站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€(xiàn)…………第1頁(yè)，共1頁(yè)長(zhǎng)沙理工大學(xué)城南學(xué)院

《程序設(shè)計(jì)思想與方法》2023-2024學(xué)年第一學(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1分，共20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、在使用C++開(kāi)發(fā)一個(gè)圖形渲染引擎時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)頂點(diǎn)處理、片元處理、光照計(jì)算和紋理映射等功能。同時(shí)，要考慮性能優(yōu)化和跨平臺(tái)支持。以下哪種圖形API和技術(shù)的選擇是比較合適的？（）A.使用DirectX，針對(duì)Windows平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化B.運(yùn)用OpenGL，以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的支持C.借助Vulkan，獲得更高的性能和靈活性D.自行開(kāi)發(fā)一套全新的圖形API，滿(mǎn)足特定需求2、在設(shè)計(jì)一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站的搜索引擎時(shí)，需要快速準(zhǔn)確地返回相關(guān)的商品信息。以下哪種搜索算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在處理大量商品數(shù)據(jù)時(shí)能夠提供高效的搜索性能？（）A.倒排索引結(jié)合二分查找B.哈希表結(jié)合線(xiàn)性搜索C.平衡二叉樹(shù)結(jié)合深度優(yōu)先搜索D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法都不太適用3、在設(shè)計(jì)一個(gè)用于天氣預(yù)報(bào)的系統(tǒng)時(shí)，需要收集和分析來(lái)自多個(gè)氣象站的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并以直觀(guān)的方式展示給用戶(hù)。以下哪種技術(shù)和工具的選擇是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用C++編寫(xiě)數(shù)據(jù)收集和處理程序，結(jié)合Python的NumPy和SciPy庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用專(zhuān)業(yè)的氣象模型軟件進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)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(yùn)用Spark進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，使用第三方氣象預(yù)測(cè)服務(wù)獲取預(yù)報(bào)結(jié)果，借助Vue.js實(shí)現(xiàn)前端可視化C.運(yùn)用Python的AsyncIO庫(kù)進(jìn)行異步數(shù)據(jù)采集，結(jié)合TensorFlow進(jìn)行模型訓(xùn)練和預(yù)測(cè)，使用Echarts庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，利用Django框架搭建后端服務(wù)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4、在開(kāi)發(fā)一個(gè)在線(xiàn)音樂(lè)平臺(tái)時(shí)，需要處理海量的音樂(lè)文件存儲(chǔ)、用戶(hù)播放記錄、個(gè)性化推薦等功能。對(duì)于音樂(lè)文件的存儲(chǔ)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(lè)文件存儲(chǔ)在本地服務(wù)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(chǔ)服務(wù)存儲(chǔ)音樂(lè)，通過(guò)RTSP協(xié)議播放，協(xié)同過(guò)濾推薦算法C.運(yùn)用分布式文件系統(tǒng)存儲(chǔ)，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(guò)濾D.把音樂(lè)文件壓縮存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)，使用FTP下載播放，隨機(jī)推薦算法5、假設(shè)要為一個(gè)社交媒體平臺(tái)開(kāi)發(fā)后端服務(wù)，支持用戶(hù)注冊(cè)登錄、發(fā)布動(dòng)態(tài)、關(guān)注好友、消息推送以及數(shù)據(jù)分析等功能。系統(tǒng)需要處理海量的用戶(hù)數(shù)據(jù)和高并發(fā)的請(qǐng)求。以下哪種技術(shù)選型和架構(gòu)能夠最好地應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？（）A.基于Go語(yǔ)言的Gin框架，使用Redis緩存熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，借助Kafka消息隊(duì)列處理異步任務(wù)，運(yùn)用HBase存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)，利用云原生技術(shù)進(jìn)行部署B(yǎng).采用Java的SpringCloudAlibaba框架，搭配MySQL分庫(kù)分表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，使用RocketMQ進(jìn)行消息傳遞，通過(guò)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用容器化部署C.