吐鲁番职业技术学院《高性能计算》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《高性能计算》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Python中，要编写一个递归函数来计算斐波那契数列的第n项。以下关于递归函数的实现和性能考虑，哪一项是错误的？（）A.定义递归函数，通过递归调用自身来计算斐波那契数列的项B.在递归过程中，使用缓存或者备忘录来避免重复计算，提高性能C.对于较大的n值，递归方式计算斐波那契数列可能会导致栈溢出错误D.递归是计算斐波那契数列的最优方法，不需要考虑使用其他非递归的算法2、在设计一个用于智能交通管理的系统时，需要实时处理来自多个传感器和摄像头的数据，进行车辆识别、流量分析和路径规划。同时，系统要与城市的交通信号灯系统进行联动控制。以下哪种技术和工具的组合是最有效的？（）A.使用C++结合OpenCV进行图像和视频处理，利用深度学习框架TensorFlow进行车辆识别，通过MQTT协议与信号灯系统通信，运用图数据库存储交通网络信息B.采用Java的图像处理库JMF处理数据，运用Spark进行大数据分析，使用HTTP协议与信号灯系统交互，借助关系型数据库管理交通网络C.运用Python的图像处理模块PIL，结合Flink进行实时流处理，通过蓝牙与信号灯系统连接，使用NoSQL数据库存储相关数据D.选择JavaScript的canvas进行图像绘制，利用Node.js的流处理模块处理数据，借助WebSockets与信号灯系统通信，使用MySQL数据库3、在JavaScript中，以下哪个方法用于获取当前窗口的宽度？（）A.innerWidthB.outerWidthC.clientWidthD.screenWidth4、在设计一个高并发的Web服务器时，需要处理大量的并发连接和请求。以下哪种技术或架构能够有效地提高服务器的并发处理能力和响应速度？（）A.使用线程池来处理请求B.采用异步非阻塞的编程模型C.利用负载均衡器分发请求到多个服务器实例D.以上技术和架构的结合5、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6、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7、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8、假设使用Swift语言开发一个iOS应用的网络通信模块，需要实现与服务器的数据交互、数据解析和错误处理。在处理网络请求的异步回调时，为了避免回调地狱（CallbackHell）和提高代码的可读性，以下哪种方式是比较好的选择？（）A.使用嵌套的闭包来处理异步回调B.运用Promise或Future模式进行异步操作的管理C.直接在回调函数中处理所有逻辑，不进行任何封装D.放弃异步请求，改为同步阻塞的方式获取数据9、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10、C语言中，若有定义“inta=5;”，则执行“a+=2;”后，a的值为？（）A.5B.6C.7D.811、考虑使用Java语言实现一个二叉搜索树，当插入一个新节点时，需要按照二叉搜索树的规则进行插入。以下哪种方法能够正确地实现插入操作（）A.比较新节点的值与当前节点的值，决定向左或向右子树插入B.随机选择一个位置插入新节点C.总是插入到根节点的左子树D.以上方法都不正确12、考虑编写一个程序来对大量文本数据进行词频统计。以下哪种数据结构能够高效地存储和快速查询单词及其出现的频率？（）A.二叉树B.哈希表C.红黑树D.堆13、在Java程序设计中，有一个类

Person

，包含姓名和年龄两个属性，以及相应的构造函数和方法。现在需要创建一个

Person

对象数组，并按照年龄从小到大的顺序对数组进行排序。以下哪种方法是合适的（）A.自定义比较器，使用

Arrays.sort()

