首都師范大學科德學院《算法分析與設計》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《算法分析與設計》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在C++中，要使用智能指針來管理動態(tài)分配的內(nèi)存，避免內(nèi)存泄漏和懸空指針的問題。以下關于智能指針的使用，哪一項是不正確的？（）A.std::unique_ptr適用于獨占所有權的動態(tài)對象，只能有一個所有者B.std::shared_ptr用于共享所有權的對象，可以有多個所有者，通過引用計數(shù)來管理內(nèi)存釋放C.智能指針可以自動釋放所管理的內(nèi)存，不需要手動調(diào)用delete操作D.為了提高靈活性，可以同時使用多個不同類型的智能指針來管理同一塊內(nèi)存2、設想開發(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、診斷結果、治療方案等。同時，系統(tǒng)需要支持醫(yī)生的查詢、編輯和統(tǒng)計分析功能。為了保障患者數(shù)據(jù)的隱私和安全性，同時滿足醫(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)進行加密存儲，實施基于屬性的訪問控制（ABAC）C.運用云數(shù)據(jù)庫服務，依賴云提供商的安全機制，設置簡單的訪問權限D(zhuǎn).建立本地數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)不進行加密，通過用戶名和密碼進行訪問控制3、考慮使用Java開發(fā)一個大數(shù)據(jù)處理框架，需要能夠處理海量的數(shù)據(jù)、支持分布式計算和任務調(diào)度。以下哪種技術和框架的選擇是比較恰當?shù)?？（）A.基于Hadoop生態(tài)系統(tǒng)，使用MapReduce進行數(shù)據(jù)處理B.運用Spark框架，利用其內(nèi)存計算和流處理能力C.構建自己的分布式計算框架，從底層開始實現(xiàn)D.直接使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)處理，不考慮分布式架構4、假設要編寫一個程序來解決迷宮問題，即找到從迷宮入口到出口的最短路徑。以下哪種算法在解決此類問題時通常表現(xiàn)出色，并且能夠處理復雜的迷宮結構？（）A.深度優(yōu)先搜索算法B.廣度優(yōu)先搜索算法C.回溯算法D.動態(tài)規(guī)劃算法5、假設正在使用PHP開發(fā)一個電子商務網(wǎng)站的后臺管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理商品管理、訂單管理、用戶管理等功能。在實現(xiàn)商品搜索功能時，需要能夠快速從大量的商品數(shù)據(jù)中找到匹配的結果。以下哪種數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化策略和技術是最為有效的？（）A.在商品表的所有字段上創(chuàng)建索引，以提高查詢速度B.使用全文搜索技術，如Sphinx，專門用于文本內(nèi)容的搜索C.對搜索關鍵詞進行分詞處理，然后在數(shù)據(jù)庫中進行多條件查詢D.定期將商品數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，直接從內(nèi)存中進行搜索6、假設要編寫一個程序來模擬交通流量情況，包括車輛的生成、行駛和路口的控制。為了真實地反映交通動態(tài)，以下哪種算法或方法在模擬車輛行為和交通規(guī)則方面較為有效？（）A.元胞自動機模型B.粒子群優(yōu)化算法C.禁忌搜索算法D.人工免疫算法7、考慮編寫一個程序來模擬天氣預報，結合氣象數(shù)據(jù)和物理模型進行預測。以下哪種數(shù)值天氣預報方法在準確性和計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)計天氣預報方法D.以上方法結合使用8、在JavaScript中，以下哪個方法用于獲取元素的文本內(nèi)容？（）A.innerTextB.textContentC.getText()D.getContent()9、在設計一個數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的Web應用程序時，需要在服務器端處理數(shù)據(jù)庫查詢和生成動態(tài)網(wǎng)頁。以下哪種服務器端編程語言和Web框架的組合能夠提供高效的開發(fā)和良好的性能？（）A.Python+DjangoB.PHP+LaravelC.Java+SpringBootD.Node.js+Express10、設想正在開發(fā)一個醫(yī)療信息管理系統(tǒng)，涵蓋患者病歷、診斷結果、治療方案以及醫(yī)療影像等數(shù)據(jù)的管理和共享。系統(tǒng)需要符合醫(yī)療行業(yè)的法規(guī)和安全標準，同時支持不同醫(yī)療機構之間的數(shù)據(jù)交換。