北京化工大學(xué)《程序設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京化工大學(xué)

《程序設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)想開發(fā)一個醫(yī)療信息管理系統(tǒng)，用于存儲患者的基本信息、病歷、診斷結(jié)果、治療方案等。同時(shí)，系統(tǒng)需要支持醫(yī)生的查詢、編輯和統(tǒng)計(jì)分析功能。為了保障患者數(shù)據(jù)的隱私和安全性，同時(shí)滿足醫(yī)療行業(yè)的法規(guī)要求，以下哪種數(shù)據(jù)存儲和訪問控制策略是最合適的？（）A.將所有數(shù)據(jù)存儲在一個公共的數(shù)據(jù)庫中，通過用戶角色進(jìn)行粗粒度的訪問控制B.采用分布式數(shù)據(jù)庫，對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲，實(shí)施基于屬性的訪問控制（ABAC）C.運(yùn)用云數(shù)據(jù)庫服務(wù)，依賴云提供商的安全機(jī)制，設(shè)置簡單的訪問權(quán)限D(zhuǎn).建立本地?cái)?shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)不進(jìn)行加密，通過用戶名和密碼進(jìn)行訪問控制2、在使用Python開發(fā)一個數(shù)據(jù)可視化工具時(shí)，需要能夠?qū)⒏鞣N類型的數(shù)據(jù)（如數(shù)值型、文本型、日期型等）以直觀的圖表形式展示出來，并且支持用戶的交互操作，如縮放、篩選、導(dǎo)出等。以下哪種庫和技術(shù)的選擇是比較合適的？（）A.使用matplotlib庫繪制基本圖表，通過JavaScript實(shí)現(xiàn)交互功能B.借助seaborn庫生成復(fù)雜圖表，利用Python的內(nèi)置函數(shù)處理交互C.運(yùn)用plotly庫創(chuàng)建交互式圖表，直接在Python環(huán)境中完成所有功能D.自己編寫繪圖代碼，完全定制圖表的外觀和交互行為3、考慮編寫一個程序來模擬天氣預(yù)報(bào)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和物理模型進(jìn)行預(yù)測。以下哪種數(shù)值天氣預(yù)報(bào)方法在準(zhǔn)確性和計(jì)算效率方面具有較好的平衡？（）A.全球氣候模型B.中尺度氣象模型C.統(tǒng)計(jì)天氣預(yù)報(bào)方法D.以上方法結(jié)合使用4、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個觀察者模式，用于在對象狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)通知多個觀察者。以下關(guān)于觀察者模式的實(shí)現(xiàn)和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負(fù)責(zé)維護(hù)觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實(shí)現(xiàn)觀察者接口，注冊到主題中，并在收到通知時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理C.觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)松耦合，主題和觀察者之間的依賴關(guān)系較小D.觀察者模式只適用于簡單的場景，對于復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)不太適用5、在設(shè)計(jì)一個用于處理學(xué)生成績管理的程序時(shí)，需要存儲學(xué)生的個人信息（如姓名、學(xué)號）和多門課程的成績。若要實(shí)現(xiàn)高效的查詢和更新操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合最為合適？（）A.使用數(shù)組存儲學(xué)生信息，再為每門課程創(chuàng)建一個鏈表存儲成績B.構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)體來包含學(xué)生信息和成績，并使用數(shù)組存儲這些結(jié)構(gòu)體C.采用哈希表存儲學(xué)生信息，每個學(xué)生的成績使用一個二叉搜索樹存儲D.利用鏈表存儲學(xué)生信息，成績則存儲在對應(yīng)的順序表中6、以下哪種編程語言通常被用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算？