齊魯理工學(xué)院《計(jì)算思維探秘以》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)齊魯理工學(xué)院

《計(jì)算思維探秘以》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算思維中，算法的正確性是一個(gè)重要的問(wèn)題。以下關(guān)于算法正確性的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.算法的正確性是指算法能夠正確地解決給定的問(wèn)題B.算法的正確性可以通過(guò)數(shù)學(xué)證明或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證來(lái)確定C.算法的正確性只與算法的設(shè)計(jì)有關(guān)，與編程語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)硬件無(wú)關(guān)D.算法的正確性是絕對(duì)的，一旦算法被證明是正確的，就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤2、計(jì)算思維中的并發(fā)和并行概念有助于提高系統(tǒng)性能。對(duì)于一個(gè)多線程程序，以下哪種情況可能導(dǎo)致線程安全問(wèn)題（）A.多個(gè)線程同時(shí)讀寫共享數(shù)據(jù)B.每個(gè)線程處理獨(dú)立的數(shù)據(jù)C.線程之間沒(méi)有交互D.以上都不會(huì)3、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題，比如求解高次方程的根，計(jì)算思維在其中發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。在這種情況下，以下哪種方法更符合計(jì)算思維的理念？（）A.采用試錯(cuò)法，隨機(jī)輸入數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，直到找到近似解B.運(yùn)用數(shù)學(xué)定理和公式，推導(dǎo)精確的求解算法，并通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)C.借助現(xiàn)有的開(kāi)源程序，不考慮其內(nèi)部原理，直接使用D.放棄使用計(jì)算機(jī)程序，手動(dòng)計(jì)算求解4、在一個(gè)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的項(xiàng)目中，比如對(duì)社交媒體數(shù)據(jù)的分析，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理，以去除噪聲和無(wú)效數(shù)據(jù)。以下哪種方法可能是最為高效和準(zhǔn)確的？（）A.手動(dòng)逐個(gè)檢查和處理數(shù)據(jù)，耗時(shí)且容易出錯(cuò)B.編寫自動(dòng)化的數(shù)據(jù)清洗腳本，利用正則表達(dá)式和數(shù)據(jù)驗(yàn)證規(guī)則，能夠快速、準(zhǔn)確地處理大量數(shù)據(jù)，去除噪聲和無(wú)效部分，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供高質(zhì)量、可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)C.不進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，直接使用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析D.隨機(jī)刪除一部分?jǐn)?shù)據(jù)，不考慮其有效性5、對(duì)于一個(gè)需要處理大量文本數(shù)據(jù)的應(yīng)用，例如自然語(yǔ)言處理任務(wù)，需要對(duì)文本進(jìn)行分詞、詞干提取和詞頻統(tǒng)計(jì)等操作。以下哪種編程語(yǔ)言和庫(kù)能夠提供便捷和高效的支持？（）A.C語(yǔ)言，通過(guò)手動(dòng)編寫字符串處理函數(shù)B.Java語(yǔ)言，使用內(nèi)置的字符串操作方法C.Python語(yǔ)言，結(jié)合NLTK或SpaCy等庫(kù)D.匯編語(yǔ)言，直接操作底層硬件6、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，如果要確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性和完整性，防止數(shù)據(jù)被篡改和竊取。以下哪種加密和認(rèn)證技術(shù)是常用且有效的？（）A.對(duì)稱加密算法，如AES，加密和解密使用相同密鑰B.非對(duì)稱加密算法，如RSA，使用公鑰和私鑰C.哈希函數(shù)，用于生成數(shù)據(jù)的摘要D.以上技術(shù)結(jié)合使用7、計(jì)算思維中的搜索算法有多種。對(duì)于一個(gè)有序數(shù)組，以下哪種搜索算法效率最高（）A.順序搜索B.二分搜索C.隨機(jī)搜索D.以上效率相同8、對(duì)于計(jì)算思維中的貪心算法，以下關(guān)于其概念和優(yōu)缺點(diǎn)的說(shuō)明，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.貪心算法是一種隨意的決策方法，沒(méi)有明確的邏輯和策略B.貪心算法在每一步都做出當(dāng)前看起來(lái)最優(yōu)的選擇，期望通過(guò)局部最優(yōu)解達(dá)到全局最優(yōu)解。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單直觀、計(jì)算效率高，適用于一些具有貪心選擇性質(zhì)的問(wèn)題。然而，貪心算法不能保證總是得到最優(yōu)解，可能會(huì)陷入局部最優(yōu)而錯(cuò)過(guò)全局最優(yōu)解，在使用時(shí)需要謹(jǐn)慎分析問(wèn)題的性質(zhì)C.