以下哪種技術方案是最合適的？（）A.基于.NET的WCF框架開發(fā)服務，使用SQLServer數(shù)據(jù)庫，采用HL7標準進行數(shù)據(jù)交換，通過數(shù)字證書確保數(shù)據(jù)安全B.采用Java的JAX-WS框架構建Web服務，搭配Oracle數(shù)據(jù)庫，運用DICOM標準處理醫(yī)療影像，利用VPN保障網(wǎng)絡通信安全C.運用Python的Django框架，結合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，遵循FHIR標準實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，借助加密技術保護患者隱私D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數(shù)據(jù)庫，按照IHE規(guī)范進行系統(tǒng)集成，使用區(qū)塊鏈技術存儲關鍵醫(yī)療數(shù)據(jù)11、在開發(fā)一個在線教育平臺時，需要支持課程的創(chuàng)建、發(fā)布、學生選課、在線學習和考試等功能。對于課程內(nèi)容的存儲和展示，要考慮多媒體資源的管理、文本內(nèi)容的排版和互動元素的實現(xiàn)。以下哪種技術和工具的選擇能夠提供良好的用戶體驗和功能支持？（）A.使用傳統(tǒng)的HTML和CSS進行頁面布局，將課程資源存儲在文件系統(tǒng)中B.借助內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS），如WordPress，結合第三方插件實現(xiàn)課程功能C.利用專門的在線教育平臺框架，如Moodle，進行定制開發(fā)D.自主開發(fā)前后端框架，實現(xiàn)所有功能，不依賴現(xiàn)有工具和框架12、在Python中，要編寫一個程序來實現(xiàn)冒泡排序算法對一個整數(shù)列表進行排序。以下關于冒泡排序算法的實現(xiàn)和優(yōu)化，哪一項是錯誤的？（）A.外層循環(huán)控制排序的輪數(shù)，內(nèi)層循環(huán)比較相鄰的元素并進行交換B.在每一輪排序中，最大的元素會“浮”到列表的末尾C.可以通過標記是否發(fā)生交換來判斷列表是否已經(jīng)有序，提前結束排序過程，提高效率D.冒泡排序算法在任何情況下都是最優(yōu)的排序算法，不需要考慮使用其他更高效的排序算法13、在Python中，要編寫一個程序來處理文本文件，讀取其中的每一行，并統(tǒng)計出現(xiàn)頻率最高的單詞。以下關于這個程序的實現(xiàn)步驟，哪一項是錯誤的？（）A.首先打開文件，逐行讀取內(nèi)容，并將每行的單詞進行分割和處理B.使用字典來存儲每個單詞及其出現(xiàn)的次數(shù)C.在處理過程中，需要考慮單詞的大小寫轉(zhuǎn)換和去除標點符號等操作，以確保統(tǒng)計的準確性D.由于文件可能很大，為了節(jié)省內(nèi)存，可以每次只讀取文件的一部分進行處理，而不是一次性讀取整個文件14、考慮編寫一個程序來模擬物理系統(tǒng)中的粒子運動，如重力作用下的自由落體和彈性碰撞。以下哪種數(shù)值計算方法在求解這類物理方程時精度較高且效率較好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡羅方法D.龍格-庫塔方法15、當設計一個Python程序來處理一個包含學生成績的列表，并找出其中的最高分和最低分。以下關于這個程序的設計思路和實現(xiàn)方法，哪一個說法是不正確的？（）A.首先讀取成績列表，可以使用列表推導式或者循環(huán)來實現(xiàn)B.然后通過內(nèi)置函數(shù)或者自定義的比較算法來找出最高分和最低分C.在處理過程中，需要考慮成績數(shù)據(jù)的有效性和異常情況，比如成績?yōu)樨摂?shù)或者非數(shù)字的情況D.為了簡化程序，可以假設成績列表中的數(shù)據(jù)都是已經(jīng)排序好的，不需要再進行排序和比較操作16、在程序設計中，以下哪種數(shù)據(jù)結構適合用于實現(xiàn)先進先出（FIFO）的操作？（）A.棧（Stack）是一種后進先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結構，不適合實現(xiàn)先進先出操作B.隊列（Queue）是一種先進先出的數(shù)據(jù)結構，非常適合用于實現(xiàn)先進先出（FIFO）的操作。在隊列中，元素從一端進入，從另一端出隊，保證了先進入的元素先被處理C.鏈表（LinkedList）雖然可以實現(xiàn)類似的操作，但在實現(xiàn)先進先出方面不如隊列直接和高效D.二叉樹（BinaryTree）主要用于存儲和檢索數(shù)據(jù)，不適合實現(xiàn)先進先出操作17、在編寫一個圖像處理程序時，需要對圖像進行邊緣檢測。以下哪種算法在檢測圖像邊緣時準確性較高，同時計算復雜度相對合理？（）A.Sobel算子B.Roberts算子C.Prewitt算子D.Canny算子18、在C++中，要實現(xiàn)一個運算符重載函數(shù)，使得自定義的類對象能夠支持特定的運算符操作，例如加法運算符+。