（）A.C語言主要用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，不太適合用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算B.Java語言雖然可以用于一些數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算的項(xiàng)目，但不是主要用于這個領(lǐng)域的語言C.Python語言具有豐富的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算庫，如NumPy、Pandas、Scikit-learn等，非常適合用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算D.C++語言在某些情況下也可以用于數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算，但不如Python語言方便和高效7、考慮使用Java語言開發(fā)一個在線購物系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理大量的用戶并發(fā)請求，并且要保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。系統(tǒng)中有一個訂單處理模塊，需要實(shí)時(shí)更新庫存數(shù)量、計(jì)算訂單總價(jià)、處理支付信息等操作。在實(shí)現(xiàn)訂單處理模塊時(shí)，以下哪種技術(shù)或設(shè)計(jì)模式能夠有效地提高系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性？（）A.直接在業(yè)務(wù)邏輯層中處理所有操作，不使用任何中間件或框架B.采用事務(wù)處理機(jī)制，確保多個操作要么全部成功，要么全部失敗C.運(yùn)用消息隊(duì)列來異步處理訂單相關(guān)的操作，減輕系統(tǒng)的即時(shí)壓力D.構(gòu)建一個分布式的訂單處理系統(tǒng)，將不同的操作分布在多個服務(wù)器上8、在C語言中，要實(shí)現(xiàn)一個鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲一系列整數(shù)。以下關(guān)于鏈表的實(shí)現(xiàn)和操作，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.定義鏈表節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體，包含數(shù)據(jù)域和指向下一個節(jié)點(diǎn)的指針域B.實(shí)現(xiàn)鏈表的創(chuàng)建、插入、刪除和遍歷等基本操作C.在插入和刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)，需要正確更新鏈表的指針，以保持鏈表的完整性D.為了提高鏈表的訪問效率，可以對鏈表進(jìn)行排序，使得查找操作可以使用二分查找算法9、使用Python語言進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有一個包含大量整數(shù)的列表，需要去除其中的重復(fù)值并保持元素的原始順序。以下哪種方法是最合適的（）A.將列表轉(zhuǎn)換為集合，然后再轉(zhuǎn)換回列表B.遍歷列表，使用一個新列表存儲不重復(fù)的元素C.對列表進(jìn)行排序，然后去除相鄰的重復(fù)元素D.以上方法都不理想10、在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中，以下哪個概念描述了一個類對另一個類的依賴關(guān)系？（）A.繼承（Inheritance）是一種類與類之間的關(guān)系，其中一個類（子類）繼承了另一個類（父類）的屬性和方法。繼承關(guān)系體現(xiàn)了代碼的復(fù)用和擴(kuò)展B.封裝（Encapsulation）是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一個類中，通過訪問修飾符來控制對數(shù)據(jù)的訪問。封裝可以提高代碼的安全性和可維護(hù)性C.多態(tài)（Polymorphism）是指同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)。在面向?qū)ο缶幊讨?，多態(tài)可以通過方法重寫和方法重載來實(shí)現(xiàn)D.依賴（Dependency）描述了一個類對另一個類的依賴關(guān)系。例如，一個類可能需要另一個類的對象來完成某些操作，這種情況下就存在依賴關(guān)系11、假設(shè)要為一個大型企業(yè)開發(fā)一套人力資源管理系統(tǒng)，包括員工檔案管理、考勤記錄、薪資計(jì)算以及績效評估等模塊。該系統(tǒng)需要與企業(yè)現(xiàn)有的其他系統(tǒng)進(jìn)行集成，并且能夠支持大量用戶同時(shí)訪問。以下哪種技術(shù)選型和架構(gòu)設(shè)計(jì)是最合理的？（）A.基于.NET平臺的ASP.NETCore框架，使用SQLServer數(shù)據(jù)庫，通過WebAPI實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的集成，利用負(fù)載均衡技術(shù)應(yīng)對高并發(fā)B.采用Java的SpringCloud微服務(wù)架構(gòu)，結(jié)合Oracle數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用消息隊(duì)列進(jìn)行系統(tǒng)間通信，使用集群部署保障高可用性C.