西安航空学院《计算思维》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页西安航空学院《计算思维》

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、在开发一个手机应用程序，需要考虑不同屏幕尺寸、操作系统版本和用户操作习惯等因素。以计算思维的角度，以下哪种做法是最合适的？（）A.为每种屏幕尺寸和操作系统版本分别开发独立的应用程序B.开发一个通用的应用程序，不考虑不同设备和用户的差异C.采用响应式设计，使应用程序能够自适应不同的屏幕尺寸和操作系统特性D.只针对最流行的设备和操作系统进行开发，忽略其他情况2、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3、对于计算中的云计算概念，以下关于IaaS、PaaS和SaaS的描述，不正确的是哪一项？（）A.IaaS（基础设施即服务）提供服务器、存储和网络等基础设施资源B.PaaS（平台即服务）提供平台环境，如操作系统、数据库和中间件C.SaaS（软件即服务）提供完整的应用程序，用户可以直接使用D.企业在选择云计算服务模式时，只能选择其中一种，不能根据需求组合使用4、在计算思维中，算法的可扩展性是一个重要的问题。以下关于算法可扩展性的描述中，错误的是？（）A.算法的可扩展性是指算法能够适应问题规模的增长和变化的能力B.算法的可扩展性可以通过设计灵活的数据结构和算法框架来实现C.算法的可扩展性需要考虑算法的时间复杂度和空间复杂度，以确保算法在大规模问题上的效率D.算法的可扩展性只与算法的设计有关，与编程语言和计算机硬件无关5、在数据仓库中，ETL过程用于数据的抽取、转换和加载。以下关于ETL的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以保证数据的一致性B.是一个简单的过程C.涉及数据的清洗和整合D.以上都不对6、关于计算思维中的网络通信原理，在实现信息的快速准确传输方面，以下哪一项解释是最易懂的？（）A.网络通信基于分层的体系结构，如OSI模型和TCP/IP模型。通过物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等各层的协同工作，实现数据的封装、路由选择、差错控制、流量控制等功能，确保信息在网络中的可靠传输。同时，网络协议如IP、TCP、UDP等起着关键的作用B.网络通信原理非常复杂，普通人无法理解，只需要知道如何使用网络即可C.网络通信的速度和质量主要取决于网络带宽，其他因素如协议和算法的影响较小D.网络通信技术已经非常成熟，不需要进一步的研究和创新7、对于计算中的排序算法，以下关于冒泡排序、快速排序和归并排序的时间复杂度、空间复杂度和稳定性的分析，哪一项是恰当的？（）A.冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)，是稳定排序；快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况为O(n^2)，空间复杂度为O(logn)，通常不稳定；归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(n)，是稳定排序。在实际应用中，应根据数据规模和特点选择合适的排序算法B.排序算法的时间复杂度和空间复杂度不重要，只要能得到正确的排序结果就行C.快速排序是最好的排序算法，应该在所有情况下都使用快速排序D.排序算法的稳定性对于排序结果没有影响，不需要考虑8、当设计一个智能交通系统，需要实时收集和分析车辆的位置、速度等信息，以优化交通流量和减少拥堵。以下哪种数据采集和处理方式是可行的？（）A.依靠人工观察和记录数据B.使用传感器和物联网技术自动采集数据C.从现有的交通数据库中随机抽取数据D.不进行数据采集，依靠经验和直觉进行决策9、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10、在计算思维的应用中，对于一个预测股票价格走势的任务，以下哪种方法通常不是基于计算思维的（）A.基于历史数据建立数学模型进行预测B.依靠专家的直觉和经验进行判断C.运用机器学习算法进行分析D.对多种因素进行量化和综合评估11、对于计算思维中的迭代（Iteration）方法，以下说法错误的是：（）A.迭代是通过重复执行相同的步骤，逐步逼近问题的解B.迭代过程中需要设置合适的终止条件，以避免无限循环C.迭代适用于求解那些无法直接通过公式计算得出精确解的问题D.