广东药科大学《计算思维与算法设计基础》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页广东药科大学《计算思维与算法设计基础》

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、在计算思维的逻辑思维（LogicalThinking）方面，对于逻辑推理（LogicalReasoning）的运用，以下描述不正确的是：（）A.逻辑推理帮助我们根据已知的条件和规则得出合理的结论B.它在程序设计、数学证明、问题分析等领域都发挥着关键作用C.逻辑推理只适用于数学和计算机科学领域，在日常生活中用处不大D.掌握逻辑推理可以避免错误的判断和不合理的结论2、在解决一个复杂的数学问题时，例如求解高次方程的根或者优化一个多变量的函数，传统的计算方法可能效率低下甚至无法求解。此时，借助计算机的强大计算能力，以下哪种计算思维的技术能够提供更有效的解决方案？（）A.数值计算B.符号计算C.智能算法D.以上都是3、在操作系统的文件系统中，文件的物理结构有多种。以下哪种物理结构适合随机访问？（）A.连续分配B.链接分配C.索引分配D.以上都不对4、在数据挖掘中，分类和聚类是两种常见的任务。以下关于聚类的描述，哪一项是不准确的？（）A.不需要预先知道类别标签B.目的是将数据分成不同的组C.结果的准确性容易评估D.以上都不对5、在算法设计中，如果要解决一个NP完全问题，例如旅行商问题。以下哪种方法可能是可行的？（）A.精确算法，找到最优解，但可能计算时间很长B.近似算法，找到接近最优的解C.启发式算法，通过经验和直觉寻找较好的解D.以上方法根据具体情况选择使用6、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7、在软件工程中，如果要开发一个可维护、可扩展的软件系统。以下哪种设计原则和模式是需要遵循的？（）A.单一职责原则，每个模块只负责一个功能B.开放封闭原则，对扩展开放，对修改封闭C.依赖倒置原则，高层模块不依赖底层模块细节D.以上原则和模式的综合运用8、在计算思维的概念中，关于问题分解（ProblemDecomposition）这一重要方法，以下描述不准确的是：（）A.问题分解是将一个复杂的大问题逐步拆解为若干个相对简单的小问题B.通过问题分解，可以使原本难以直接解决的问题变得更容易处理C.问题分解需要清晰地界定每个小问题的边界和相互关系D.问题分解只要随意将大问题切割成小部分就行，无需考虑逻辑和关联性9、关于计算思维中的回溯法（Backtracking），以下说法不准确的是：（）A.回溯法通过尝试不同的选择，如果当前选择导致无解则回溯并尝试其他选择B.它常用于解决组合优化、搜索等问题，如八皇后问题、背包问题等C.回溯法需要设计合理的剪枝策略来减少不必要的搜索，提高效率D.回溯法总是能够找到问题的所有解，不会遗漏任何可能的情况10、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11、在设计一个能够自动优化代码性能的工具时，计算思维可以指导我们选择合适的优化策略。以下哪种策略更符合计算思维？（）A.对代码进行随机修改，然后测试性能B.分析代码的控制流和数据流，找出潜在的优化点，如消除冗余计算和内存访问C.不进行任何优化，认为编译器已经做了足够的优化D.只优化代码的一部分，忽略其他部分12、当面对一个需要处理大量并发请求的网络服务，比如在线游戏服务器，计算思维有助于优化系统性能。以下哪种策略在这种情况下最为有效？（）A.使用简单的服务器架构，不做任何优化，期望能够应对高并发B.采用分布式架构，将任务分配到多个服务器节点上，并通过负载均衡来提高处理能力C.不断增加单个服务器的硬件配置，以提升性能D.限制用户的并发访问数量，以降低服务器压力13、在解决一个需要在多个目标之间进行权衡的问题时，例如在软件开发中平衡功能、性能和成本，计算思维能够帮助我们做出明智的决策。以下哪种策略更符合计算思维？（）A.只关注其中一个目标，忽略其他目标B.对每个目标进行量化评估，建立多目标优化模型，寻找最优解或满意解C.凭直觉和经验做出决策，不进行定量分析D.