枣庄职业学院《计算方法概论》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页枣庄职业学院《计算方法概论》

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30个小题，每小题1分，共30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、对于一个需要处理大量文本数据的应用，例如自然语言处理任务，需要对文本进行分词、词干提取和词频统计等操作。以下哪种编程语言和库能够提供便捷和高效的支持？（）A.C语言，通过手动编写字符串处理函数B.Java语言，使用内置的字符串操作方法C.Python语言，结合NLTK或SpaCy等库D.汇编语言，直接操作底层硬件2、关于计算思维中的计算复杂性（ComputationalComplexity），以下说法错误的是：（）A.计算复杂性用于衡量解决问题所需的计算资源，如时间和空间B.问题根据其复杂性可以分为P类问题、NP类问题等C.虽然有些问题的复杂性很高，但随着计算机技术的发展，都可以在可接受的时间内解决D.研究计算复杂性有助于评估算法的效率和选择合适的解决方法3、当设计一个智能交通系统，需要实时收集和分析车辆的位置、速度等信息，以优化交通流量和减少拥堵。以下哪种数据采集和处理方式是可行的？（）A.依靠人工观察和记录数据B.使用传感器和物联网技术自动采集数据C.从现有的交通数据库中随机抽取数据D.不进行数据采集，依靠经验和直觉进行决策4、关于计算思维中的模式识别（PatternRecognition），以下说法不准确的是：（）A.模式识别是在大量数据或现象中发现重复出现的规律、特征或结构B.它包括图像识别、语音识别、文本分类等多种应用C.模式识别需要借助数学模型和算法来提取和分析数据中的模式D.模式识别总是能够准确无误地识别出所有的模式，不受数据质量和复杂性的影响5、对于计算思维中的数据压缩技术，以下关于其原理和应用的描述，哪一种是准确的？（）A.数据压缩的原理是通过去除数据中的冗余和利用数据的统计特性来减少存储空间和传输带宽。常见的压缩算法有无损压缩（如Huffman编码、LZ算法）和有损压缩（如JPEG图像压缩、MP3音频压缩）。数据压缩广泛应用于文件存储、网络传输、多媒体处理等领域，在不损失重要信息或在可接受的损失范围内，有效地提高了数据的存储和传输效率B.数据压缩技术虽然能够节省存储空间和带宽，但会导致数据的质量下降，因此应该谨慎使用C.数据压缩技术已经非常成熟，没有进一步发展和创新的空间，未来的应用也不会有太大的变化D.数据压缩技术只适用于特定类型的数据，如文本、图像和音频，对于其他类型的数据无法进行压缩6、在数据库事务处理中，ACID特性保证了事务的可靠性。以下哪个特性确保事务执行的结果是一致的？（）A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性7、计算思维中的算法效率不仅仅取决于时间复杂度，还包括空间复杂度。对于一个需要处理大量数据但内存有限的情况，以下哪种算法可能不太适合（）A.需要大量额外内存来存储中间结果的算法B.基于原地操作，尽量少占用额外内存的算法C.可以逐步释放已处理数据所占用内存的算法D.对内存使用没有特殊要求的算法8、对于计算中的算法设计，以下关于贪心算法和动态规划算法的特点及适用场景的比较，哪一项是正确的？（）A.贪心算法在每一步都选择当前看起来最优的决策，不考虑整体的最优解，通常适用于一些简单的、局部最优解能接近全局最优解的问题；动态规划算法则通过将问题分解为重叠的子问题，并保存子问题的解来避免重复计算，适用于具有最优子结构和重叠子问题的问题。但动态规划算法的实现通常比贪心算法更复杂，空间复杂度也更高B.