湖南涉外经济学院《高性能计算》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页湖南涉外经济学院《高性能计算》

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25个小题，每小题1分，共25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、考虑使用Ruby语言开发一个社交媒体平台，该平台需要支持用户发布动态、点赞、评论、关注等功能。随着用户数量的不断增加，系统的性能和数据存储成为了关键问题。在设计数据库架构时，以下哪种策略能够更好地应对高并发和大规模数据存储？（）A.采用关系型数据库，通过优化表结构和索引来提高性能B.运用NoSQL数据库，如MongoDB，以文档形式存储数据C.结合使用关系型数据库和缓存系统，如Redis，来加速数据访问D.构建分布式数据库，将数据分布在多个节点上2、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.HashMap3、在使用C++开发一个图像处理程序时，需要实现图像的读取、编辑（如裁剪、旋转、调色等）和保存功能。同时，要保证图像处理的效率和质量。以下哪种图像处理库和算法的选择是比较合适的？（）A.使用OpenCV库，结合其提供的现成函数进行图像处理B.自行编写图像处理算法，以获得更高的定制性和效率C.借助第三方的商业图像处理库，获取专业的支持和优化D.利用操作系统提供的基本图形接口进行图像处理4、使用Python语言进行数据可视化，要绘制一个折线图来展示一组数据的变化趋势。以下哪种库是常用的选择（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

5、在Java中，要实现一个接口，规定一组方法的签名，然后由不同的类来实现这个接口。以下关于接口的使用和意义，哪一项是不准确的？（）A.接口定义了一种规范，实现接口的类必须提供接口中定义的方法的实现B.接口可以实现多继承，一个类可以同时实现多个接口C.接口中的方法默认都是public和abstract的，不能有具体的实现D.接口主要用于定义对象的行为，而对于数据的存储和处理，应该使用类而不是接口6、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7、在开发一个加密货币交易平台的后端系统时，需要处理高并发的交易请求和确保交易数据的安全性。以下哪种技术和架构在满足这些需求方面具有优势？（）A.采用分布式账本技术（如区块链）来存储交易数据B.使用高性能的消息队列来处理交易请求C.构建微服务架构，将不同功能模块独立部署D.以上技术和架构的综合应用8、在使用Swift语言开发一个移动应用时，需要实现一个地图导航功能，能够实时获取用户的位置信息，并提供路线规划和实时路况提示。同时，要考虑电池消耗和内存使用等优化问题。以下哪种方案是比较可行的？（）A.使用系统提供的地图框架，通过频繁获取位置更新来实现实时导航B.结合第三方地图服务和定位库，合理控制位置获取的频率和数据量C.自行开发地图和定位功能，完全掌控数据处理和优化D.仅在用户操作时获取位置信息，不进行实时路况的获取和提示9、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10、在C语言中，要实现一个链表数据结构，用于存储一系列整数。以下关于链表的实现和操作，哪一项是不正确的？（）A.定义链表节点结构体，包含数据域和指向下一个节点的指针域B.实现链表的创建、插入、删除和遍历等基本操作C.在插入和删除节点时，需要正确更新链表的指针，以保持链表的完整性D.为了提高链表的访问效率，可以对链表进行排序，使得查找操作可以使用二分查找算法11、在开发一个虚拟现实（VR）应用程序时，需要实现实时的场景渲染和交互响应。以下哪种编程语言和图形API的组合在VR开发中较为常用和高效？（）A.C++结合VulkanB.C#结合Unity的图形接口C.JavaScript结合WebVRD.Python结合OpenGLES12、在程序设计中，以下哪个概念用于描述算法的空间效率？（）A.算法的时间复杂度是衡量算法执行时间的指标，与空间效率无关B.算法的可读性是指算法易于理解和阅读的程度，与空间效率没有直接关系C.算法的空间效率是指算法执行所需的存储空间。通常用空间复杂度来衡量，空间复杂度越低，算法的空间效率越高D.算法的可维护性是指算法易于修改和扩展的程度，与空间效率关系不大13、在Python中，要实现一个类，用于表示二维平面上的点，并且能够计算两个点之间的距离。以下哪种方式是合理的（）A.在类中定义方法，使用勾股定理计算距离B.在类外定义一个函数来计算距离C.不计算距离，只存储点的坐标D.以上方法都不好14、假设正在开发一个在线购物网站的订单处理系统，需要对订单进行各种操作，如添加、删除、查询和修改。为了确保系统在处理大量订单时的性能和数据一致性，以下哪种数据库操作方式是较为理想的选择？（）A.直接对数据库进行频繁的读写操作，不使用缓存机制B.先将操作记录在内存缓存中，定期批量同步到数据库C.借助分布式数据库，将订单数据分散存储在多个节点D.使用数据库的存储过程来处理所有订单相关的操作15、考虑使用Java语言开发一个在线购物系统，该系统需要处理大量的用户并发请求，并且要保证数据的一致性和完整性。系统中有一个订单处理模块，需要实时更新库存数量、计算订单总价、处理支付信息等操作。在实现订单处理模块时，以下哪种技术或设计模式能够有效地提高系统的性能和可扩展性？（）A.直接在业务逻辑层中处理所有操作，不使用任何中间件或框架B.采用事务处理机制，确保多个操作要么全部成功，要么全部失败C.运用消息队列来异步处理订单相关的操作，减轻系统的即时压力D.构建一个分布式的订单处理系统，将不同的操作分布在多个服务器上16、考虑开发一个虚拟现实（VR）游戏，需要实现逼真的场景渲染、物理模拟和用户交互。在图形引擎的选择、物理引擎的集成和交互设备的支持方面，以下哪种技术组合是最为合适的？（）A.使用开源的图形引擎，如OGRE，简单的物理模拟库，支持常见的VR设备B.借助商业图形引擎，如UnrealEngine，先进的物理引擎，定制化支持特定VR设备C.自主开发图形和物理引擎，适配多种通用的VR交互设备D.选择轻量级的图形框架，忽略物理模拟，仅支持基本的VR手柄操作17、使用C语言编写一个程序，需要动态分配一个二维数组来存储整数。以下哪种方式是正确的内存分配和释放方式（）A.使用