以下關于運算符重載的實現(xiàn)，哪一項是不正確的？（）A.將運算符重載函數(shù)定義為類的成員函數(shù)或者友元函數(shù)B.運算符重載函數(shù)的參數(shù)和返回值類型根據(jù)具體的運算邏輯進行定義C.可以通過運算符重載實現(xiàn)自定義的比較規(guī)則，例如小于運算符<D.運算符重載會使代碼變得復雜和難以理解，應該盡量避免使用，而采用普通的函數(shù)來實現(xiàn)類似的功能19、考慮開發(fā)一個能夠?qū)崟r預測股票價格走勢的程序。股票價格受到多種復雜因素的影響，以下哪種技術或模型在處理這種不確定性和動態(tài)變化方面可能表現(xiàn)較好？（）A.線性回歸模型B.決策樹模型C.神經(jīng)網(wǎng)絡模型D.支持向量機模型20、在Python中，要使用生成器函數(shù)來生成一個無限的斐波那契數(shù)列。以下關于生成器函數(shù)的實現(xiàn)和使用，哪一項是不準確的？（）A.定義一個生成器函數(shù)，通過yield語句逐步返回斐波那契數(shù)列的項B.使用for循環(huán)來迭代生成器函數(shù)，獲取數(shù)列的項C.生成器函數(shù)可以在需要的時候暫停和恢復執(zhí)行，節(jié)省內(nèi)存和計算資源D.生成器函數(shù)只能用于生成有限長度的序列，不能用于無限序列的生成21、在C語言中，要實現(xiàn)一個函數(shù)，能夠判斷一個字符串是否為回文（即正讀和反讀都相同）。以下哪種方法是可行的（）A.比較字符串的首尾字符，逐步向中間推進B.將字符串反轉(zhuǎn)，然后與原字符串比較C.隨機選擇字符串中的部分字符進行比較D.以上方法都不可行22、在開發(fā)一個金融交易系統(tǒng)時，需要確保交易數(shù)據(jù)的安全性和完整性。每筆交易都包含交易金額、交易時間、交易雙方信息等敏感數(shù)據(jù)。為了防止數(shù)據(jù)被篡改和竊取，需要采取一系列的安全措施。以下哪種方案能夠提供最全面的安全保障？（）A.對交易數(shù)據(jù)進行簡單加密存儲，使用基本的防火墻進行網(wǎng)絡防護B.采用高級加密標準（AES）對數(shù)據(jù)加密，實施嚴格的訪問控制和網(wǎng)絡監(jiān)控C.運用哈希函數(shù)對數(shù)據(jù)進行處理，不進行加密，依靠物理隔離保障安全D.僅在傳輸過程中對數(shù)據(jù)加密，存儲時以明文形式，加強用戶認證23、考慮使用Python開發(fā)一個人工智能聊天機器人，需要能夠理解用戶的輸入、生成合適的回答，并不斷學習和改進回答質(zhì)量。以下哪種技術和模型的選擇是比較可行的？（）A.使用規(guī)則引擎和模板匹配來生成回答B(yǎng).基于深度學習的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，如Transformer架構C.利用決策樹算法進行意圖識別和回答生成D.結合多種傳統(tǒng)機器學習算法，如樸素貝葉斯和支持向量機24、在JavaScript中，要實現(xiàn)一個事件驅(qū)動的程序，例如當用戶點擊按鈕時執(zhí)行特定的操作。以下關于事件處理的實現(xiàn)方式，哪一項是不正確的？（）A.為按鈕元素添加click事件監(jiān)聽器，指定當點擊事件發(fā)生時要執(zhí)行的函數(shù)B.事件處理函數(shù)可以訪問和操作頁面中的其他元素和數(shù)據(jù)C.可以同時為一個元素添加多個相同類型的事件監(jiān)聽器，它們會按照添加的順序依次執(zhí)行D.為了提高性能，應該盡量減少事件監(jiān)聽器的使用，只在必要時添加25、假設正在開發(fā)一個視頻會議系統(tǒng)，需要實現(xiàn)實時的視頻流傳輸、音頻處理和屏幕共享功能。以下哪種技術和協(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技術和相關協(xié)議B.RTSP協(xié)議C.SIP協(xié)議D.H.323協(xié)議二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細論述C語言中如何實現(xiàn)一個簡單的訂單管理系統(tǒng)。2、（本題5分）想象編寫一個C語言程序，對一個字符串進行加密和解密操作。論述加密和解密算法的設計。3、（本題5分）論述C語言中如何實現(xiàn)快速傅里葉變換（FFT）算法，解釋其在數(shù)字信號處理中的應用和意義。4、（本題5分）探討C語言中如何利用指針和結構體實現(xiàn)搜索樹數(shù)據(jù)結構。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）構建一個程序，用戶輸入一個字符串，找出其中出現(xiàn)次數(shù)最多的兩個字符，并輸出其出現(xiàn)次數(shù)。2、（本題5分）編寫一個程序，用戶輸入一個正整數(shù)n，計算并輸出1到n之間所有偶數(shù)的平方和。3、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個正整數(shù)n，生成一個n階的上三角矩陣（元素只在主對角線及其上方），