贪心算法和动态规划算法在本质上是相同的，只是名称不同，可以相互替代使用C.贪心算法总是能得到最优解，而动态规划算法在大多数情况下无法得到最优解D.贪心算法和动态规划算法都只适用于理论研究，在实际编程中很少使用9、在进行金融风险管理时，需要预测市场波动、评估投资组合的风险以及制定相应的应对策略。由于金融市场的复杂性和不确定性，以下哪种计算思维的方法能够帮助做出更明智的决策？（）A.风险模拟B.数据分析与建模C.策略优化D.以上都是10、在研究气候变化对生态系统的影响时，需要建立复杂的模型来模拟大气环流、海洋温度、生物多样性等多个因素之间的相互作用。由于这些因素之间的关系非常复杂且不确定，以下哪种计算思维的理念能够帮助构建更准确和有效的模型？（）A.不确定性处理B.模型验证与改进C.多模型融合D.以上都是11、对于计算思维中的逻辑推理和问题求解，以下关于其方法和重要性的描述，哪一个是恰当的？（）A.逻辑推理和问题求解是计算思维的核心要素。在面对问题时，通过对问题进行分解、抽象、模式识别和算法构建来找到解决方案。逻辑推理帮助我们从已知的条件和规则中推导出正确的结论，而问题求解则是将复杂问题转化为可处理的子问题，并逐步解决。这不仅在计算机科学中至关重要，也在日常生活和其他学科领域中广泛应用，有助于提高我们的思维能力和解决实际问题的效率B.逻辑推理和问题求解是一种理论性的概念，在实际应用中很难发挥作用，对于解决实际问题帮助不大C.逻辑推理和问题求解主要依赖于直觉和经验，不需要遵循特定的方法和原则，只要多尝试就能找到解决办法D.逻辑推理和问题求解只适用于数学和计算机相关的问题，对于其他领域的问题不适用12、对于一个需要处理自然语言文本的情感分析任务，例如判断一篇评论是积极还是消极的。在选择模型和特征时，以下哪种方法可能是最能提高分析准确性的？（）A.仅使用词袋模型，不考虑词序和语法B.结合词向量和深度学习模型，如卷积神经网络或循环神经网络，能够捕捉文本中的语义和上下文信息，更好地理解文本的情感倾向，显著提高情感分析的准确性和可靠性C.不使用任何模型和特征，依靠人工判断D.只考虑文本中的关键词，忽略其他信息13、在计算思维的并行计算概念中，以下关于其优势和挑战的描述，哪一个是恰当的？（）A.并行计算通过同时利用多个计算资源（如多核处理器、计算机集群）来加速计算任务。其优势在于能够显著缩短处理大规模数据和复杂问题的时间，提高计算效率。然而，并行计算也面临着任务分解、数据分配、同步和通信等挑战，需要精心设计算法和程序架构，以充分发挥并行性能并避免资源竞争和死锁等问题B.并行计算虽然能够提高计算速度，但由于其复杂性和高成本，在大多数情况下不值得采用C.并行计算只适用于科学计算和高性能计算领域，对于普通的应用程序开发没有意义D.并行计算是一种全新的、独立的计算模式，与传统的串行计算没有任何关系14、关于计算中的自然语言处理技术，以下关于词法分析、句法分析和语义理解的描述，不正确的是哪一项？（）A.词法分析负责将文本分割为单词、识别词汇类别和词干提取等B.句法分析确定句子的语法结构，分析句子中单词之间的关系C.语义理解旨在理解文本的含义和意图，涉及词汇语义、句子语义和篇章语义等层面D.自然语言处理中的词法分析、句法分析和语义理解是相互独立的，没有任何交互和依赖关系15、在开发一个能够自适应不同用户需求的软件系统时，计算思维在灵活性和可扩展性方面起着重要作用。以下哪种设计理念更符合计算思维？（）A.设计一个固定的功能模块，不支持用户自定义配置B.采用插件式架构，允许用户根据自己的需求添加或删除功能模块C.开发一个封闭的系统，不允许任何修改和扩展D.不考虑用户的个性化需求，统一提供标准功能16、编程中的面向对象编程是一种重要的编程思想。以下关于面向对象编程的描述中，错误的是？（）A.面向对象编程是一种将数据和操作数据的方法封装在一起的编程思想B.面向对象编程中的类和对象是对现实世界中的事物和概念的抽象和模拟C.