貪心算法只適用于簡(jiǎn)單的問(wèn)題，對(duì)于復(fù)雜的優(yōu)化問(wèn)題無(wú)能為力D.貪心算法總是能得到最優(yōu)解，是解決所有優(yōu)化問(wèn)題的首選算法9、對(duì)于計(jì)算中的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)，以下關(guān)于二維圖形和三維圖形的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.二維圖形是在平面上表示的圖形，如直線、圓、多邊形等，常用于平面設(shè)計(jì)、圖像處理等領(lǐng)域B.三維圖形則增加了深度信息，能夠更真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界中的物體，廣泛應(yīng)用于游戲開(kāi)發(fā)、動(dòng)畫(huà)制作等C.從二維圖形到三維圖形的轉(zhuǎn)換需要涉及投影、透視、光照和材質(zhì)等技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)逼真的視覺(jué)效果D.二維圖形和三維圖形在概念和技術(shù)上完全不同，沒(méi)有任何相似之處和相互轉(zhuǎn)換的可能性10、在一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練過(guò)程中，出現(xiàn)了過(guò)擬合的現(xiàn)象，即模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)很好，但在新的數(shù)據(jù)上表現(xiàn)不佳。以下哪種方法可能是最有效地解決過(guò)擬合問(wèn)題？（）A.增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量和多樣性，引入正則化項(xiàng)，如L1和L2正則化，或者使用隨機(jī)森林等集成學(xué)習(xí)方法，能夠有效地減少模型的復(fù)雜度，提高其泛化能力，避免過(guò)擬合現(xiàn)象，使模型在新的數(shù)據(jù)上也能保持較好的預(yù)測(cè)性能B.繼續(xù)使用相同的數(shù)據(jù)和模型，不做任何改變C.減少模型的參數(shù)數(shù)量，降低模型的復(fù)雜度D.不處理過(guò)擬合問(wèn)題，直接使用模型11、在解決問(wèn)題時(shí)，計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象和建模。對(duì)于一個(gè)計(jì)算班級(jí)學(xué)生平均成績(jī)的問(wèn)題，以下哪種抽象和建模方式最恰當(dāng)（）A.將每個(gè)學(xué)生的成績(jī)看作一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，分別計(jì)算B.把學(xué)生成績(jī)按照高低排序，取中間值作為平均成績(jī)C.計(jì)算所有學(xué)生成績(jī)的總和，再除以學(xué)生人數(shù)D.只考慮成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，計(jì)算他們的平均成績(jī)12、在計(jì)算思維的問(wèn)題建模（ProblemModeling）過(guò)程中，以下描述不正確的是：（）A.問(wèn)題建模是將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)或計(jì)算模型，以便用計(jì)算機(jī)求解B.建模時(shí)需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理的假設(shè)和簡(jiǎn)化，同時(shí)保留關(guān)鍵因素C.不同的問(wèn)題可能需要采用不同的建模方法和技術(shù)D.問(wèn)題建模一旦完成，就不能再進(jìn)行修改和完善，即使發(fā)現(xiàn)模型不準(zhǔn)確13、在程序設(shè)計(jì)中，變量的作用域決定了變量在程序中的可見(jiàn)性和可訪問(wèn)性。以下關(guān)于變量作用域的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.全局變量在整個(gè)程序中都可見(jiàn)B.局部變量只在其所在的函數(shù)內(nèi)可見(jiàn)C.嵌套函數(shù)中的變量可以被外層函數(shù)訪問(wèn)D.以上都對(duì)14、在計(jì)算思維的代碼優(yōu)化（CodeOptimization）實(shí)踐中，以下描述不正確的是：（）A.代碼優(yōu)化可以從算法改進(jìn)、代碼重構(gòu)、編譯器優(yōu)化等多個(gè)層面進(jìn)行B.優(yōu)化代碼時(shí)需要注意不要引入新的錯(cuò)誤或降低代碼的可讀性C.只有在程序運(yùn)行速度明顯緩慢或占用大量資源時(shí)才需要進(jìn)行代碼優(yōu)化D.代碼優(yōu)化是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，即使程序已經(jīng)能夠正常運(yùn)行15、關(guān)于計(jì)算思維中的搜索算法，以下對(duì)于其分類和應(yīng)用的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.搜索算法分為線性搜索和非線性搜索兩大類。線性搜索逐個(gè)元素地查找目標(biāo)，簡(jiǎn)單但效率較低；非線性搜索如二分搜索、二叉樹(shù)搜索等利用數(shù)據(jù)的有序性或結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提高搜索效率。搜索算法廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作、人工智能中的問(wèn)題求解等領(lǐng)域，選擇合適的搜索算法取決于數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和搜索的需求B.搜索算法只有在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)才有用，對(duì)于小型數(shù)據(jù)集，直接遍歷就可以滿足需求C.