广西理工职业技术学院《计算方法与Matab实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页广西理工职业技术学院《计算方法与Matab实验》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在面向对象程序设计中，以下哪个概念用于描述类的封装性？（）A.继承是一种类之间的关系，与封装性无关B.多态是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态，也与封装性没有直接关系C.封装性（Encapsulation）是指将数据和操作数据的方法封装在一个类中，通过访问修饰符来控制对数据的访问。封装可以提高代码的安全性和可维护性D.依赖是指一个类对另一个类的依赖关系，与封装性不同2、考虑使用JavaScript开发一个在线游戏的服务器端程序，需要处理大量的玩家连接、游戏逻辑和数据同步。为了提高服务器的并发处理能力和响应速度，以下哪种架构和技术的运用是比较有效的？（）A.使用单线程模型，通过事件循环处理所有请求B.构建多线程服务器，每个线程处理一个玩家的连接C.采用Node.js的异步非阻塞架构，结合集群模式扩展服务器D.运用传统的阻塞式网络编程，增加服务器的硬件资源来提高性能3、在设计一个数据库备份和恢复策略时，需要考虑数据的重要性、恢复时间目标（RTO）和恢复点目标（RPO）。以下哪种备份方式和恢复方法能够满足严格的RTO和RPO要求？（）A.全量备份结合增量备份，使用恢复管理工具进行恢复B.持续数据保护（CDP）技术，实现快速恢复C.异地容灾备份，通过数据同步实现恢复D.以上备份和恢复方式都可以根据具体需求选择4、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5、在Python中，要编写一个程序来处理文本文件，读取其中的每一行，并统计出现频率最高的单词。以下关于这个程序的实现步骤，哪一项是错误的？（）A.首先打开文件，逐行读取内容，并将每行的单词进行分割和处理B.使用字典来存储每个单词及其出现的次数C.在处理过程中，需要考虑单词的大小写转换和去除标点符号等操作，以确保统计的准确性D.由于文件可能很大，为了节省内存，可以每次只读取文件的一部分进行处理，而不是一次性读取整个文件6、在设计一个数据库驱动的Web应用程序时，需要在服务器端处理数据库查询和生成动态网页。以下哪种服务器端编程语言和Web框架的组合能够提供高效的开发和良好的性能？（）A.Python+DjangoB.PHP+LaravelC.Java+SpringBootD.Node.js+Express7、在C++中，要实现一个模板类，用于存储不同类型的数据，并提供一些基本的操作方法。以下哪种方式是合适的（）A.使用类模板定义B.使用函数模板实现操作方法C.将模板类和模板函数分开定义D.以上方法都不对8、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9、在面向对象程序设计中，以下哪个概念用于描述类之间的“是一种”关系？（）A.依赖关系描述了一个类对另一个类的依赖，但不是“是一种”关系B.关联关系表示类之间的某种联系，但也不是“是一种”关系C.继承关系（Inheritance）用于描述类之间的“是一种”关系。例如，猫是一种动物，狗是一种动物，可以通过继承关系来表示这种“是一种”的关系D.聚合关系表示整体与部分的关系，不是“是一种”关系10、考虑开发一个智能家居控制系统，能够远程控制家中的灯光、电器、窗帘等设备，并能够根据环境条件自动调整设备状态。在设备通信和控制逻辑的实现上，以下哪种方案是最可行的？（）A.为每个设备开发独立的控制应用，通过蓝牙进行通信，控制逻辑在设备端实现B.建立一个集中的控制中心，使用Wi-Fi与设备通信，控制逻辑在服务器端实现C.利用Zigbee协议组建家庭网络，设备之间直接通信，控制逻辑分散在各个设备D.采用红外遥控技术控制设备，不建立网络连接，控制逻辑在遥控器端实现11、以下关于程序设计中的调试方法说法错误的是？（）A.打印调试信息是一种常见的调试方法，通过在关键位置打印变量的值或程序的执行状态，可以帮助程序员了解程序的运行情况，找出问题所在B.使用调试器是一种更强大的调试方法，调试器可以暂停程序的执行，查看变量的值、调用栈等信息，还可以逐行执行代码，帮助程序员快速定位问题C.单元测试是一种有效的调试方法，通过编写测试用例来测试程序的各个模块，可以及早发现问题，提高代码的质量D.调试方法只适用于小型项目，对于大型项目，调试方法效果不佳。