運(yùn)用Python的Flask框架，結(jié)合MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)，利用RabbitMQ實(shí)現(xiàn)消息推送，使用ClickHouse進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，借助虛擬機(jī)進(jìn)行部署D.選擇Node.js的Koa框架，使用PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)WebSockets實(shí)時(shí)推送消息，運(yùn)用Elasticsearch進(jìn)行搜索，使用物理服務(wù)器部署6、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(xún)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7、在使用Go語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)程序時(shí)，需要從多個(gè)網(wǎng)站抓取數(shù)據(jù)、解析頁(yè)面內(nèi)容、提取關(guān)鍵信息并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。同時(shí)，要處理反爬蟲(chóng)機(jī)制、異常情況和并發(fā)請(qǐng)求。以下哪種策略和技術(shù)的運(yùn)用是比較恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用同步的方式依次抓取每個(gè)網(wǎng)站，逐個(gè)處理頁(yè)面B.運(yùn)用并發(fā)協(xié)程（Goroutine）同時(shí)抓取多個(gè)網(wǎng)站，通過(guò)通道（Channel）協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理C.借助第三方爬蟲(chóng)框架，按照其默認(rèn)配置進(jìn)行抓取D.只抓取少量網(wǎng)站，避免遇到復(fù)雜的反爬蟲(chóng)機(jī)制和異常情況8、假設(shè)正在使用PHP開(kāi)發(fā)一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站的后臺(tái)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理商品管理、訂單管理、用戶(hù)管理等功能。在實(shí)現(xiàn)商品搜索功能時(shí)，需要能夠快速?gòu)拇罅康纳唐窋?shù)據(jù)中找到匹配的結(jié)果。以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)優(yōu)化策略和技術(shù)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(xún)速度B.使用全文搜索技術(shù)，如Sphinx，專(zhuān)門(mén)用于文本內(nèi)容的搜索C.對(duì)搜索關(guān)鍵詞進(jìn)行分詞處理，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行多條件查詢(xún)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(jìn)行搜索9、考慮編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)模擬物理系統(tǒng)中的粒子運(yùn)動(dòng)，如重力作用下的自由落體和彈性碰撞。以下哪種數(shù)值計(jì)算方法在求解這類(lèi)物理方程時(shí)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(kù)塔方法10、在Java中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)多線(xiàn)程程序，讓多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)執(zhí)行不同的任務(wù)。假設(shè)其中一個(gè)線(xiàn)程用于計(jì)算一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題，另一個(gè)線(xiàn)程用于更新用戶(hù)界面。以下關(guān)于多線(xiàn)程實(shí)現(xiàn)和協(xié)調(diào)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用Thread類(lèi)或者Runnable接口來(lái)創(chuàng)建線(xiàn)程對(duì)象，并指定線(xiàn)程要執(zhí)行的任務(wù)B.通過(guò)線(xiàn)程同步機(jī)制，如鎖或者信號(hào)量，來(lái)協(xié)調(diào)線(xiàn)程之間對(duì)共享資源的訪(fǎng)問(wèn)，防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和不一致C.可以使用線(xiàn)程池來(lái)管理線(xiàn)程的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀，提高資源利用效率和程序性能D.由于多線(xiàn)程并發(fā)執(zhí)行，不需要考慮線(xiàn)程執(zhí)行的順序和結(jié)果的一致性，讓它們自由競(jìng)爭(zhēng)即可11、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)12、在開(kāi)發(fā)一個(gè)在線(xiàn)教育平臺(tái)時(shí)，需要支持課程的創(chuàng)建、發(fā)布、學(xué)生選課、在線(xiàn)學(xué)習(xí)和考試等功能。對(duì)于課程內(nèi)容的存儲(chǔ)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(dòng)元素的實(shí)現(xiàn)。以下哪種技術(shù)和工具的選擇能夠提供良好的用戶(hù)體驗(yàn)和功能支持？（）A.使用傳統(tǒng)的HTML和CSS進(jìn)行頁(yè)面布局，將課程資源存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中B.