學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京工業(yè)大學《有限元基礎與軟件應用》

2021-2022學年第一學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1分，共20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、考慮使用Pascal語言開發(fā)一個學校圖書館管理系統(tǒng)，系統(tǒng)需要管理圖書的借閱記錄、庫存信息、讀者信息等。在處理圖書借閱和歸還的邏輯時，為了防止并發(fā)操作導致的數(shù)據(jù)不一致問題，以下哪種方法是合適的？（）A.使用臨界區(qū)（CriticalSection）來保護共享數(shù)據(jù)，確保同一時間只有一個操作進行B.采用信號量（Semaphore）進行資源的同步和互斥訪問C.運用事務（Transaction）機制，將借閱和歸還操作視為一個原子操作D.不做任何特殊處理，依靠數(shù)據(jù)庫自身的并發(fā)控制機制2、在Java中，要實現(xiàn)一個觀察者模式，用于在對象狀態(tài)發(fā)生變化時通知多個觀察者。以下關(guān)于觀察者模式的實現(xiàn)和特點，哪一項是不準確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負責維護觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實現(xiàn)觀察者接口，注冊到主題中，并在收到通知時進行相應的處理C.觀察者模式可以實現(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，對于復雜的系統(tǒng)架構(gòu)不太適用3、在Python中，以下哪個語句可以輸出"Hello,World!"？（）A.print("Hello,World!")B.output("Hello,World!")C.show("Hello,World!")D.display("Hello,World!")4、在程序設計中，以下哪個概念用于描述算法的空間效率？（）A.算法的時間復雜度是衡量算法執(zhí)行時間的指標，與空間效率無關(guān)B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，與空間效率沒有直接關(guān)系C.算法的空間效率是指算法執(zhí)行所需的存儲空間。通常用空間復雜度來衡量，空間復雜度越低，算法的空間效率越高D.算法的可維護性是指算法易于修改和擴展的程度，與空間效率關(guān)系不大5、Java中的集合框架中，以下哪個用于實現(xiàn)無序且不允許重復元素的集合？（）A.HashSetB.ArrayListC.LinkedListD.HashMap6、在C++中，要實現(xiàn)一個模板類，能夠處理不同類型的數(shù)據(jù)，例如整數(shù)、浮點數(shù)和字符串等。以下關(guān)于模板類的設計和使用，哪一項是不準確的？（）A.使用模板參數(shù)來定義類的通用類型，使得類可以適用于多種數(shù)據(jù)類型B.在模板類的實現(xiàn)中，根據(jù)模板參數(shù)的類型進行相應的操作和處理C.模板類的實例化時，根據(jù)具體的類型自動生成相應的代碼D.模板類會增加代碼的復雜性和編譯時間，因此應盡量避免使用，而采用多個具體類型的類來實現(xiàn)相同的功能7、在Python中，要使用線程池來執(zhí)行多個并發(fā)任務。以下關(guān)于線程池的使用和優(yōu)勢，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過concurrent.futures模塊中的ThreadPoolExecutor來創(chuàng)建線程池B.線程池可以自動管理線程的創(chuàng)建和銷毀，避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程的開銷C.線程池中的線程數(shù)量應該根據(jù)系統(tǒng)資源和任務特點進行合理設置D.線程池適用于所有類型的任務，包括計算密集型和I/O密集型任務，效果都一樣好8、在C++中，要實現(xiàn)一個類的拷貝構(gòu)造函數(shù)，以下哪種方式是正確的（）A.手動實現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)，逐個復制成員變量B.讓編譯器自動生成拷貝構(gòu)造函數(shù)C.不實現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)D.以上方法都不對9、使用Python語言進行數(shù)據(jù)可視化，要繪制一個折線圖來展示一組數(shù)據(jù)的變化趨勢。以下哪種庫是常用的選擇（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

10、在Java中，要處理異常情況，例如文件讀取失敗或者網(wǎng)絡連接中斷。以下關(guān)于異常處理的策略，哪一項是不準確的？（）A.使用try-catch語句塊來捕獲可能拋出的異常B.在catch塊中，可以根據(jù)不同的異常類型進行不同的處理操作C.可以拋出自定義的異常類，以更準確地描述程序中的錯誤情況D.為了不影響程序的正常執(zhí)行，應該盡量捕獲所有可能的異常，而不管是否能夠進行有效的處理11、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(guān)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(jié)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12、在Python中，以下哪個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無序且不允許重復元素的？（）A.列表B.元組C.集合D.字典13、C語言中，若有定義“inta=5;”，則執(zhí)行“a+=2;”后，a的值為？（）A.5B.6C.7D.814、假設要開發(fā)一個用于管理圖書館書籍借閱信息的系統(tǒng)，需要實現(xiàn)書籍的借閱、歸還、續(xù)借以及逾期提醒等功能。在設計程序時，考慮到可能有大量的并發(fā)操作和數(shù)據(jù)存儲需求。以下哪種編程語言和數(shù)據(jù)庫組合最適合這個項目？（）A.使用Python編程語言結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫，利用其豐富的庫和成熟的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理能力B.采用Java編程語言搭配MongoDB數(shù)據(jù)庫，發(fā)揮Java的穩(wěn)定性和MongoDB的靈活性處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)C.運用C++編程語言并結(jié)合SQLite數(shù)據(jù)庫，以獲得高效的性能和輕量級的數(shù)據(jù)庫存儲D.選擇JavaScript編程語言配合PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，借助JavaScript在前端和后端的通用性以及PostgreSQL的強大功能15、在Java中，要實現(xiàn)一個接口

