要，只要能得到正确的排序结果就行C.快速排序是最好的排序算法，应该在所有情况下都使用快速排序D.排序算法的稳定性对于排序结果没有影响，不需要考虑二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与团队协作能力的提升”，举例说明在团队项目中如何运用计算思维促进成员之间的协作和沟通。2、（本题5分）论述计算思维中的计算机图形学中的图形渲染和动画制作，说明图形管线和动画原理，以及在游戏和影视中的应用。3、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与移动学习的结合”，分析在移动设备上开展计算思维教育的特点和方法，以及移动学习资源的设计。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电商直播平台的流量分配机制不合理，导致部分优质主播得不到足够的曝光。请以计算思维为基础，探讨如何运用推荐算法和数据分析来优化流量分配，提高平台的公平性和活跃度。2、（本题5分）考虑开发一个能源管理系统，能够实时监测能源消耗并提供节能建议。请仔细分析如何运用计算思维来实现有效的能源监控和管理。3、（本题5分）某金融交易平台的交易撮合系统在处理高并发交易时出现延迟和错误，影响交易体验。请以计算思维为基础，探讨如何通过优化交易算法、分布式架构和缓存机制来提高交易撮合的效率和准确性。4、（本题5分）某金融机构的风险评估系统需要更加精确和及时地预测市场风险。请以计算思维为指导，研究如何整合多源数据、运用先进的数据分析算法和模型来提升风险评估的准确性和时效性。5、（本题5分）对于一个工厂生产排程系统，要合理安排生产任务以满足订单需求和资源约束。请深入分析如何运用计算思维来优化生产排程方案。