借助內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS），如WordPress，結(jié)合第三方插件實(shí)現(xiàn)課程功能C.利用專(zhuān)門(mén)的在線(xiàn)教育平臺(tái)框架，如Moodle，進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)D.自主開(kāi)發(fā)前后端框架，實(shí)現(xiàn)所有功能，不依賴(lài)現(xiàn)有工具和框架13、假設(shè)要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式文件系統(tǒng)，需要處理文件的存儲(chǔ)、訪(fǎng)問(wèn)控制和數(shù)據(jù)一致性。以下哪種分布式系統(tǒng)架構(gòu)和協(xié)議在實(shí)現(xiàn)此類(lèi)功能時(shí)具有較好的性能和可靠性？（）A.HDFS架構(gòu)和其相關(guān)協(xié)議B.GFS架構(gòu)和其相關(guān)協(xié)議C.Ceph架構(gòu)和其相關(guān)協(xié)議D.以上架構(gòu)和協(xié)議都可以根據(jù)需求選擇14、在Python中，以下哪個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無(wú)序且不允許重復(fù)元素的？（）A.列表B.元組C.集合D.字典15、在Java程序設(shè)計(jì)中，有一個(gè)類(lèi)

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。現(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、使用Python語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有一個(gè)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(gè)新列表存儲(chǔ)不重復(fù)的元素C.對(duì)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18、在C語(yǔ)言中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，能夠判斷一個(gè)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(jìn)B.將字符串反轉(zhuǎn)，然后與原字符串比較C.隨機(jī)選擇字符串中的部分字符進(jìn)行比較D.以上方法都不可行19、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.screenWidth20、在使用Python開(kāi)發(fā)一個(gè)自動(dòng)化測(cè)試框架時(shí)，需要能夠?qū)Χ喾N類(lèi)型的應(yīng)用程序（Web應(yīng)用、桌面應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用）進(jìn)行測(cè)試用例的編寫(xiě)、執(zhí)行和結(jié)果分析。以下哪種測(cè)試工具和框架的組合是比較理想的？（）A.使用unittest庫(kù)和Selenium進(jìn)行Web應(yīng)用測(cè)試，Appium進(jìn)行移動(dòng)應(yīng)用測(cè)試B.借助pytest框架和RobotFramework，涵蓋所有類(lèi)型的應(yīng)用測(cè)試C.自行開(kāi)發(fā)一套完整的測(cè)試工具，滿(mǎn)足特定的需求D.只針對(duì)一種類(lèi)型的應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試，簡(jiǎn)化框架的復(fù)雜性二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析C語(yǔ)言中指針在計(jì)數(shù)排序算法中的計(jì)數(shù)過(guò)程和空間利用。2、（本題5分）請(qǐng)深入探討C語(yǔ)言中如何使用指針和結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的決策樹(shù)算法，并分析決策樹(shù)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。3、（本題5分）詳細(xì)分析C語(yǔ)言中如何處理文件的加密和解密操作。4、（本題5分）假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)C語(yǔ)言函數(shù)，將一個(gè)整數(shù)數(shù)組進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，即將數(shù)組的前若干個(gè)元素移到數(shù)組末尾。論述函數(shù)的實(shí)現(xiàn)邏輯。5、（本題5分）想象用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)程序，模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的登錄界面。闡述界面設(shè)計(jì)和用戶(hù)驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)希爾排序算法對(duì)用戶(hù)輸入的一組字符串按照長(zhǎng)度進(jìn)行排序，并輸出排序后的結(jié)果。2、（本題5分）給定一個(gè)包含若干學(xué)生成績(jī)（0-100之間）的數(shù)組，編寫(xiě)程序統(tǒng)計(jì)各個(gè)分?jǐn)?shù)段（如0-59、60-69、70-79、80-89、90-100）的人數(shù)。3、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，用戶(hù)輸入兩個(gè)整數(shù)m和n（m<n），計(jì)算并輸出m到n之間（包括m和n）所有能被3整除但不能被5整除的整數(shù)的和。4、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，要求用戶(hù)輸入一個(gè)整數(shù)n，計(jì)算并輸出n的階乘。階乘的定義為n!=1×2×3×..