安庆师范大学《计算思维导论实验》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页安庆师范大学

《计算思维导论实验》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、对于计算思维中的数据结构选择，在满足不同应用需求和提高算法效率方面，以下哪一个观点是最合理的？（）A.数据结构的选择取决于问题的性质、数据的特点和操作的频繁程度。例如，对于频繁插入和删除操作的应用，链表可能更合适；对于快速查找和排序需求，二叉搜索树或哈希表可能是更好的选择。合理选择数据结构可以显著提高算法的效率和性能B.数据结构的选择并不重要，任何一种数据结构都可以用于解决各种问题，只需要在编程时灵活运用即可C.数据结构越复杂，其性能就越好，因此在实际应用中应尽量选择复杂的数据结构D.数据结构的学习和理解难度较大，为了降低编程的复杂性，应该尽量选择简单的数据结构，即使效率稍低也可以接受2、当设计一个网络协议，需要考虑协议的可靠性、效率和灵活性。以下哪种协议设计原则和方法是重要的？（）A.分层设计，将功能划分到不同层次B.错误检测和纠错机制，保证数据可靠传输C.流量控制和拥塞控制，提高网络效率D.以上原则和方法的综合考虑3、在计算机系统的性能评估中，以下哪个指标主要反映CPU的运算速度？（）A.内存带宽B.磁盘I/O速度C.浮点运算性能D.网络带宽4、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5、在计算思维的模式识别与规律发现方面，对于处理大量数据并从中提取有用信息，以下哪一项描述是最准确的？（）A.模式识别和规律发现涉及对数据的观察、分析和综合，通过运用统计方法、机器学习算法和数据挖掘技术，从看似无序的数据中找出隐藏的模式、趋势和相关性。这不仅有助于理解数据的内在结构，还能为预测、决策和优化提供依据B.模式识别和规律发现完全依赖于先进的计算机软件和工具，人的判断和分析能力在其中作用不大C.对于大量数据，随机抽取一部分进行分析就能够发现有效的模式和规律，无需对整个数据集进行全面处理D.模式识别和规律发现是一个一次性的过程，一旦得出结论，就不需要再进行更新和改进6、在密码学中，如果要生成安全的随机数，用于加密密钥等敏感操作。以下哪种方法是可靠的？（）A.使用编程语言内置的随机数生成函数B.基于当前时间和系统状态生成随机数C.使用专门的硬件随机数生成器D.人为随机选择数字7、计算思维中的创新思维是一种重要的思维方式。以下关于创新思维的描述中，错误的是？（）A.创新思维是一种敢于突破传统思维模式，提出新的想法和方法的思维方式B.创新思维可以通过学习创新方法和技巧来培养，也可以通过与他人交流和合作来激发C.创新思维在计算思维中起着重要的作用，可以帮助我们设计出更加高效和智能的算法和系统D.创新思维是一种天生的能力，无法通过学习和培养来提高8、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9、在计算思维中，对于一个优化算法的过程，以下哪个步骤通常不是首先进行的（）A.分析算法的时间和空间复杂度B.尝试不同的算法实现C.确定优化的目标和约束条件D.对算法进行代码优化10、在计算思维中，系统设计是一个重要的环节。以下关于系统设计的描述中，错误的是？（）A.系统设计包括需求分析、体系结构设计、模块设计等步骤，需要综合考虑功能、性能、可靠性等方面的要求B.系统设计需要选择合适的技术和工具，如编程语言、数据库、操作系统等C.系统设计需要考虑系统的可扩展性、可维护性和可移植性，以便系统能够适应不断变化的需求D.系统设计只需要考虑系统的功能需求，其他方面的需求可以忽略不计11、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12、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13、计算思维中的并发和并行概念有助于提高系统性能。对于一个多线程程序，以下哪种情况可能导致线程安全问题（）A.多个线程同时读写共享数据B.每个线程处理独立的数据C.线程之间没有交互D.以上都不会14、在进行数据可视化时，计算思维有助于我们选择合适的图表类型和展示方式来清晰地传达信息。假设您有一组关于不同城市气温变化的数据，以下哪种可视化方法最能有效地呈现数据趋势？（）A.使用饼图展示每个城市的气温比例B.运用折线图展示各城市气温随时间的变化C.用柱状图比较不同城市在同一时间的气温D.不进行可视化，直接以表格形式呈现数据15、计算思维强调模式识别和规律发现。