方法B.手动逐个交换对象的位置进行排序C.使用冒泡排序算法直接对对象的年龄属性进行排序D.以上方法都不合适14、在设计一个用于处理学生成绩管理的程序时，需要存储学生的个人信息（如姓名、学号）和多门课程的成绩。若要实现高效的查询和更新操作，以下哪种数据结构组合最为合适？（）A.使用数组存储学生信息，再为每门课程创建一个链表存储成绩B.构建一个结构体来包含学生信息和成绩，并使用数组存储这些结构体C.采用哈希表存储学生信息，每个学生的成绩使用一个二叉搜索树存储D.利用链表存储学生信息，成绩则存储在对应的顺序表中15、假设要编写一个程序来监控系统资源的使用情况，如CPU利用率、内存占用和网络带宽。以下哪种编程语言和系统接口在系统监控方面具有较好的支持和易用性？（）A.C语言结合系统调用B.Python结合psutil库C.Java结合JMX接口D.Go语言结合内置的系统监控函数16、假设要编写一个程序来优化机器学习模型的超参数，以提高模型的性能。以下哪种方法在超参数优化中被广泛应用，并且能够有效地搜索最优参数组合？（）A.随机搜索B.网格搜索C.基于梯度的优化算法D.贝叶斯优化算法17、在Python中，要实现一个函数，能够接受任意数量的整数参数，并返回这些整数的和。以下哪种函数定义是正确的（）A.

defsum_numbers(*args):returnsum(args)

B.

defsum_numbers(num1,num2,*args):returnsum(num1,num2,args)

C.

defsum_numbers(num_list):returnsum(num_list)

D.以上都不对18、在一个在线购物网站的开发中，需要实现购物车功能。购物车要能够存储用户选择的商品信息，包括商品ID、名称、价格、数量等，并且能够实时计算购物车中商品的总价。当用户修改商品数量或删除商品时，购物车要能够及时更新总价。考虑到并发操作和数据一致性，以下哪种实现方式是最优的？（）A.使用关系型数据库存储购物车数据，通过事务处理保证数据一致性B.将购物车数据存储在内存中，定期同步到数据库，不考虑并发问题C.利用NoSQL数据库，如Redis，存储购物车数据，通过其原子操作保证一致性D.把购物车数据以文件形式存储在服务器，每次操作重新读取和写入文件19、在设计一个数据库事务处理系统时，需要确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。以下哪种数据库管理系统在事务处理方面提供了强大的支持和保障？（）A.MySQLB.PostgreSQLC.OracleD.以上数据库系统都能满足事务处理要求20、设想开发一个图像识别软件，能够识别不同类型的物体，如动物、植物、交通工具等。在算法设计上，需要考虑图像的特征提取、模型训练和分类预测。如果要提高图像识别的准确率，同时减少计算时间，以下哪种方法是最合适的？（）A.采用简单的图像特征，如颜色、形状，使用传统机器学习算法进行训练B.运用深度学习中的卷积神经网络（CNN），但使用较小的数据集进行训练C.利用复杂的手工设计特征，结合深度神经网络进行训练D.借助大规模的标注数据集，使用深度卷积神经网络进行训练，并进行模型优化21、在开发一个音频处理程序时，需要对音频信号进行滤波、降噪和频谱分析。以下哪种编程语言和相关库在音频处理领域具有强大的功能和广泛的应用？（）A.C++结合FFmpeg库B.Python结合librosa库C.Matlab自带的音频处理工具箱D.Java结合JMF框架22、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23、在一个使用C语言编写的程序中，需要实现一个功能：计算给定整数数组中所有元素的平均值。假设数组名为

arr

，长度为

n

。以下哪种方法是最常见和有效的计算平均值的方式（）A.先对数组元素求和，然后除以元素个数B.逐个计算每个元素与其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值C.随机选择数组中的一部分元素计算平均值D.以上方法都不可行24、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25、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细分析C语言中如何处理大文件的读写，避免内存不足的问题。2、（本题5分）探讨C语言中如何使用指针操作实现数组的计数排序优化。3、（本题5分）详细分析C语言中函数指针在排序算法中的应用，如实现自定义的比较函数。4、（本题5分）论述C语言中如何使用结构体和指针实现一个简单的学生信息管理系统，包括数据的存储、查询、修改和删除功能。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，用户输入一个包含月份和年份的字符串，判断该月有多少天，并输出结果。2、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个字符串，判断其中是否包含连续的重复字符，输出判断结果。3、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个包含若干个字符串的列表，找出其中所有以特定字符串结尾的字符串，并输