迭代方法总是比直接计算方法更复杂，效率更低12、在解决一个复杂问题时，需要将其分解为多个较小的子问题，并逐步解决。以下哪种方法最能体现这种分解问题的思想？（）A.递归算法B.贪心算法C.分治法D.动态规划法13、在计算思维中，关于算法的概念和作用，以下哪种说法是较为全面和准确的？（）A.算法就是一系列随意的计算步骤，对解决问题没有特别的帮助，其作用有限B.算法是指在有限步骤内解决特定问题的明确指令序列。它具有确定性、有穷性、可行性、输入和输出等特征。算法在计算领域中起着至关重要的作用，它能够有效地组织和优化计算过程，提高问题解决的效率和准确性。无论是在简单的数值计算，还是复杂的系统设计中，算法都是核心的思维工具，帮助人们设计出高效的程序和解决方案C.算法只是理论上的概念，在实际的计算应用中很少用到，其价值不大D.算法是一种复杂且难以理解的概念，只有专业的计算机科学家才能掌握和运用14、对于一个需要进行数据加密存储的系统，比如云存储服务。在加密密钥的管理方面，以下哪种方法可能是最安全和可靠的？（）A.将加密密钥明文存储在系统中，容易被窃取B.采用硬件安全模块（HSM）来存储和管理加密密钥，提供物理级别的安全保护，防止密钥被非法访问和篡改，确保数据加密的安全性和可靠性，保护用户在云存储中的敏感信息C.不管理加密密钥，让用户自己负责D.使用简单的密码作为加密密钥，安全性低15、计算思维中的并发和并行概念有助于提高系统性能。对于一个多线程程序，以下哪种情况可能导致线程安全问题（）A.多个线程同时读写共享数据B.每个线程处理独立的数据C.线程之间没有交互D.以上都不会16、在计算思维中，算法的可读性是一个重要的问题。以下关于算法可读性的描述中，错误的是？（）A.算法的可读性是指算法的代码易于理解和阅读的程度B.算法的可读性可以通过良好的代码结构、变量命名、注释等方式来提高C.算法的可读性对于团队合作和代码维护非常重要，应该尽量提高算法的可读性D.算法的可读性只对于专业程序员有意义，对于非专业人员来说没有必要考虑算法的可读性17、在面对复杂的计算问题时，计算思维提倡简化和近似。对于计算圆周率π，以下哪种方法属于简化和近似的策略（）A.使用精确的数学公式计算B.通过蒙特卡罗方法随机投点估算C.直接使用3.14作为近似值D.以上都不是18、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19、在计算思维的错误处理（ErrorHandling）方面，以下描述不正确的是：（）A.错误处理是在程序运行过程中检测和处理可能出现的错误情况B.良好的错误处理机制可以提高程序的稳定性和可靠性C.错误处理只需要在程序的关键部分进行，其他地方可以忽略D.错误处理应该包括错误检测、错误报告和错误恢复等环节20、算法是计算思维中的核心概念之一。以下关于算法的描述中，错误的是？（）A.算法是一组明确的、有限的操作步骤，用于解决特定的问题B.算法的正确性可以通过数学证明或实验验证来确定C.算法的效率可以通过时间复杂度和空间复杂度来衡量D.算法只能用编程语言来实现，不能用自然语言或图形表示二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明计算思维中的计算环境学中的环境数据监测和污染治理模拟，论述在环境研究中的应用。2、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维在交通领域的应用”，说明在交通规划、智能交通系统、车辆导航等方面如何运用计算思维改善交通状况。3、（本题5分）详细说明计算思维中的递归思想，分析递归在解决某些问题时的优势和可能遇到的问题，以及如何避免递归带来的风险。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个智能电网系统中，电力负荷预测和能源分配不够精确，导致能源浪费和供电不稳定。请用计算思维分析可能的原因，提出基于大数据分析和优化算法的电力负荷预测和能源分配方案。2、（本题5分）在一个网络游戏中，需要设计一个公平的匹配系统，将玩家按照技能水平进行分组对战。请全面分析实现这一系统所需的计算思维和算法设计。3、（本题5分）对于一个智能工厂的设备故障预警系统，要通过数据分析提前发现设备故障隐患。请探讨如何运用计算思维保障生产顺利进行。4、（本题5分）假设要创建一个智能医疗影像诊断辅助系统，能够帮助医生快速发现病变。请仔细分析其中所运用的计算思维和图像处理与分析技术。5、（本题5分）对于一个股票交易系统，需要实时处理大量交易数据、分析市场趋势、执行交易策略并确保交易安全。请探讨如何运用计算思维来构建稳定