随机选择一个解决方案，不考虑其对各个目标的影响14、计算思维中的算法设计需要考虑多种因素。以下关于算法设计考虑因素的描述中，错误的是？（）A.算法设计需要考虑问题的规模和复杂性，选择合适的算法和数据结构B.算法设计需要考虑算法的时间复杂度和空间复杂度，以提高算法的效率C.算法设计需要考虑算法的可读性和可维护性，以便其他人能够理解和修改算法D.算法设计只需要考虑算法的正确性，其他因素可以忽略不计15、在开发一个在线购物网站时，需要保证系统的安全性、稳定性和可扩展性。不仅要防止用户信息泄露、抵御网络攻击，还要能够应对不断增长的用户数量和交易规模。在这种情况下，以下哪种计算思维的原则对于构建一个可靠的购物平台至关重要？（）A.加密与解密B.负载均衡C.备份与恢复D.以上都是16、在进行虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的应用开发时，需要考虑场景构建、交互设计、实时渲染等多个技术环节，以提供沉浸式的体验。在这种复杂的开发工作中，以下哪种计算思维的技术能够提升应用的质量和效果？（）A.三维建模与渲染优化B.交互逻辑设计C.性能优化与平衡D.以上都是17、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18、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19、关于计算中的网络通信原理，以下关于TCP/IP协议簇和OSI参考模型的描述，不正确的是哪一项？（）A.TCP/IP协议簇是互联网中广泛使用的通信协议体系，包括网络层的IP协议、传输层的TCP和UDP协议等B.OSI参考模型将网络通信分为七层，从物理层到应用层，为网络协议的设计和开发提供了理论框架C.TCP/IP协议簇和OSI参考模型在层次划分和功能定义上有一定的相似性，但也存在差异D.OSI参考模型由于其复杂性和不实用性，已经被TCP/IP协议簇完全取代，在现代网络中不再有任何应用20、对于计算思维中的问题建模过程，以下关于其步骤和重要性的说明，哪一项是准确的？（）A.问题建模就是随意地将问题转化为计算形式，没有固定的步骤和重要性B.问题建模通常包括问题理解、抽象、假设、数学表述和验证等步骤。首先要深入理解问题的背景和需求，然后进行抽象提取关键要素，做出合理的假设简化问题，将其用数学语言描述，并通过实际数据或模拟进行验证。问题建模的重要性在于它将现实问题转化为可计算的形式，为后续的算法设计和解决方案提供基础，直接影响到问题解决的效果和效率C.问题建模过程复杂且耗时，不如直接开始编写代码解决问题D.问题建模只适用于复杂的科学和工程问题，对于日常的计算任务不需要二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述计算思维中的密码学中的加密和解密算法，说明对称加密和非对称加密的原理和应用场景。2、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维在农业中的应用”，说明在农作物种植、养殖管理、农业资源规划等方面如何运用计算思维促进农业现代化。3、（本题5分）在计算思维中，数据结构的选择对程序的性能和效率有着重要影响。请论述常见的数据结构（如数组、链表、栈、队列、树、图等）的特点和适用场景，并举例说明如何根据具体问题选择合适的数据结构。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个电商平台的推荐系统中，需要根据用户的浏览历史、购买记录和搜索关键词来为用户推荐相关商品。请分析如何运用计算思维来设计这个推荐系统，包括数据收集、处理和算法选择等方面。2、（本题5分）某企业的供应链管理系统在应对市场需求变化时响应迟缓，导致库存成本增加。请以计算思维为指导，研究如何运用预测模型和敏捷供应链技术来提高系统的响应能力。3、（本题5分）假设要设计一个智能交通管理系统，能够实时监测道路状况、优化交通信号灯控制以及提供最佳的出行路线规划。请从计算思维的角度阐述如何获取和处理相关数据，选择合适的模型和算法来实现这些功能。4、（本题5分）在一个在线音乐制作平台的音效合成系统中，需要根据用户的需求生成各种音效。分析如何运用计算思维实