吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院《高性能計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《高性能計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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Python中，要編寫(xiě)一個(gè)遞歸函數(shù)來(lái)計(jì)算斐波那契數(shù)列的第n項(xiàng)。以下關(guān)于遞歸函數(shù)的實(shí)現(xiàn)和性能考慮，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.定義遞歸函數(shù)，通過(guò)遞歸調(diào)用自身來(lái)計(jì)算斐波那契數(shù)列的項(xiàng)B.在遞歸過(guò)程中，使用緩存或者備忘錄來(lái)避免重復(fù)計(jì)算，提高性能C.對(duì)于較大的n值，遞歸方式計(jì)算斐波那契數(shù)列可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出錯(cuò)誤D.遞歸是計(jì)算斐波那契數(shù)列的最優(yōu)方法，不需要考慮使用其他非遞歸的算法2、在設(shè)計(jì)一個(gè)用于智能交通管理的系統(tǒng)時(shí)，需要實(shí)時(shí)處理來(lái)自多個(gè)傳感器和攝像頭的數(shù)據(jù)，進(jìn)行車輛識(shí)別、流量分析和路徑規(guī)劃。同時(shí)，系統(tǒng)要與城市的交通信號(hào)燈系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。以下哪種技術(shù)和工具的組合是最有效的？（）A.使用C++結(jié)合OpenCV進(jìn)行圖像和視頻處理，利用深度學(xué)習(xí)框架TensorFlow進(jìn)行車輛識(shí)別，通過(guò)MQTT協(xié)議與信號(hào)燈系統(tǒng)通信，運(yùn)用圖數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)交通網(wǎng)絡(luò)信息B.采用Java的圖像處理庫(kù)JMF處理數(shù)據(jù)，運(yùn)用Spark進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，使用HTTP協(xié)議與信號(hào)燈系統(tǒng)交互，借助關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理交通網(wǎng)絡(luò)C.運(yùn)用Python的圖像處理模塊PIL，結(jié)合Flink進(jìn)行實(shí)時(shí)流處理，通過(guò)藍(lán)牙與信號(hào)燈系統(tǒng)連接，使用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)D.選擇JavaScript的canvas進(jìn)行圖像繪制，利用Node.js的流處理模塊處理數(shù)據(jù)，借助WebSockets與信號(hào)燈系統(tǒng)通信，使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)3、在JavaScript中，以下哪個(gè)方法用于獲取當(dāng)前窗口的寬度？（）A.innerWidthB.outerWidthC.clientWidthD.screenWidth4、在設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的Web服務(wù)器時(shí)，需要處理大量的并發(fā)連接和請(qǐng)求。以下哪種技術(shù)或架構(gòu)能夠有效地提高服務(wù)器的并發(fā)處理能力和響應(yīng)速度？（）A.使用線程池來(lái)處理請(qǐng)求B.采用異步非阻塞的編程模型C.利用負(fù)載均衡器分發(fā)請(qǐng)求到多個(gè)服務(wù)器實(shí)例D.以上技術(shù)和架構(gòu)的結(jié)合5、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)類來(lái)表示一個(gè)矩形，并能夠計(jì)算其面積和周長(zhǎng)。假設(shè)矩形的長(zhǎng)和寬通過(guò)構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化。以下關(guān)于這個(gè)類的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.定義私有成員變量來(lái)存儲(chǔ)矩形的長(zhǎng)和寬B.提供公共的方法來(lái)獲取矩形的長(zhǎng)和寬C.實(shí)現(xiàn)計(jì)算面積和周長(zhǎng)的方法，分別使用相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式D.