Shape

，包含一個方法

calculateArea()

，然后有

Circle

和

Rectangle

兩個類實現(xiàn)這個接口。當創(chuàng)建一個

Shape

類型的引用，并指向一個具體的實現(xiàn)類對象時，以下哪種方式能夠正確調(diào)用

calculateArea()

方法（）A.通過引用直接調(diào)用B.進行類型轉(zhuǎn)換后調(diào)用C.無法調(diào)用，接口中沒有具體實現(xiàn)D.以上方法都不對16、在Python中，要使用裝飾器來增強一個函數(shù)的功能，例如添加日志記錄或性能測量。以下關(guān)于裝飾器的實現(xiàn)和應用，哪一項是錯誤的？（）A.定義一個裝飾器函數(shù)，它接受一個函數(shù)作為參數(shù)，并返回一個新的函數(shù)B.在被裝飾的函數(shù)前使用@符號加上裝飾器函數(shù)的名稱來應用裝飾器C.裝飾器可以嵌套使用，多個裝飾器可以依次對函數(shù)進行增強D.裝飾器會改變被裝飾函數(shù)的名稱和簽名，可能導致一些調(diào)用上的問題17、在設計一個用于天氣預報的系統(tǒng)時，需要收集和分析來自多個氣象站的數(shù)據(jù)，運用數(shù)值天氣預報模型進行預測，并以直觀的方式展示給用戶。以下哪種技術(shù)和工具的選擇是最恰當?shù)?？（）A.使用C++編寫數(shù)據(jù)收集和處理程序，結(jié)合Python的NumPy和SciPy庫進行數(shù)據(jù)分析，利用專業(yè)的氣象模型軟件進行預測，通過HTML5和CSS3構(gòu)建前端展示界面B.采用Java的Netty框架接收數(shù)據(jù)，運用Spark進行大數(shù)據(jù)分析，使用第三方氣象預測服務獲取預報結(jié)果，借助Vue.js實現(xiàn)前端可視化C.運用Python的AsyncIO庫進行異步數(shù)據(jù)采集，結(jié)合TensorFlow進行模型訓練和預測，使用Echarts庫進行數(shù)據(jù)可視化，利用Django框架搭建后端服務D.選擇JavaScript的FetchAPI獲取數(shù)據(jù)，利用Node.js的流處理模塊處理數(shù)據(jù)，借助matplotlib生成圖表，使用Express框架構(gòu)建后端18、在一個使用C語言編寫的程序中，需要實現(xiàn)一個功能：計算給定整數(shù)數(shù)組中所有元素的平均值。假設數(shù)組名為

arr

，長度為

n

。以下哪種方法是最常見和有效的計算平均值的方式（）A.先對數(shù)組元素求和，然后除以元素個數(shù)B.逐個計算每個元素與其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值C.隨機選擇數(shù)組中的一部分元素計算平均值D.以上方法都不可行19、假設正在開發(fā)一個金融風險評估系統(tǒng)，需要分析市場數(shù)據(jù)、信用記錄和宏觀經(jīng)濟指標。以下哪種數(shù)據(jù)分析方法和模型在金融風險評估中被廣泛采用，并且能夠提供可靠的風險評估結(jié)果？（）A.風險價值（VaR）模型B.信用評分模型C.壓力測試D.以上方法和模型都常用于金融風險評估20、在開發(fā)一個在線音樂平臺時，需要處理海量的音樂文件存儲、用戶播放記錄、個性化推薦等功能。對于音樂文件的存儲和播放技術(shù)，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優(yōu)的？（）A.將音樂文件存儲在本地服務器，使用HTTP協(xié)議播放，基于內(nèi)容的推薦算法B.利用云存儲服務存儲音樂，通過RTSP協(xié)議播放，協(xié)同過濾推薦算法C.運用分布式文件系統(tǒng)存儲，借助流媒體技術(shù)播放，混合推薦算法結(jié)合內(nèi)容和協(xié)同過濾D.把音樂文件壓縮存儲在數(shù)據(jù)庫，使用FTP下載播放，隨機推薦算法二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討C語言中的聯(lián)合（union）數(shù)據(jù)類型，解釋其與結(jié)構(gòu)體的區(qū)別和適用場景，舉例說明聯(lián)合在節(jié)省內(nèi)存空間方面的應用。2、（本題5分）論述在C語言中如何進行代碼的性能分析和優(yōu)化，包括使用工具和技巧來找出性能瓶頸。3、（本題5分）論述C語言中如何實現(xiàn)冒泡排序的并行化，利用多線程或多進程提高排序效率。4、（本題5分）詳細論述C語言中結(jié)構(gòu)體的定義和使用方法，解釋如何使用結(jié)構(gòu)體來組織和處理復雜的數(shù)據(jù)類型，舉例說明結(jié)構(gòu)體在實際編程中的應用。5、（本題5分）論述C語言中如何使用指針和數(shù)組實現(xiàn)一個字符串的去重操作，保留唯一的字符。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個字符串，判斷其是否為有效的電話號碼（包含特定的區(qū)號、號碼格式等）。2、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)從用戶輸入的一系列整數(shù)中找出最大值和最小值，并輸出它們以及它們出現(xiàn)的次數(shù)。用戶輸入以-1結(jié)束。3、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個字符串，程序?qū)⑵渲械臄?shù)字和字母分別提取出來，組成新的字符串并輸出。4、（本題5分）編寫一個程序，要求用戶輸入一個整數(shù)