四川文化艺术学院《并行计算方法》2023-2024学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页四川文化艺术学院《并行计算方法》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、设想开发一个人脸识别门禁系统，能够准确识别人员身份、记录进出时间，并与其他安全系统集成。在人脸识别算法的选择、系统的安全性和集成性方面，以下哪种方案是最合适的？（）A.采用传统的特征提取方法进行人脸识别，使用简单的密码保护数据，独立运行不与其他系统集成B.借助深度学习的人脸识别模型，采用加密技术保护数据，通过API与其他安全系统交互C.运用开源的人脸识别库，不进行数据加密，直接连接其他安全设备D.自主研发人脸识别算法，忽略数据安全，以单机模式运行2、考虑使用Java语言实现一个多态的例子，有一个父类

Animal

和两个子类

Cat

和

Dog

，都重写了父类的

makeSound()

方法。当创建一个

Animal

类型的数组，并存储

Cat

和

Dog

对象时，以下哪种方式能够正确调用子类的

makeSound()

方法（）A.直接通过数组元素调用B.进行类型判断后调用C.无法调用，只能调用父类的方法D.以上方法都不对3、在Java中，要实现一个类来表示一个矩形，并能够计算其面积和周长。假设矩形的长和宽通过构造函数进行初始化。以下关于这个类的设计和实现，哪一项是错误的？（）A.定义私有成员变量来存储矩形的长和宽B.提供公共的方法来获取矩形的长和宽C.实现计算面积和周长的方法，分别使用相应的数学公式D.为了节省内存，可以将长和宽的变量定义为静态变量，使得所有矩形对象共享这两个变量4、在JavaScript中，以下哪个方法用于获取元素的文本内容？（）A.innerTextB.textContentC.getText()D.getContent()5、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6、在Java中，要实现一个多线程程序，让多个线程同时执行不同的任务。假设其中一个线程用于计算一个复杂的数学问题，另一个线程用于更新用户界面。以下关于多线程实现和协调的描述，哪一项是不准确的？（）A.使用Thread类或者Runnable接口来创建线程对象，并指定线程要执行的任务B.通过线程同步机制，如锁或者信号量，来协调线程之间对共享资源的访问，防止数据竞争和不一致C.可以使用线程池来管理线程的创建和销毁，提高资源利用效率和程序性能D.由于多线程并发执行，不需要考虑线程执行的顺序和结果的一致性，让它们自由竞争即可7、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8、在开发一个基于区块链的供应链管理系统时，需要确保交易的不可篡改、可追溯和数据的安全性。区块链的选型、智能合约的设计以及与传统系统的集成都是关键问题。以下哪种方案能够最好地满足这些需求？（）A.选择公有链，如以太坊，编写简单的智能合约，直接替代现有的供应链系统B.采用私有链，定制智能合约，与现有供应链系统进行部分数据交互C.运用联盟链，结合复杂的智能合约，对现有系统进行全面改造和集成D.放弃区块链技术，使用传统数据库和加密算法来保障数据安全和可追溯性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、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11、在C语言中，要实现一个函数，能够将一个字符串逆序输出。假设字符串以'\0'结尾，以下哪种方法是可行的（）A.使用两个指针，从字符串的两端向中间移动，交换字符B.先将字符串复制到一个新的字符串，然后逆序输出新字符串C.逐个将字符串中的字符取出，然后从后往前输出D.以上方法都不可行12、在Java中，要实现一个观察者模式，用于在对象状态发生变化时通知多个观察者。以下关于观察者模式的实现和特点，哪一项是不准确的？（）A.定义主题接口和观察者接口，主题负责维护观察者列表并通知观察者B.观察者实现观察者接口，注册到主题中，并在收到通知时进行相应的处理C.观察者模式可以实现松耦合，主题和观察者之间的依赖关系较小D.观察者模式只适用于简单的场景，对于复杂的系统架构不太适用13、在C++中，要实现一个动态数组类，能够自动扩展数组的大小以容纳更多的元素。以下关于这个类的实现策略，哪一项是不准确的？（）A.使用指针来动态分配内存，并在需要时重新分配更大的内存空间B.提供添加元素、删除元素和获取元素等基本操作的方法C.为了提高性能，在每次添加元素时，直接将数组的大小扩展为原来的两倍D.在删除元素时，立即释放相应的内存空间，以避免内存泄漏14、使用Python语言进行文件操作，需要读取一个文本文件的每一行内容，并进行处理。以下哪种方式是合适的（）A.使用

open()

函数打开文件，然后逐行读取B.将整个文件内容一次性读取到内存，然后分割成行C.使用第三方库来读取文件D.以上方法都不好15、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.HashMap16、在使用Python开发一个自动化测试框架时，需要能够对多种类型的应用程序（Web应用、桌面应用、移动应用）进行测试用例的编写、执行和结果分析。以下哪种测试工具和框架的组合是比较理想的？（）A.使用unittest库和Selenium进行Web应用测试，Appium进行移动应用测试B.借助pytest框架和RobotFramework，涵盖所有类型的应用测试C.自行开发一套完整的测试工具，满足特定的需求D.只针对一种类型的应用进行测试，简化框架的复杂性17、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18、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19、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20、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在C语言中，如何使用信号量来实现进程或线程之间的同步和互斥，分析信号量的操作和在资源分配中的应用。2、（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。3、（本题5分）论述C语言中如何实现基数排序的改进算法，例如最高有效位优先（MSD）基数排序。4、（本题5分）论述C语言中如何实现快速排序算法，比较其与其他排序算法的优劣。5、（本题5分）详细阐述C语言中如何使用指针操作实现数组的归并排序优化。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，用户输入两个字符串，判断它们是否互为变位词（即两个字符串包含相同的字符，但顺序不同）。2、（本题5分）编写一个程序，实现堆排序算法对给定的整数数组进行排序。排序完成后，输出排序后的数组。3、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个字符串，将其中的数字和字母分别提取出来，组成两个新的字符串并输出