為了節(jié)省內(nèi)存，可以將長(zhǎng)和寬的變量定義為靜態(tài)變量，使得所有矩形對(duì)象共享這兩個(gè)變量6、考慮使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)在線購(gòu)物系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理大量的用戶并發(fā)請(qǐng)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(gè)訂單處理模塊，需要實(shí)時(shí)更新庫(kù)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(gè)操作要么全部成功，要么全部失敗C.運(yùn)用消息隊(duì)列來(lái)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(gè)分布式的訂單處理系統(tǒng)，將不同的操作分布在多個(gè)服務(wù)器上7、在Python中，要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)處理文本文件，讀取其中的每一行，并統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)頻率最高的單詞。以下關(guān)于這個(gè)程序的實(shí)現(xiàn)步驟，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.首先打開(kāi)文件，逐行讀取內(nèi)容，并將每行的單詞進(jìn)行分割和處理B.使用字典來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)單詞及其出現(xiàn)的次數(shù)C.在處理過(guò)程中，需要考慮單詞的大小寫(xiě)轉(zhuǎn)換和去除標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等操作，以確保統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)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(jìn)行處理，而不是一次性讀取整個(gè)文件8、假設(shè)使用Swift語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)iOS應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信模塊，需要實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)解析和錯(cuò)誤處理。在處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的異步回調(diào)時(shí)，為了避免回調(diào)地獄（CallbackHell）和提高代碼的可讀性，以下哪種方式是比較好的選擇？（）A.使用嵌套的閉包來(lái)處理異步回調(diào)B.運(yùn)用Promise或Future模式進(jìn)行異步操作的管理C.直接在回調(diào)函數(shù)中處理所有邏輯，不進(jìn)行任何封裝D.放棄異步請(qǐng)求，改為同步阻塞的方式獲取數(shù)據(jù)9、在Python中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)類，用于表示二維平面上的點(diǎn)，并且能夠計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)之間的距離。以下哪種方式是合理的（）A.在類中定義方法，使用勾股定理計(jì)算距離B.在類外定義一個(gè)函數(shù)來(lái)計(jì)算距離C.不計(jì)算距離，只存儲(chǔ)點(diǎn)的坐標(biāo)D.以上方法都不好10、C語(yǔ)言中，若有定義“inta=5;”，則執(zhí)行“a+=2;”后，a的值為？（）A.5B.6C.7D.811、考慮使用Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)二叉搜索樹(shù)，當(dāng)插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)時(shí)，需要按照二叉搜索樹(shù)的規(guī)則進(jìn)行插入。以下哪種方法能夠正確地實(shí)現(xiàn)插入操作（）A.比較新節(jié)點(diǎn)的值與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值，決定向左或向右子樹(shù)插入B.隨機(jī)選擇一個(gè)位置插入新節(jié)點(diǎn)C.總是插入到根節(jié)點(diǎn)的左子樹(shù)D.以上方法都不正確12、考慮編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)對(duì)大量文本數(shù)據(jù)進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠高效地存儲(chǔ)和快速查詢單詞及其出現(xiàn)的頻率？（）A.二叉樹(shù)B.哈希表C.紅黑樹(shù)D.堆13、在Java程序設(shè)計(jì)中，有一個(gè)類

