甘肃农业职业技术学院《计算科学初探》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页甘肃农业职业技术学院《计算科学初探》

2023-2024学年第二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、在计算思维的代码复用和模块化设计中，以下关于其好处和实现方法的描述，哪种说法是恰当的？（）A.代码复用和模块化设计没有什么好处，反而会增加代码的复杂性B.代码复用和模块化设计能够提高开发效率、增强代码的可维护性和可扩展性。好处包括减少重复开发、便于团队协作、降低错误率等。实现方法包括将功能相似的代码封装成函数或模块、定义清晰的接口、遵循良好的编程规范等。通过合理的代码复用和模块化，可以使程序结构更加清晰，易于理解和修改C.代码复用和模块化设计只适用于大型项目，对于小型程序没有必要D.代码复用和模块化设计需要高超的编程技巧，一般开发者难以实现2、计算思维要求我们善于利用现有工具和资源解决问题。当需要对大量数据进行排序时，如果已经有一个现成的高效排序函数库，以下做法最符合计算思维的是（）A.自己重新实现排序算法B.对现有函数库进行修改以满足需求C.直接使用现成的排序函数库D.以上都不符合3、在计算思维的性能评估和优化中，以下关于其指标和策略的描述，哪一个是恰当的？（）A.性能评估通常使用诸如运行时间、内存使用、吞吐量、响应时间等指标来衡量程序或系统的效率。优化策略包括算法改进、数据结构调整、代码优化、硬件升级等。在进行性能优化时，需要综合考虑这些指标，通过分析性能瓶颈，选择合适的优化方法，同时要注意避免过度优化导致代码的复杂性增加和可读性下降B.性能评估和优化是一项非常复杂且难以预测的工作，通常无法取得明显的效果，所以在大多数情况下可以忽略C.性能评估只关注运行时间，其他指标如内存使用等可以忽略，因为运行时间是衡量性能的唯一标准D.性能优化主要通过更换更强大的硬件来实现，软件层面的优化作用不大4、在计算机系统中，如果要优化内存的使用，避免内存泄漏和提高内存访问效率。以下哪种编程技巧和工具是有用的？（）A.手动管理内存分配和释放B.使用智能指针和自动内存管理机制C.不考虑内存问题，让系统自动处理D.尽量使用大量的全局变量存储数据5、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6、计算思维中的贪心算法在某些情况下能快速得到近似解。对于一个背包问题，以下关于贪心算法的描述，不正确的是（）A.总是选择当前看起来最优的选项B.可能无法得到最优解C.计算速度快D.一定能得到最优解7、计算思维中的迭代思想常用于解决问题。比如计算一个数的平方根，以下哪种迭代方法是常见的（）A.二分法B.随机逼近法C.牛顿迭代法D.以上都是8、在进行文本自动分类和信息检索的任务中，例如对大量的新闻文章、学术文献、电子邮件等进行分类和检索，需要利用自然语言处理技术和算法。在这个领域，以下哪种计算思维的技术和策略能够提高分类和检索的准确性和效率？（）A.词向量表示与文本特征提取B.分类算法的应用与改进C.索引结构的设计与优化D.以上都是9、在计算思维的算法复杂度分析（AnalysisofAlgorithmComplexity）中，以下描述错误的是：（）A.算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度，用于评估算法的效率B.时间复杂度表示算法执行所需的时间与输入规模之间的关系C.空间复杂度表示算法执行所需的存储空间与输入规模之间的关系D.算法复杂度分析只对大型问题有意义，对于小型问题可以忽略10、对于一个需要实时处理音频数据的系统，例如语音识别或音频特效处理。以下哪种数据结构和算法能够有效地实现对音频流的快速处理和分析？（）A.数组，顺序存储音频数据B.链表，动态添加和删除音频数据C.栈，实现音频数据的后进先出操作D.队列，保证音频数据的先进先出顺序11、在进行游戏人工智能（AI）的设计时，需要为游戏中的角色赋予智能行为，使其能够根据环境和玩家的动作做出合理的反应。为了创建具有挑战性和趣味性的游戏AI，以下哪种计算思维的方法和技术能够提供有效的解决方案？（）A.决策树与策略规划B.机器学习算法训练C.行为模拟与优化D.以上都是12、关于计算中的逻辑思维和推理，以下关于命题逻辑和谓词逻辑的描述，不正确的是哪一项？（）A.命题逻辑研究由命题和逻辑连接词组成的表达式及其推理规则，命题是可以判断真假的陈述句B.谓词逻辑在命题逻辑的基础上引入了量词和谓词，能够更精确地表达和推理关于对象及其属性的陈述C.命题逻辑和谓词逻辑都可以用于形式化地描述问题、验证证明和设计逻辑电路等领域D.掌握了命题逻辑和谓词逻辑，就能够解决所有涉及逻辑推理的问题，无需其他的逻辑工具和方法13、在计算思维的模拟与仿真（SimulationandEmulation）中，以下描述错误的是：（）A.模拟与仿真是通过建立模型来模仿真实系统的行为和性能B.可以用于预测系统的未来状态、优化系统设计和评估不同策略的效果C.