面向对象编程具有封装性、继承性、多态性等特点，可以提高代码的可维护性和可扩展性D.面向对象编程只适用于大型项目，对于小型项目来说没有必要使用面向对象编程17、在计算中的人工智能算法，以下对于机器学习中的监督学习（如线性回归、决策树）和无监督学习（如聚类、主成分分析）的区别、应用场景和数据要求的描述，哪一种说法是准确的？（）A.监督学习需要有标记的训练数据，用于预测或分类；无监督学习则使用无标记的数据，旨在发现数据中的模式和结构。监督学习适用于预测房价、疾病诊断等，无监督学习适用于客户细分、数据降维等。数据的质量、数量和特征对两种学习方法的效果都有重要影响B.监督学习和无监督学习的原理和应用场景完全相同，可以互相替代C.无监督学习比监督学习更复杂，在实际应用中应尽量避免使用D.监督学习和无监督学习只适用于特定的领域，如金融和医疗，在其他领域没有用处18、在处理图像识别任务时，例如识别手写数字，需要从大量的图像数据中提取特征并进行分类。以下哪种机器学习方法可能是最适合用于这个任务的？（）A.决策树算法，通过一系列的条件判断进行分类B.支持向量机（SVM），在高维空间中寻找最优分类超平面C.深度学习中的卷积神经网络（CNN），能够自动学习图像的特征，具有强大的表示能力和泛化能力，在处理图像识别任务时表现出色，能够准确地识别手写数字等复杂的图像模式D.朴素贝叶斯分类器，基于概率进行分类19、在计算思维的算法效率分析中，以下关于其重要性和方法的描述，哪种说法是恰当的？（）A.算法效率分析不重要，只要能得到结果就行，不必关心过程的快慢B.算法效率分析对于评估算法的性能、选择最优算法以及优化程序至关重要。通过分析算法的时间复杂度和空间复杂度，可以了解算法在处理不同规模数据时的资源消耗情况。常见的分析方法包括大O记号、最坏情况和平均情况分析等。这有助于在不同的算法之间进行比较，选择最适合实际需求的算法，并对现有算法进行改进和优化C.算法效率分析过于复杂，需要专业的数学知识，一般开发者难以掌握和应用D.算法效率分析只适用于复杂的算法，对于简单的算法没有必要进行20、计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。以下关于计算思维特点的描述，不正确的是（）A.是概念化，不是程序化B.是根本的，不是刻板的技能C.是计算机的思维方式，不是人的思维方式D.是数学和工程思维的互补与融合21、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22、在计算思维的分治法（DivideandConquer）策略中，以下描述错误的是：（）A.分治法将一个大问题分解为若干个规模较小、相互独立且与原问题相同类型的子问题B.分别求解这些子问题，然后将子问题的解合并得到原问题的解C.分治法适用于问题可以被均匀分解，并且子问题的解可以容易地合并的情况D.分治法在解决所有问题时都比其他方法更简单、高效23、对于计算中的递归思想，以下关于其概念和应用的描述，不正确的是哪一项？（）A.递归是指一个函数在其定义中直接或间接地调用自身的方法，通过不断将问题分解为更小的相同类型的子问题来求解B.递归算法在处理具有重复结构或可以逐步简化的问题时非常有效，如阶乘计算、斐波那契数列生成等C.虽然递归算法简洁直观，但在某些情况下可能会导致栈溢出错误，并且其执行效率可能不如非递归算法D.递归算法总是比非递归算法更易于理解和实现，并且在所有情况下都能提供更高效的解决方案24、对于一个需要进行高性能计算的科学研究项目，例如模拟气候变化。以下哪种硬件架构和计算平台是适合的？（）A.多核CPU服务器，利用多核心并行计算B.GPU加速计算，利用图形处理器的并行能力C.分布式计算集群，多个节点协同计算D.以上架构和平台的结合使用25、在解决一个涉及图结构的问题，比如寻找两个节点之间的最短路径，计算思维能够帮助我们选择合适的数据结构和算法。