搜索算法的實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，而且在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳，通?？梢员黄渌椒ㄌ娲鶧.搜索算法的分類和應(yīng)用是固定不變的，新的技術(shù)和場(chǎng)景不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響16、在計(jì)算機(jī)組成原理中，Cache與主存之間的數(shù)據(jù)交換是以什么為單位的？（）A.字節(jié)B.字C.塊D.頁(yè)17、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的路由算法中，距離矢量路由算法和鏈路狀態(tài)路由算法各有特點(diǎn)。以下關(guān)于距離矢量路由算法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.收斂速度快B.能避免路由環(huán)路C.消息傳遞量小D.以上都不對(duì)18、對(duì)于一個(gè)需要進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的系統(tǒng)，例如云存儲(chǔ)服務(wù)。以下哪種存儲(chǔ)技術(shù)和架構(gòu)能夠提供高可用性和可擴(kuò)展性？（）A.傳統(tǒng)的磁盤陣列，RAID技術(shù)B.分布式文件系統(tǒng)，如HadoopHDFSC.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)引擎D.本地文件系統(tǒng)，直接存儲(chǔ)在服務(wù)器上19、在算法設(shè)計(jì)中，時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度是衡量算法性能的重要指標(biāo)。對(duì)于一個(gè)需要處理大量數(shù)據(jù)的算法，通常更關(guān)注哪個(gè)復(fù)雜度？（）A.時(shí)間復(fù)雜度B.空間復(fù)雜度C.兩者同等重要D.取決于具體應(yīng)用場(chǎng)景20、關(guān)于計(jì)算中的邏輯思維和推理，以下關(guān)于命題邏輯和謂詞邏輯的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.命題邏輯研究由命題和邏輯連接詞組成的表達(dá)式及其推理規(guī)則，命題是可以判斷真假的陳述句B.謂詞邏輯在命題邏輯的基礎(chǔ)上引入了量詞和謂詞，能夠更精確地表達(dá)和推理關(guān)于對(duì)象及其屬性的陳述C.命題邏輯和謂詞邏輯都可以用于形式化地描述問(wèn)題、驗(yàn)證證明和設(shè)計(jì)邏輯電路等領(lǐng)域D.掌握了命題邏輯和謂詞邏輯，就能夠解決所有涉及邏輯推理的問(wèn)題，無(wú)需其他的邏輯工具和方法二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)的關(guān)聯(lián)”，說(shuō)明以問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)模式如何促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展和問(wèn)題解決能力的提升。2、（本題5分）計(jì)算思維中的問(wèn)題求解策略包括貪心算法、分治算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等。請(qǐng)闡述這些策略的基本思想和適用情況，并通過(guò)具體問(wèn)題（如背包問(wèn)題、矩陣乘法等）說(shuō)明它們的應(yīng)用和比較。3、（本題5分）計(jì)算思維在自然科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。請(qǐng)闡述如何利用計(jì)算思維進(jìn)行科學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)，例如氣候模型、生物進(jìn)化模擬等，并討論計(jì)算結(jié)果的可靠性和有效性。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)在線影視制作協(xié)作平臺(tái)中，要協(xié)調(diào)各方資源和進(jìn)度。請(qǐng)具體分析如何運(yùn)用計(jì)算思維和項(xiàng)目管理方法來(lái)保障影視作品順利制作。2、（本題5分）一個(gè)電子政務(wù)系統(tǒng)在信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同方面存在障礙，影響政務(wù)服務(wù)的效率和質(zhì)量。請(qǐng)運(yùn)用計(jì)算思維，分析如何通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、接口規(guī)范和流程優(yōu)化來(lái)促進(jìn)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。3、（本題5分）在一個(gè)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，農(nóng)作物的生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和病蟲(chóng)害預(yù)警不夠及時(shí)準(zhǔn)確。請(qǐng)用計(jì)算思維分析原因，提出基于傳感器數(shù)據(jù)融合和機(jī)器學(xué)習(xí)的優(yōu)化方案。4、（本題5分）假設(shè)要為一個(gè)城市的公共自行車租賃系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)度算法，考慮站點(diǎn)的分布、車輛的數(shù)量和用戶的借還行為。請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析如何運(yùn)用計(jì)算