模拟与仿真的结果完全准确，能够替代真实系统的实验和测试D.建立有效的模拟与仿真模型需要对系统的原理和运行机制有深入的理解14、计算思维中的贪心算法在某些情况下可能得到局部最优解而非全局最优解。以下哪个问题不太适合用贪心算法（）A.背包问题B.旅行商问题C.找零钱问题D.以上都不太适合15、在数据压缩技术中，无损压缩和有损压缩有不同的应用场景。对于图像和音频数据，通常使用哪种压缩方式？（）A.无损压缩B.有损压缩C.两者结合D.取决于数据的重要性16、在计算机图形学中，光栅化和光线追踪是两种常见的渲染技术。以下关于它们的描述，哪一项是正确的？（）A.光线追踪的效果更真实，但计算量大B.光栅化的速度快，但效果不如光线追踪C.两者在效果和性能上没有明显区别D.以上都不对17、在计算中的搜索算法中，以下对于深度优先搜索和广度优先搜索的搜索策略、适用场景和时间复杂度的描述，哪一种说法是正确的？（）A.深度优先搜索沿着一条路径尽可能深地探索，直到无法继续，然后回溯；广度优先搜索则逐层地访问节点。深度优先搜索适用于求解路径问题，如迷宫问题；广度优先搜索适用于求最短路径问题。深度优先搜索的时间复杂度与图的结构有关，广度优先搜索的时间复杂度为O(|V|+|E|)，其中|V|表示顶点数，|E|表示边数B.深度优先搜索和广度优先搜索在搜索策略和适用场景上没有明显区别，可以随意选择使用C.深度优先搜索的时间复杂度总是低于广度优先搜索，因此在大多数情况下应选择深度优先搜索D.深度优先搜索和广度优先搜索都只适用于小型图，对于大型图无法使用18、对于计算思维中的程序设计方法学，以下关于其原则和实践的描述，哪一种是准确的？（）A.程序设计方法学强调清晰的结构、模块化设计、信息隐藏和高内聚低耦合等原则。通过将程序分解为独立的模块，每个模块具有明确的功能和接口，可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。在实践中，采用合适的设计模式和编程规范有助于构建高质量的软件系统，降低开发成本和维护难度B.程序设计方法学的原则过于理论化，在实际的编程中很难遵循，对提高程序质量没有实质性的帮助C.程序设计方法学只适用于大型软件项目的开发，对于小型的个人项目可以忽略这些原则D.程序设计方法学是一成不变的，只要掌握了现有的方法和原则，就能够应对所有的编程需求19、在设计一个能够处理实时数据流的系统，例如实时监控交通流量数据，计算思维可以指导我们选择合适的架构和算法。以下哪种设计更符合计算思维？（）A.使用传统的数据库存储数据，定期进行分析B.构建基于流处理框架的系统，实时处理和分析数据C.不处理实时数据，只在需要时进行离线分析D.将数据存储在文件中，手动读取和分析20、在计算思维的概念中，关于问题求解的过程，以下哪种描述最为准确和全面？（）A.问题求解就是简单地尝试各种方法，直到找到一个可行的答案，不需要系统的思考和规划B.问题求解首先需要对问题进行清晰的定义和分析，将其分解为更小的子问题，然后选择合适的算法和数据结构，通过编程或其他计算手段来实现解决方案，并对结果进行验证和优化。这个过程需要综合运用逻辑思维、抽象思维和创新思维C.问题求解主要依靠直觉和经验，不需要遵循特定的方法和步骤D.问题求解只适用于数学和计算机科学领域的问题，对于日常生活中的问题没有帮助二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述计算思维中的计算城市规划学中的城市模型构建和发展预测，说明在城市规划中的应用。2、（本题5分）解释计算思维中的“优化”概念，说明在算法设计和系统开发中如何进行优化，以提高性能和效率，并举例描述优化的过程和效果。3、（本题5分）在计算思维中，如何进行数据库查询优化以提高数据检索效率是一个重要的问题。请论述常见的数据库查询优化技术（如索引优化、查询重写等），以及如何根据数据库结构和业务需求进行优化。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某智能物流园区的车辆调度和货物装卸管理混乱，影响物流效率。请以计算思维为基础，探讨如何通过优化调度算法、智能装卸设备和实时监控系统来提高物流园区的运营效率。2、（本题5分）在一个在线医疗咨询平台上，医生的回复时间长，患者满意度低。请用计算思维分析可能的原因，提出基于任务分配算法和智能提醒系统的改进措施。3、（本题5分）考虑一个智能城市的垃圾处理系统，能够实时监测垃圾桶的满溢情况、优化垃圾运输路线和提高回收效率。请深入分析如何运用计算思维来改善城市环境。4、（本题5分）一款智能家电控制系统的操作界面复杂，用户学习成本高。请从计算思维的角度剖析原因，提出基于用户行为分析和人机交互设计原则的改进方法。5、（本题5分）一个企业的项目管理系统在任务分配和进度跟踪方面不够精确和及时。请运用计算思维，研究如何利用关键路径法、资源平衡算法和实时数据采集来提高项目管理的效率。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）计算思维中的搜