以下哪种方法更合适？（）A.使用邻接矩阵存储图，并用深度优先搜索算法寻找路径B.采用邻接表存储图，运用广度优先搜索算法C.不使用任何数据结构，直接在脑海中想象图的结构进行求解D.随机选择节点进行遍历，直到找到目标路径26、在解决一个涉及多个变量和约束条件的优化问题时，例如在有限的资源下安排生产计划以实现最大利润，计算思维可以帮助我们找到最佳解决方案。以下哪种思路最能体现计算思维的应用？（）A.尝试所有可能的组合，计算每种组合的利润，然后选择最大值B.凭直觉和经验做出决策，不进行系统性的分析C.建立数学模型，运用优化算法，如线性规划或遗传算法，来找到最优解D.随机选择一些方案，选择其中看起来较好的方案27、在计算思维的模型与抽象概念中，以下关于其在问题解决中的作用的描述，哪一个是恰当的？（）A.模型与抽象是计算思维的重要手段，用于简化和理解复杂的现实问题。通过建立模型，可以忽略不重要的细节，突出问题的关键特征和关系。抽象则是将具体的事物概括为更一般的概念和形式，便于进行逻辑推理和算法设计。合理的模型和抽象能够帮助我们更好地分析问题、设计解决方案，并将其转化为可计算的形式B.模型与抽象是一种过于理想化的方法，在实际问题中往往无法准确地反映现实情况，因此实用性不强C.模型与抽象只适用于数学和物理等科学领域，对于其他领域的问题解决没有帮助D.建立模型和进行抽象需要深厚的专业知识和丰富的经验，对于初学者来说难以掌握，不建议过早学习28、在算法分析中，如果要评估一个算法在不同输入规模下的性能表现。以下哪种方法是常用且有效的？（）A.理论分析，计算算法的时间和空间复杂度B.实际运行测试，测量不同输入下的运行时间C.模拟实验，通过数学模型模拟算法运行D.以上方法结合使用29、在计算思维的算法设计原则方面，以下关于其要点和遵循原因的论述，哪一个是准确的？（）A.算法设计没有原则可循，完全凭借开发者的个人经验和创意B.算法设计应遵循正确性、可读性、健壮性、高效性等原则。正确性是指算法能够正确地解决给定的问题；可读性使得算法易于理解和维护；健壮性确保算法在异常情况下仍能正常工作；高效性则追求较低的时间和空间复杂度。遵循这些原则可以提高算法的质量和可维护性，降低出错的风险，并且能够在不同的应用场景中发挥良好的性能C.算法设计原则过于理论化，在实际开发中难以应用D.算法设计原则只适用于特定的编程语言和开发环境30、关于计算思维中的代码可读性和可维护性，以下对于其重要性和实现方法的描述，哪一种是准确的？（）A.代码的可读性和可维护性对于软件开发的长期成功至关重要。良好的可读性意味着代码易于理解，遵循一致的命名规范、清晰的结构和适当的注释。可维护性则体现在代码易于修改、扩展和修复错误。通过采用模块化设计、遵循编程风格指南、进行代码重构等方法，可以提高代码的可读性和可维护性，降低开发成本和风险B.代码的可读性和可维护性只是在团队开发中重要，对于个人开发项目来说，只要代码能实现功能即可C.提高代码的可读性和可维护性会增加代码量和开发时间，因此在追求效率的情况下可以适当牺牲D.代码的可读性和可维护性主要取决于编程语言的选择，与编程风格和设计方法关系不大二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在计算机体系结构中，计算思维对于优化硬件性能有着重要意义。详细阐述计算机体系结构的基本概念（如处理器架构、存储层次、指令集），分析如何运用计算思维设计高效的硬件系统（如缓存优化、流水线设计），探讨硬件与软件的协同优化策略。2、（本题5分）详细论述计算思维在建筑能耗模拟中的建模和分析方法。探讨如何优化建筑设计以降低能耗。3、（本题5分）全面论述计算思维中的算法创新与优化，探讨在面对新的问题和挑战时，如何运用创新思维设计新的算法或对现有算法进行优化，分析算法创新与