湖北工程学院《开源大数据核心技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页湖北工程学院《开源大数据核心技术》

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、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2、在面向对象程序设计中，以下哪个概念描述了一个类对另一个类的依赖关系？（）A.继承（Inheritance）是一种类与类之间的关系，其中一个类（子类）继承了另一个类（父类）的属性和方法。继承关系体现了代码的复用和扩展B.封装（Encapsulation）是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C.多态（Polymorphism）是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态。在面向对象编程中，多态可以通过方法重写和方法重载来实现D.依赖（Dependency）描述了一个类对另一个类的依赖关系。例如，一个类可能需要另一个类的对象来完成某些操作，这种情况下就存在依赖关系3、在C++中，要使用智能指针来管理动态分配的内存，避免内存泄漏和悬空指针的问题。以下关于智能指针的使用，哪一项是不正确的？（）A.std::unique_ptr适用于独占所有权的动态对象，只能有一个所有者B.std::shared_ptr用于共享所有权的对象，可以有多个所有者，通过引用计数来管理内存释放C.智能指针可以自动释放所管理的内存，不需要手动调用delete操作D.为了提高灵活性，可以同时使用多个不同类型的智能指针来管理同一块内存4、假设要编写一个程序来实现分布式文件系统，需要处理文件的存储、访问控制和数据一致性。以下哪种分布式系统架构和协议在实现此类功能时具有较好的性能和可靠性？（）A.HDFS架构和其相关协议B.GFS架构和其相关协议C.Ceph架构和其相关协议D.以上架构和协议都可以根据需求选择5、考虑编写一个程序来进行密码强度检测，需要评估密码的复杂性、长度和包含的字符类型等因素。以下哪种方法或规则在密码强度评估中被广泛采用？（）A.检查密码是否包含大写字母、小写字母、数字和特殊字符B.计算密码的熵值来衡量其不确定性C.对比密码与常见弱密码列表D.以上方法综合使用6、以下哪种编程语言通常被用于数据分析和科学计算？（）A.C语言主要用于系统级编程和嵌入式系统开发，不太适合用于数据分析和科学计算B.Java语言虽然可以用于一些数据分析和科学计算的项目，但不是主要用于这个领域的语言C.Python语言具有丰富的数据分析和科学计算库，如NumPy、Pandas、Scikit-learn等，非常适合用于数据分析和科学计算D.C++语言在某些情况下也可以用于数据分析和科学计算，但不如Python语言方便和高效7、在程序设计中，以下哪种数据结构适合用于实现先进先出（FIFO）的操作？（）A.栈（Stack）是一种后进先出（LIFO）的数据结构，不适合实现先进先出操作B.队列（Queue）是一种先进先出的数据结构，非常适合用于实现先进先出（FIFO）的操作。在队列中，元素从一端进入，从另一端出队，保证了先进入的元素先被处理C.链表（LinkedList）虽然可以实现类似的操作，但在实现先进先出方面不如队列直接和高效D.二叉树（BinaryTree）主要用于存储和检索数据，不适合实现先进先出操作8、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9、在Java中，以下哪个修饰符用于定义一个类只能被同一个包中的类访问？（）A.publicB.privateC.protectedD.default10、考虑开发一个社交媒体平台，用户可以发布文字、图片和视频等内容，并可以关注其他用户、点赞和评论。为了高效地存储和检索用户发布的内容以及社交关系数据，同时能够快速响应用户的操作请求，以下哪种数据库架构和技术选型是较为理想的？（）A.选择关系型数据库，如MySQL，通过复杂的表关联处理社交关系B.采用NoSQL数据库，如MongoDB，利用其灵活的数据模型存储各类内容C.构建分布式数据库，将数据分散存储在多个节点，使用自定义的查询逻辑D.运用内存数据库，如Redis，存储热点数据，其他数据存储在传统数据库11、在C++中，要实现一个模板类，能够处理不同类型的数据，例如整数、浮点数和字符串等。以下关于模板类的设计和使用，哪一项是不准确的？（）A.使用模板参数来定义类的通用类型，使得类可以适用于多种数据类型B.在模板类的实现中，根据模板参数的类型进行相应的操作和处理C.模板类的实例化时，根据具体的类型自动生成相应的代码D.模板类会增加代码的复杂性和编译时间，因此应尽量避免使用，而采用多个具体类型的类来实现相同的功能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Java中，要实现一个自定义的排序算法，例如插入排序。以下关于插入排序的实现和性能特点，哪一项是不准确的？（）A.插入排序的基本思想是将未排序的元素逐个插入到已排序的部分中B.插入排序在小规模数据上表现较好，但对于大规模数据效率较低C.可以通过优化插入位置的查找来提高插入排序的性能D.插入排序是一种稳定的排序算法，相同元素的相对顺序在排序前后不会改变，并且其时间复杂度在任何情况下都优于快速排序14、在开发一个移动应用的后端服务时，需要处理大量的并发请求，同时要保证服务的高可用性和可扩展性。应用需要支持用户注册登录、数据存储、消息推送等功能。以下哪种技术栈和部署方式能够满足这些需求？（）A.使用Node.js作为后端语言，配合MySQL数据库，部署在单个服务器上B.采用JavaSpringBoot框架，结合Redis缓存，进行分布式部署C.运用Python的Django框架，连接MongoDB数据库，采用云原生部署D.选择Go语言编写后端代码，使用SQLite数据库，在虚拟机上部署15、在程序设计中，以下哪个概念用于描述代码的可重用性？（）A.代码的可读性是指代码易于理解和阅读的程度，与可重用性没有直接关系B.代码的效率是指代码的执行速度和占用的资源，也不是描述可重用性的概念C.代码的可维护性是指代码易于修改和扩展的程度，与可重用性有一定的关系，但不是直接描述可重用性的概念D.代码的可重用性是指代码可以在不同的项目或场景中重复使用的程度。通过封装、继承、多态等面向对象编程技术，可以提高代码的可重用性。同时，合理的函数设计和模块划分也可以提高代码的可重用性16、在Java中，要实现一个线程安全的集合类，例如线程安全的队列。以下关于线程安全集合类的实现和注意事项，哪一项是错误的？（）A.使用同步机制，如锁或者并发容器类，来保证多线程访问时的数据一致性B.在实现线程安全的集合类时，需要考虑性能和并发性的平衡C.线程安全的集合类可以在任何情况下替代普通的集合类，而不需要考虑具体的应用场景D.对于读多写少的场景，可以使用一些优化的线程安全集合类，如ConcurrentHashMap17、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18、考虑编写一个程序来进行图像压缩，在保证一定图像质量的前提下减小文件大小。以下哪种图像压缩算法在实际应用中效果较好，并且具有较高的压缩比？（）A.JPEG压缩算法B.PNG压缩算法C.GIF压缩算法D.WebP压缩算法19、考虑开发一个在线旅游预订平台，支持酒店、机票、景点门票的预订，以及用户评价和行程规划功能。在系统架构设计、合作伙伴接口集成和用户体验优化方面，以下哪种策略是最可行的？（）A.采用单体架构，与各合作伙伴通过文件交换数据，注重功能实现忽略用户体验B.构建微服务架构，利用API与合作伙伴集成，投入大量资源优化用户界面C.设计分层架构，通过数据库共享与合作伙伴交互，简单优化部分用户流程D.运用SOA架构，使用消息队列与合作伙伴通信，仅满足基本的用户需求20、在JavaScript中，要实现一个事件驱动的程序，例如当用户点击按钮时执行特定的操作。以下关于事件处理的实现方式，哪一项是不正确的？（）A.为按钮元素添加click事件监听器，指定当点击事件发生时要执行的函数B.事件处理函数可以访问和操作页面中的其他元素和数据C.可以同时为一个元素添加多个相同类型的事件监听器，它们会按照添加的顺序依次执行D.为了提高性能，应该尽量减少事件监听器的使用，只在必要时添加21、考虑开发一个用于图像识别的程序，需要对图像中的物体进行分类和定位。以下哪种深度学习框架在图像识别任务中具有较高的准确性和易用性？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.MXNet22、假设使用Java语言开发一个图形用户界面程序，需要在窗口中添加一个按钮，并为按钮添加点击事件处理。以下哪种方式是常见的实现方式（）A.使用