对于一个数列1,4,9,16,25,...，其通项公式最可能是（）A.an=nB.an=n^2C.an=2n-1D.an=2^n16、在计算机程序中，控制结构用于决定程序的执行流程。以下哪种控制结构可以根据条件的真假重复执行一段代码？（）A.顺序结构B.选择结构C.循环结构D.以上都不是17、在密码学中，对称加密和非对称加密都用于保障数据的安全。以下哪种情况更适合使用对称加密？（）A.大量数据的加密传输B.数字签名C.密钥交换D.以上都不是18、在计算思维中，算法的可扩展性是一个重要的问题。以下关于算法可扩展性的描述中，错误的是？（）A.算法的可扩展性是指算法能够适应问题规模的增长和变化的能力B.算法的可扩展性可以通过设计灵活的数据结构和算法框架来实现C.算法的可扩展性需要考虑算法的时间复杂度和空间复杂度，以确保算法在大规模问题上的效率D.算法的可扩展性只与算法的设计有关，与编程语言和计算机硬件无关19、在计算思维中，算法的时间复杂度和空间复杂度是衡量算法效率的重要指标。以下关于时间复杂度和空间复杂度的描述中，错误的是？（）A.时间复杂度是指算法执行所需的时间与问题规模之间的关系B.空间复杂度是指算法执行所需的存储空间与问题规模之间的关系C.时间复杂度和空间复杂度越低，算法的效率越高D.时间复杂度和空间复杂度只与算法的设计有关，与编程语言和计算机硬件无关20、关于计算中的图算法，以下对于最短路径算法（如Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法）的原理、适用范围和性能比较的描述，哪一项是恰当的？（）A.Dijkstra算法用于求解单源最短路径问题，即从一个源点到其他所有顶点的最短路径；Floyd-Warshall算法用于求解任意两点之间的最短路径。Dijkstra算法的时间复杂度为O(|V|^2)或O(|E|log|V|)，Floyd-Warshall算法的时间复杂度为O(|V|^3)。在稀疏图中，Dijkstra算法通常更有效；在稠密图中，Floyd-Warshall算法可能更合适B.Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法在原理和适用范围上完全相同，可以随意选择使用C.最短路径算法只适用于交通网络等特定领域，在其他领域没有应用价值D.Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法的性能都很差，已经被新的算法所取代二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述计算思维中的“计算思维在制造业中的应用”，说明在产品设计、生产流程优化、质量控制等方面如何运用计算思维提高制造企业的竞争力。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）阐述计算思维中的“计算思维与未来社会的发展”，说明计算思维在推动科技进步、社会变革和人类发展方面的潜在作用和影响。4、（本题5分）解释计算思维中的计算经济学中的经济模型和预测分析，分析在经济研究中的应用。5、（本题5分）论述计算思维中的“计算思维在职业发展中的重要性”，说明不同职业领域对计算思维能力的需求，以及如何通过培养计算思维提升职业竞争力。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个企业供应链管理系统，需要优化采购、生产和销售环节的协同。请详尽分析如何运用计算思维来提升供应链的整体效益。2、（本题5分）假设要开发一个智能语音助手，能够理解用户的语音指令、执行相应任务并进行自然的对话。请分析如何运用计算思维来提高语音识别和理解的准确性。3、（本题5分）一款智能健身应用在运动计划制定和运动数据监测方面不够个性化和准确。请从计算思维的角度剖析问题，提出基于用户身体数据和运动目标的个性化运动方案生成算法。4、（本题5分）假设要构建一个智能农业温室环境控制系统，能够自动调节温度、湿度和光照。请全面分析此系统中所涉及的计算思维和传感器融合技术。5、（本题5分）在一个企业的人力资源绩效考核系统中，如何运用计算思维制定科学合理的考核指标、评估方法和结果反馈机制。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在数据压缩中的无损压缩和有损压缩技术中，根据需求选择合适的压缩方式是重要决策。请全面论述计算思维在无损压缩和有损压缩算法选择中的考虑因素，如数据特征、压缩比要求、恢复质量需求，并且分析如何在不同应用场景中权衡压缩效果和计算成本。2、（本题