实际上，无论项目大小，调试方法都是非常重要的，可以帮助程序员快速定位和解决问题12、在Python中，要编写一个程序来实现冒泡排序算法对一个整数列表进行排序。以下关于冒泡排序算法的实现和优化，哪一项是错误的？（）A.外层循环控制排序的轮数，内层循环比较相邻的元素并进行交换B.在每一轮排序中，最大的元素会“浮”到列表的末尾C.可以通过标记是否发生交换来判断列表是否已经有序，提前结束排序过程，提高效率D.冒泡排序算法在任何情况下都是最优的排序算法，不需要考虑使用其他更高效的排序算法13、在C语言中，要实现一个动态内存分配的程序，例如创建一个动态数组来存储用户输入的数据。以下关于动态内存分配和释放的注意事项，哪一项是不正确的？（）A.使用malloc或calloc函数来分配内存，使用free函数来释放内存B.在分配内存后，需要检查返回值是否为NULL，以确保分配成功C.可以多次释放同一块已分配的内存，不会导致错误D.内存泄漏是动态内存分配中常见的问题，需要确保在不再使用内存时及时释放14、在使用JavaScript开发一个前端应用时，需要实现一个实时更新的股票行情展示页面。页面要能够每秒获取最新的股票价格数据，并动态更新图表和相关信息。同时，要保证页面的响应性能和用户体验。以下哪种技术和架构的选择是最合适的？（）A.使用传统的定时轮询方式获取数据，直接更新页面元素B.借助WebSocket实现服务器推送数据，使用前端框架如Vue.js进行数据绑定和更新C.利用Ajax长轮询获取数据，通过JavaScript手动操作DOM进行页面更新D.构建一个独立的后端服务，通过HTTP协议每秒发送数据给前端进行更新15、假设要构建一个在线教育平台，支持课程发布、学生学习进度跟踪、在线考试和互动交流等功能。系统需要能够应对大量的并发用户，并提供流畅的用户体验。以下哪种技术选型和架构设计能够最好地实现这些目标？（）A.基于PHP的Symfony框架，使用MariaDB数据库，利用WebRTC实现实时视频交流，通过缓存技术如Memcached提高性能B.采用Python的Django框架，结合PostgreSQL数据库，运用视频会议服务如Zoom进行在线教学，借助CDN加速内容分发C.运用Java的SpringBoot框架，选用SQLServer数据库，使用开源的在线考试系统整合，通过负载均衡技术应对高并发D.选择Node.js的Express框架，使用MongoDB数据库，借助第三方互动平台实现交流功能，利用云服务器的弹性扩展能力应对用户增长16、在编写一个程序来模拟生物进化过程，包括基因变异、自然选择和物种繁衍。以下哪种算法或方法在模拟生物进化的动态和复杂机制方面较为有效？（）A.遗传算法B.进化策略C.粒子群优化算法D.模拟退火算法17、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18、考虑编写一个程序来模拟物理系统中的粒子运动，如重力作用下的自由落体和弹性碰撞。以下哪种数值计算方法在求解这类物理方程时精度较高且效率较好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡罗方法D.龙格-库塔方法19、假设要开发一个用于天气预报的应用程序，需要从多个气象数据源获取数据，进行数据分析和处理，然后以直观的方式展示给用户，包括温度、湿度、风力、天气状况等信息。在数据获取和处理方面，以下哪种方式是最有效的？（）A.通过手动从各个气象网站抓取数据，然后使用自定义的算法进行处理和分析B.利用气象部门提供的开放API接口获取数据，使用现有的数据分析库进行处理C.订阅第三方的气象数据服务，直接使用其提供的分析结果和展示界面D.自行建立气象监测站，收集实时数据，自主开发所有的数据处理和展示功能20、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在C语言中，快速排序和归并排序算法的思想、实现过程以及这两种算法的优劣比较。2、（本题5分）探讨C语言中如何实现一个简单的投票系统，记录候选人的票数。3、（本题5分）深入探讨C语言中如何使用指针和数组实现一个简单的图像识别系统，包括特征提取、分类器训练、图像分类等功能，分析系统的设计和实现要点。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个字符串，程序统计其中每个字符出现的次数，并按照字符出现的频率从高到低输出字符及其频率。2、（本题5分）给定一个有向图的邻接矩阵表示，编写一个程序判断图中是否存在环。3、（本题5分）写一个程序，用户输入一个