辽宁中医药大学杏林学院《计算复杂性》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页辽宁中医药大学杏林学院《计算复杂性》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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2、在探讨计算思维中的排序算法比较，以下关于常见排序算法特点的描述，哪一项是正确的？（）A.常见的排序算法如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等各有特点。冒泡排序和插入排序简单直观，但效率较低，适用于小型数据集；选择排序在某些情况下性能略优；快速排序在平均情况下性能出色，但在最坏情况下可能退化。了解这些算法的特点和适用场景，有助于根据具体问题选择最合适的排序方法，以提高程序的效率B.排序算法的选择并不重要，因为现代编程语言的内置排序函数已经足够高效，无需了解不同算法的差异C.所有的排序算法在性能上都差不多，所以在实际编程中可以随意选择使用D.排序算法的性能只取决于数据的规模，与数据的特点和分布无关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、在计算机视觉中，如果要实现目标检测和跟踪，例如在视频中跟踪一个移动的物体。以下哪种方法和技术是关键的？（）A.特征提取，如SIFT或SURF特征B.基于深度学习的目标检测算法，如YOLO或SSDC.光流法，计算图像中的像素运动D.以上方法和技术的综合运用5、在处理一个涉及加密和解密的通信系统时，计算思维对于保障信息安全和效率至关重要。以下哪种方法更能体现计算思维？（）A.使用简单的对称加密算法，如DES，不考虑密钥管理B.采用非对称加密算法，如RSA，结合数字证书进行身份验证和密钥交换C.不进行加密，直接传输明文数据D.使用一种过时的加密算法，不考虑其安全性漏洞6、关于计算中的数据库查询优化，以下对于索引的作用、查询计划的生成和优化策略的描述，哪一项是恰当的？（）A.索引可以加快数据的检索速度，但会增加数据插入和更新的开销。查询优化器根据数据库的结构和查询语句生成查询计划，并通过选择合适的索引、连接方式和执行顺序等策略来优化查询性能。优化策略包括基于成本的优化、启发式优化和参数调整等B.数据库查询优化是数据库管理员的工作，与普通用户无关C.数据库查询优化只对大型数据库有意义，对于小型数据库没有必要D.数据库查询优化非常复杂，难以实现，不应该进行优化7、对于计算思维中的贪心算法，以下关于其概念和优缺点的说明，哪一项是准确的？（）A.贪心算法是一种随意的决策方法，没有明确的逻辑和策略B.贪心算法在每一步都做出当前看起来最优的选择，期望通过局部最优解达到全局最优解。其优点是简单直观、计算效率高，适用于一些具有贪心选择性质的问题。然而，贪心算法不能保证总是得到最优解，可能会陷入局部最优而错过全局最优解，在使用时需要谨慎分析问题的性质C.贪心算法只适用于简单的问题，对于复杂的优化问题无能为力D.贪心算法总是能得到最优解，是解决所有优化问题的首选算法8、对于计算中的并行计算模型，以下关于共享内存模型和分布式内存模型的架构特点、通信方式和性能影响因素的描述，哪一项是正确的？（）A.共享内存模型中多个处理器共享同一块内存，通信通过内存访问实现，容易出现内存竞争和同步问题；分布式内存模型中每个处理器有自己的本地内存，通信通过消息传递实现，通信开销较大。处理器数量、数据分布和任务划分等因素都会影响并行性能B.共享内存模型和分布式内存模型在性能上没有差异，可以根据喜好选择使用C.分布式内存模型比共享内存模型更先进，应该优先使用分布式内存模型D.并行计算模型只适用于超级计算机，对于普通多核计算机不适用9、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10、在计算机网络中，如果要确保数据在传输过程中的安全性和完整性，防止数据被篡改和窃取。以下哪种加密和认证技术是常用且有效的？（）A.对称加密算法，如AES，加密和解密使用相同密钥B.非对称加密算法，如RSA，使用公钥和私钥C.哈希函数，用于生成数据的摘要D.以上技术结合使用11、在计算思维的排序算法（SortingAlgorithm）中，以下描述不正确的是：（）A.常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等B.不同的排序算法在时间复杂度和空间复杂度上有所差异C.对于任何给定的数据集，总有一种排序算法是最优的选择D.排序算法只用于对数字进行排序，不能用于其他类型的数据12、在当今数字化时代，计算思维对于解决复杂问题至关重要。