運(yùn)用Python的Flask框架，搭配MySQL數(shù)據(jù)庫，借助RESTful風(fēng)格的接口與外部系統(tǒng)交互，通過緩存技術(shù)提高訪問速度D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數(shù)據(jù)庫，利用GraphQL實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，通過云服務(wù)提供商的解決方案實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和擴(kuò)展12、假設(shè)正在開發(fā)一個視頻會議系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的視頻流傳輸、音頻處理和屏幕共享功能。以下哪種技術(shù)和協(xié)議在視頻會議開發(fā)中被廣泛使用，并且能夠保證低延遲和高質(zhì)量的通信？（）A.WebRTC技術(shù)和相關(guān)協(xié)議B.RTSP協(xié)議C.SIP協(xié)議D.H.323協(xié)議13、在一個使用C++語言開發(fā)的大型項(xiàng)目中，需要實(shí)現(xiàn)一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算模塊。該模塊需要處理大量的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，并且要求計(jì)算結(jié)果具有高精度和高效率。同時(shí)，為了方便代碼的維護(hù)和擴(kuò)展，需要采用良好的編程風(fēng)格和設(shè)計(jì)模式。假設(shè)現(xiàn)在要計(jì)算兩個大型矩陣的乘積，以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合最有可能滿足上述要求？（）A.使用直接的兩層嵌套循環(huán)進(jìn)行計(jì)算，矩陣元素存儲在二維數(shù)組中B.采用分治法，將矩陣分割為小塊進(jìn)行計(jì)算，矩陣元素存儲在鏈表中C.運(yùn)用Strassen算法，矩陣元素存儲在動態(tài)分配的二維數(shù)組中D.借助并行計(jì)算技術(shù)，同時(shí)對多個矩陣元素進(jìn)行計(jì)算，矩陣存儲在哈希表中14、設(shè)想開發(fā)一個人臉識別門禁系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識別人員身份、記錄進(jìn)出時(shí)間，并與其他安全系統(tǒng)集成。在人臉識別算法的選擇、系統(tǒng)的安全性和集成性方面，以下哪種方案是最合適的？（）A.采用傳統(tǒng)的特征提取方法進(jìn)行人臉識別，使用簡單的密碼保護(hù)數(shù)據(jù)，獨(dú)立運(yùn)行不與其他系統(tǒng)集成B.借助深度學(xué)習(xí)的人臉識別模型，采用加密技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)，通過API與其他安全系統(tǒng)交互C.運(yùn)用開源的人臉識別庫，不進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，直接連接其他安全設(shè)備D.自主研發(fā)人臉識別算法，忽略數(shù)據(jù)安全，以單機(jī)模式運(yùn)行15、以下關(guān)于程序設(shè)計(jì)中的遞歸算法說法錯誤的是？（）A.遞歸算法是一種通過調(diào)用自身來解決問題的算法。遞歸算法通常具有簡潔的代碼結(jié)構(gòu)，但在某些情況下可能會導(dǎo)致棧溢出等問題B.在使用遞歸算法時(shí)，需要確保遞歸有終止條件，否則會陷入無限遞歸C.遞歸算法適用于一些可以分解為相同子問題的問題，如階乘計(jì)算、斐波那契數(shù)列等D.遞歸算法總是比非遞歸算法效率高。實(shí)際上，在很多情況下，非遞歸算法可能比遞歸算法更高效，因?yàn)檫f歸算法可能會占用較多的?？臻g，并且在某些情況下可能會導(dǎo)致重復(fù)計(jì)算16、以下關(guān)于程序設(shè)計(jì)中的調(diào)試方法說法錯誤的是？（）A.打印調(diào)試信息是一種常見的調(diào)試方法，通過在關(guān)鍵位置打印變量的值或程序的執(zhí)行狀態(tài)，可以幫助程序員了解程序的運(yùn)行情況，找出問題所在B.使用調(diào)試器是一種更強(qiáng)大的調(diào)試方法，調(diào)試器可以暫停程序的執(zhí)行，查看變量的值、調(diào)用棧等信息，還可以逐行執(zhí)行代碼，幫助程序員快速定位問題C.單元測試是一種有效的調(diào)試方法，通過編寫測試用例來測試程序的各個模塊，可以及早發(fā)現(xiàn)問題，提高代碼的質(zhì)量D.調(diào)試方法只適用于小型項(xiàng)目，對于大型項(xiàng)目，調(diào)試方法效果不佳。實(shí)際上，無論項(xiàng)目大小，調(diào)試方法都是非常重要的，可以幫助程序員快速定位和解決問題17、以下關(guān)于程序設(shè)計(jì)中的循環(huán)結(jié)構(gòu)說法錯誤的是？（）A.循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計(jì)中的一種重要控制結(jié)構(gòu)，它允許重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定的條件為止B.