Person

，包含姓名和年齡兩個(gè)屬性，以及相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)和方法?，F(xiàn)在需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)

Person

對(duì)象數(shù)組，并按照年齡從小到大的順序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下哪種方法是合適的（）A.自定義比較器，使用

Arrays.sort()

方法B.手動(dòng)逐個(gè)交換對(duì)象的位置進(jìn)行排序C.使用冒泡排序算法直接對(duì)對(duì)象的年齡屬性進(jìn)行排序D.以上方法都不合適14、在設(shè)計(jì)一個(gè)用于處理學(xué)生成績(jī)管理的程序時(shí)，需要存儲(chǔ)學(xué)生的個(gè)人信息（如姓名、學(xué)號(hào)）和多門課程的成績(jī)。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(chǔ)學(xué)生信息，再為每門課程創(chuàng)建一個(gè)鏈表存儲(chǔ)成績(jī)B.構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體來(lái)包含學(xué)生信息和成績(jī)，并使用數(shù)組存儲(chǔ)這些結(jié)構(gòu)體C.采用哈希表存儲(chǔ)學(xué)生信息，每個(gè)學(xué)生的成績(jī)使用一個(gè)二叉搜索樹(shù)存儲(chǔ)D.利用鏈表存儲(chǔ)學(xué)生信息，成績(jī)則存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的順序表中15、假設(shè)要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)資源的使用情況，如CPU利用率、內(nèi)存占用和網(wǎng)絡(luò)帶寬。以下哪種編程語(yǔ)言和系統(tǒng)接口在系統(tǒng)監(jiān)控方面具有較好的支持和易用性？（）A.C語(yǔ)言結(jié)合系統(tǒng)調(diào)用B.Python結(jié)合psutil庫(kù)C.Java結(jié)合JMX接口D.Go語(yǔ)言結(jié)合內(nèi)置的系統(tǒng)監(jiān)控函數(shù)16、假設(shè)要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型的超參數(shù)，以提高模型的性能。以下哪種方法在超參數(shù)優(yōu)化中被廣泛應(yīng)用，并且能夠有效地搜索最優(yōu)參數(shù)組合？（）A.隨機(jī)搜索B.網(wǎng)格搜索C.基于梯度的優(yōu)化算法D.貝葉斯優(yōu)化算法17、在Python中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，能夠接受任意數(shù)量的整數(shù)參數(shù)，并返回這些整數(shù)的和。以下哪種函數(shù)定義是正確的（）A.

defsum_numbers(*args):returnsum(args)

B.

defsum_numbers(num1,num2,*args):returnsum(num1,num2,args)

C.

defsum_numbers(num_list):returnsum(num_list)

D.以上都不對(duì)18、在一個(gè)在線購(gòu)物網(wǎng)站的開(kāi)發(fā)中，需要實(shí)現(xiàn)購(gòu)物車功能。購(gòu)物車要能夠存儲(chǔ)用戶選擇的商品信息，包括商品ID、名稱、價(jià)格、數(shù)量等，并且能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算購(gòu)物車中商品的總價(jià)。當(dāng)用戶修改商品數(shù)量或刪除商品時(shí)，購(gòu)物車要能夠及時(shí)更新總價(jià)?？紤]到并發(fā)操作和數(shù)據(jù)一致性，以下哪種實(shí)現(xiàn)方式是最優(yōu)的？（）A.使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)購(gòu)物車數(shù)據(jù)，通過(guò)事務(wù)處理保證數(shù)據(jù)一致性B.將購(gòu)物車數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，定期同步到數(shù)據(jù)庫(kù)，不考慮并發(fā)問(wèn)題C.利用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，如Redis，存儲(chǔ)購(gòu)物車數(shù)據(jù)，通過(guò)其原子操作保證一致性D.把購(gòu)物車數(shù)據(jù)以文件形式存儲(chǔ)在服務(wù)器，每次操作重新讀取和寫(xiě)入文件19、在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)處理系統(tǒng)時(shí)，需要確保事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性（ACID）。以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在事務(wù)處理方面提供了強(qiáng)大的支持和保障？（）A.MySQLB.PostgreSQLC.OracleD.以上數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都能滿足事務(wù)處理要求20、設(shè)想開(kāi)發(fā)一個(gè)圖像識(shí)別軟件，能夠識(shí)別不同類型的物體，如動(dòng)物、植物、交通工具等。在算法設(shè)計(jì)上，需要考慮圖像的特征提取、模型訓(xùn)練和分類預(yù)測(cè)。如果要提高圖像識(shí)別的準(zhǔn)確率，同時(shí)減少計(jì)算時(shí)間，以下哪種方法是最合適的？（）A.采用簡(jiǎn)單的圖像特征，如顏色、形狀，使用傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行訓(xùn)練B.運(yùn)用深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），但使用較小的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練C.利用復(fù)雜的手工設(shè)計(jì)特征，結(jié)合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練D.借助大規(guī)模的標(biāo)注數(shù)據(jù)集，使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并進(jìn)行模型優(yōu)化21、在開(kāi)發(fā)一個(gè)音頻處理程序時(shí)，需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波、降噪和頻譜分析。以下哪種編程語(yǔ)言和相關(guān)庫(kù)在音頻處理領(lǐng)域具有強(qiáng)大的功能和廣泛的應(yīng)用？（）A.C++結(jié)合FFmpeg庫(kù)B.Python結(jié)合librosa庫(kù)C.Matlab自帶的音頻處理工具箱D.Java結(jié)合JMF框架22、考慮開(kāi)發(fā)一個(gè)智能家居控制系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程控制家中的燈光、電器、窗簾等設(shè)備，并能夠根據(jù)環(huán)境條件自動(dòng)調(diào)整設(shè)備狀態(tài)。在設(shè)備通信和控制邏輯的實(shí)現(xiàn)上，以下哪種方案是最可行的？（）A.為每個(gè)設(shè)備開(kāi)發(fā)獨(dú)立的控制應(yīng)用，通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行通信，控制邏輯在設(shè)備端實(shí)現(xiàn)B.建立一個(gè)集中的控制中心，使用Wi-Fi與設(shè)備通信，控制邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)C.利用Zigbee協(xié)議組建家庭網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備之間直接通信，控制邏輯分散在各個(gè)設(shè)備D.采用紅外遙控技術(shù)控制設(shè)備，不建立網(wǎng)絡(luò)連接，控制邏輯在遙控器端實(shí)現(xiàn)23、在一個(gè)使用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能：計(jì)算給定整數(shù)數(shù)組中所有元素的平均值。假設(shè)數(shù)組名為