假设你正在开发一个智能交通管理系统，需要实时处理大量的车辆位置和行驶数据，以优化交通流量和减少拥堵。在设计算法时，以下哪种策略是最为关键的？（）A.简单地按照车辆到达顺序进行处理，不考虑其他因素B.采用基于贪心算法的策略，每次选择局部最优的决策，以期望达到整体最优C.运用动态规划的方法，将问题分解为多个子问题，并通过保存子问题的解来避免重复计算，从而有效地处理大规模数据，实现全局最优的交通流量优化，这在处理复杂的实时数据和长期规划方面具有显著优势D.随机选择处理方式，不遵循任何特定的算法逻辑13、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14、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15、当开发一个移动应用，需要考虑应用的能耗和电池寿命。以下哪种策略和技术能够有效地降低能耗？（）A.减少后台进程和服务的运行B.优化算法，降低计算复杂度C.控制屏幕亮度和休眠时间D.以上策略和技术的综合应用16、对于一个需要处理大量文本数据的应用，例如自然语言处理任务，需要对文本进行分词、词干提取和词频统计等操作。以下哪种编程语言和库能够提供便捷和高效的支持？（）A.C语言，通过手动编写字符串处理函数B.Java语言，使用内置的字符串操作方法C.Python语言，结合NLTK或SpaCy等库D.汇编语言，直接操作底层硬件17、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18、在计算机网络中，IP地址用于标识网络中的设备。IPv4地址和IPv6地址的主要区别在于什么？（）A.地址长度B.分配方式C.安全性D.以上都是19、在进行地理信息系统（GIS）的应用开发中，例如城市规划、资源管理、导航系统等，需要处理空间数据和地理信息，并进行分析和可视化展示。在这个过程中，以下哪种计算思维的技术和方法能够提供有效的支持？（）A.空间数据模型与存储B.地理分析算法应用C.地图可视化设计D.以上都是20、在计算思维的抽象思维（AbstractThinking）中，以下描述错误的是：（）A.抽象思维是忽略问题的非关键细节，聚焦于关键特征和本质规律B.通过抽象，可以将复杂的现实世界问题转化为可计算的模型C.抽象的层次越高，保留的细节就越多，对问题的描述就越具体D.抽象思维有助于我们更好地理解和解决复杂问题，提高思维的清晰度和效率二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在计算思维中，如何进行性能调优以提高系统的整体运行效率是一个持续的过程。请论述性能调优的步骤和方法，包括硬件优化、软件优化等方面，并举例说明在服务器系统中的应用。2、（本题5分）在计算思维中，如何对复杂的现实问题进行数学建模是关键的一步。请说明数学建模的流程和方法，举例说明如何将一个实际的交通流量问题转化为数学模型，并讨论模型的准确性和适用性。3、（本题5分）解释计算思维中的人机交互中的用户体验设计，分析如何根据用户需求和行为设计友好的交互界面。4、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维在高等教育中的专业培养”，说明在计算机相关专业及其他理工科专业中，如何围绕计算思维构建课程体系和教学方法。5、（本题5分）阐述计算思维中的“数据库设计中的计算思维”，说明如何运用计算思维进行数据库的规划、设计和优化，以满足不同应用场景的需求。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）假设要构建一个智能水质净化系统，能够根据水质变化自动调整净化参数。请深入分析其中所运用的计算思维和自动化控制技术。2、（本题5分）考虑一个智能交通信号控制系统，根据实时的交通流量和路况动态调整信号灯时长。请深入分析如何运用计算思维来减少交通拥堵。3、（本题5分）假设要构建一个智能农业温室环境控制系统，能够自动调节温度、湿度和光照。请全面分析此系统中所涉及的计算思维和传感器融合技术。4、（本题5分）在一个在线购物平台的搜索功能中，如何运用计算思维来优化搜索算法，快速准确地为用户找到所需商品，同时考虑用户的搜索习惯和商品的相关性等因素。5、（本题5分）对于一个在线医疗咨询平台，要实现患者与医生的快速匹配、病情诊断和治疗建议。请探讨如何运用计算思维来提高咨询的效率和准确性。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在大数据流处理中，实时处理和快速响应是关键要求。请全面论述计算思维在大数据流处理框架中的应用，如Storm框架、Flink框架、KafkaStreams，并且分析如何应对数据的高