ActionListener

接口来处理点击事件B.在按钮类中直接处理点击事件C.使用线程来监控按钮的点击D.以上方法都不可行23、设想开发一个人脸识别门禁系统，能够准确识别人员身份、记录进出时间，并与其他安全系统集成。在人脸识别算法的选择、系统的安全性和集成性方面，以下哪种方案是最合适的？（）A.采用传统的特征提取方法进行人脸识别，使用简单的密码保护数据，独立运行不与其他系统集成B.借助深度学习的人脸识别模型，采用加密技术保护数据，通过API与其他安全系统交互C.运用开源的人脸识别库，不进行数据加密，直接连接其他安全设备D.自主研发人脸识别算法，忽略数据安全，以单机模式运行24、在编写一个图像处理程序时，需要对图像进行边缘检测。以下哪种算法在检测图像边缘时准确性较高，同时计算复杂度相对合理？（）A.Sobel算子B.Roberts算子C.Prewitt算子D.Canny算子25、以下哪种数据结构适合用于实现图的存储和遍历？（）A.数组不适合用于实现图的存储和遍历，因为图的结构比较复杂，数组难以有效地表示图的关系B.链表也不适合用于实现图的存储和遍历，同样因为图的结构特点，链表不能很好地满足图的存储和遍历需求C.邻接矩阵和邻接表是两种常见的用于实现图的存储和遍历的数据结构。邻接矩阵使用二维数组来表示图中顶点之间的关系，邻接表则使用链表或数组来表示图中顶点的邻接顶点D.栈和队列主要用于其他数据结构的操作，不适合用于实现图的存储和遍历二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述C语言中如何利用结构体和指针实现树的层次遍历。2、（本题5分）论述C语言中如何使用指针实现字符串的分割和合并操作。3、（本题5分）论述在C语言中，如何使用线程池来提高多线程程序的性能和资源利用率，分析线程池的设计和实现要点。4、（本题5分）假设要实现一个C语言函数，将一个整数数组进行旋转操作，旋转方向可指定。论述函数的实现逻辑和代码。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，用户输入一个正整数n，打印出n层的等腰三角形，三角形由星号（）组成。2、（本题5分）编写一个程序，实现插入排序算法对用