在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，常見的有for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)。不同的循環(huán)結(jié)構(gòu)適用于不同的場景，程序員可以根據(jù)具體情況選擇合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)C.循環(huán)結(jié)構(gòu)可以嵌套使用，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的算法。但是，過多的嵌套循環(huán)會降低代碼的可讀性和執(zhí)行效率D.循環(huán)結(jié)構(gòu)一旦開始執(zhí)行，就無法中途退出。實(shí)際上，在很多編程語言中，可以通過break和continue語句來中途退出循環(huán)或跳過當(dāng)前循環(huán)的剩余部分18、設(shè)想正在開發(fā)一個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺，需要支持設(shè)備的接入、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制以及數(shù)據(jù)分析等功能。平臺要能夠處理大量不同類型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。以下哪種技術(shù)架構(gòu)和工具是最合適的？（）A.基于Python的Django框架，使用MQTT協(xié)議與設(shè)備通信，結(jié)合InfluxDB存儲數(shù)據(jù)，利用matplotlib進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過云服務(wù)部署B(yǎng).采用Java的SpringBoot框架，借助CoAP協(xié)議連接設(shè)備，選用MongoDB數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用Spark進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用容器化部署C.運(yùn)用Node.js的Express框架，利用HTTP協(xié)議接收設(shè)備數(shù)據(jù)，搭配MySQL數(shù)據(jù)庫，使用Echarts展示分析結(jié)果，借助邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)D.選擇C#的.NETCore框架，通過Zigbee協(xié)議與設(shè)備交互，使用SQLServer數(shù)據(jù)庫，借助PowerBI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用私有云部署19、假設(shè)正在開發(fā)一個在線購物網(wǎng)站的訂單處理系統(tǒng)，需要對訂單進(jìn)行各種操作，如添加、刪除、查詢和修改。為了確保系統(tǒng)在處理大量訂單時(shí)的性能和數(shù)據(jù)一致性，以下哪種數(shù)據(jù)庫操作方式是較為理想的選擇？（）A.直接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行頻繁的讀寫操作，不使用緩存機(jī)制B.先將操作記錄在內(nèi)存緩存中，定期批量同步到數(shù)據(jù)庫C.借助分布式數(shù)據(jù)庫，將訂單數(shù)據(jù)分散存儲在多個節(jié)點(diǎn)D.使用數(shù)據(jù)庫的存儲過程來處理所有訂單相關(guān)的操作20、在程序設(shè)計(jì)中，以下哪個概念用于描述算法的正確性和可靠性？（）A.算法的效率通常用時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度來衡量，與算法的正確性和可靠性無關(guān)B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，也與算法的正確性和可靠性沒有直接關(guān)系C.算法的正確性是指算法能夠正確地解決問題，滿足問題的規(guī)格說明?？煽啃允侵杆惴ㄔ诟鞣N輸入情況下都能穩(wěn)定地運(yùn)行，不出現(xiàn)錯誤或異常情況D.算法的可維護(hù)性是指算法易于修改和擴(kuò)展的程度，與算法的正確性和可靠性關(guān)系不大二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述C語言中如何使用指針實(shí)現(xiàn)鏈表的反轉(zhuǎn)操作，通過代碼示例解釋其算法思想和實(shí)現(xiàn)步驟。2、（本題5分）探討C語言中如何使用結(jié)構(gòu)體和指針實(shí)現(xiàn)鏈表的插入節(jié)點(diǎn)操作的優(yōu)化。3、（本題5分）詳細(xì)論述C語言中如何處理字符串的編碼檢測和自動轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)不同的輸入來源。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，用戶輸入一個正整數(shù)n，生成一個n階的魔方陣（魔方陣是指一個n×n的矩陣，其中每行、每列和對角線上的元素之和都相等）。2、（本題5分）編寫一個程序