malloc

分配，使用

free

释放B.使用

calloc

分配，使用

delete

释放C.直接声明一个二维数组D.以上方法都不对18、在Java中，以下哪个关键字用于修饰类的成员变量，使其在不同对象之间共享？（）A.staticB.finalC.abstractD.private19、设想正在开发一个医疗信息管理系统，涵盖患者病历、诊断结果、治疗方案以及医疗影像等数据的管理和共享。系统需要符合医疗行业的法规和安全标准，同时支持不同医疗机构之间的数据交换。以下哪种技术方案是最合适的？（）A.基于.NET的WCF框架开发服务，使用SQLServer数据库，采用HL7标准进行数据交换，通过数字证书确保数据安全B.采用Java的JAX-WS框架构建Web服务，搭配Oracle数据库，运用DICOM标准处理医疗影像，利用VPN保障网络通信安全C.运用Python的Django框架，结合PostgreSQL数据库，遵循FHIR标准实现数据共享，借助加密技术保护患者隐私D.选择Node.js的Express框架，使用MongoDB数据库，按照IHE规范进行系统集成，使用区块链技术存储关键医疗数据20、在编写一个自然语言处理程序时，需要对文本进行分词、词性标注和命名实体识别。以下哪种开源工具或库在这些任务中具有较高的准确性和易用性？（）A.NLTKB.SpaCyC.JiebaD.HanLP21、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22、在Python中，要使用正则表达式来匹配和提取一段文本中的电子邮件地址。以下关于正则表达式的使用和匹配规则，哪一项是错误的？（）A.导入re模块，使用其提供的函数和方法来进行正则表达式的操作B.编写合适的正则表达式模式来匹配常见的电子邮件地址格式C.在匹配过程中，可以使用分组来提取电子邮件地址的不同部分，如用户名和域名D.正则表达式可以匹配任何复杂的文本模式，因此不需要对输入的文本进行任何预处理和筛选23、在编写一个网络爬虫程序时，需要处理网页的下载、解析和数据提取。以下哪种编程语言和相关库在网络爬虫开发中具有较好的性能和丰富的功能？（）A.Python结合BeautifulSoup和Scrapy库B.Java结合HttpClient和Jsoup库C.Ruby结合Nokogiri库D.JavaScript结合Puppeteer库24、在程序设计中，以下哪个概念用于描述算法的正确性和可靠性？（）A.算法的效率通常用时间复杂度和空间复杂度来衡量，与算法的正确性和可靠性无关B.算法的可读性是指算法易于理解和阅读的程度，也与算法的正确性和可靠性没有直接关系C.算法的正确性是指算法能够正确地解决问题，满足问题的规格说明。可靠性是指算法在各种输入情况下都能稳定地运行，不出现错误或异常情况D.算法的可维护性是指算法易于修改和扩展的程度，与算法的正确性和可靠性关系不大25、在开发一个人工智能围棋程序时，需要评估每一步棋的潜在价值和局面优劣。以下哪种算法或技术常用于此类局面评估和决策制定？（）A.蒙特卡罗树搜索B.遗传算法C.模拟退火算法D.蚁群算法二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述C语言中如何处理多线程编程，包括线程的创建、同步和通信，举例说明多线程在提高程序性能方面的应用。2、（本题5分）请深入探讨C语言中如何实现一个简单的查找算法（如顺序查找、二分查找），比较它们的时间复杂度和适用场景。3、（本题5分）想象用C语言编写一个程序，模拟实现一个简单的电影院选座系统。阐述系统的设计和座位管理。4、（本题5分）论述C语言中动态内存分配（如malloc和free函数）的原理、使用方法以及需要注意的内存泄漏问题。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）创建一个程序，用户输入一个字符串，程序将其中的所有大写字母转换为小写字母，小写字母转换为大写字母，然后输出转换后的字符串。2、（本题5分）编写一个程序，要求用户输入一个正整数n，打印出一个由*组成的等腰三角形，三角形的高度为n。3、（本题5分）编写一个程序，用户输入一个整数n，判断n是