arr

，長(zhǎng)度為

n

。以下哪種方法是最常見(jiàn)和有效的計(jì)算平均值的方式（）A.先對(duì)數(shù)組元素求和，然后除以元素個(gè)數(shù)B.逐個(gè)計(jì)算每個(gè)元素與其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值C.隨機(jī)選擇數(shù)組中的一部分元素計(jì)算平均值D.以上方法都不可行24、考慮編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)進(jìn)行密碼強(qiáng)度檢測(cè)，需要評(píng)估密碼的復(fù)雜性、長(zhǎng)度和包含的字符類型等因素。以下哪種方法或規(guī)則在密碼強(qiáng)度評(píng)估中被廣泛采用？（）A.檢查密碼是否包含大寫(xiě)字母、小寫(xiě)字母、數(shù)字和特殊字符B.計(jì)算密碼的熵值來(lái)衡量其不確定性C.對(duì)比密碼與常見(jiàn)弱密碼列表D.以上方法綜合使用25、假設(shè)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)在線購(gòu)物網(wǎng)站的訂單處理系統(tǒng)，需要對(duì)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(kù)操作方式是較為理想的選擇？（）A.直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行頻繁的讀寫(xiě)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(kù)C.借助分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，將訂單數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)D.使用數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)過(guò)程來(lái)處理所有訂單相關(guān)的操作二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)分析C語(yǔ)言中如何處理大文件的讀寫(xiě)，避免內(nèi)存不足的問(wèn)題。2、（本題5分）探討C語(yǔ)言中如何使用指針操作實(shí)現(xiàn)數(shù)組的計(jì)數(shù)排序優(yōu)化。3、（本題5分）詳細(xì)分析C語(yǔ)言中函數(shù)指針在排序算法中的應(yīng)用，如實(shí)現(xiàn)自定義的比較函數(shù)。4、（本題5分）論述C語(yǔ)言中如何使用結(jié)構(gòu)體和指針實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的學(xué)生信息管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、修改和刪除功能。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)包含月份和年份的字符串，判斷該月有多少天，并輸出結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)字符串，判斷其中是否包含連續(xù)的重復(fù)字符，輸出判斷結(jié)果。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用戶輸入一個(gè)包含若干個(gè)字符串的列表，找出其中所有以特定字符串結(jié)尾的字符串，并輸