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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁合肥信息技術職業(yè)學院《計算思維導論》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、在進行藝術創(chuàng)作的數字化過程中，例如數字繪畫、動畫制作、數字雕塑等，需要將傳統(tǒng)的藝術技巧與計算機技術相結合。為了創(chuàng)作出具有獨特藝術風格和表現力的作品，以下哪種計算思維的融合能夠發(fā)揮重要作用？（）A.數字工具的運用與創(chuàng)新B.藝術風格的算法模擬C.創(chuàng)意與技術的協(xié)同D.以上都是2、在計算思維中，對于一個評估算法性能的實驗，以下哪個因素不是必須控制的（）A.輸入數據的規(guī)模B.計算機的硬件配置C.算法的實現細節(jié)D.以上都是必須控制的3、在計算思維的框架內，以下哪種數據結構更適合頻繁插入和刪除操作？（）A.數組B.鏈表C.棧D.隊列4、在當今數字化時代，計算思維對于解決復雜問題至關重要。假設你正在開發(fā)一個智能交通管理系統(tǒng)，需要實時處理大量的車輛位置和行駛數據，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。在設計算法時，以下哪種策略是最為關鍵的？（）A.簡單地按照車輛到達順序進行處理，不考慮其他因素B.采用基于貪心算法的策略，每次選擇局部最優(yōu)的決策，以期望達到整體最優(yōu)C.運用動態(tài)規(guī)劃的方法，將問題分解為多個子問題，并通過保存子問題的解來避免重復計算，從而有效地處理大規(guī)模數據，實現全局最優(yōu)的交通流量優(yōu)化，這在處理復雜的實時數據和長期規(guī)劃方面具有顯著優(yōu)勢D.隨機選擇處理方式，不遵循任何特定的算法邏輯5、在解決一個復雜的數學問題時，需要設計一種高效的算法。如果問題涉及到對大量數據進行排序和查找，同時要求時間復雜度盡可能低。以下哪種算法可能是最合適的選擇？（）A.冒泡排序算法，通過反復比較相鄰元素進行排序B.快速排序算法，采用分治的思想，平均性能較好C.插入排序算法，簡單直觀但效率較低D.選擇排序算法，每次選擇最小元素進行排序6、對于一個需要進行大規(guī)模數值計算的科學問題，例如天氣預報模型。以下哪種編程語言和計算框架能夠提供高效的計算支持？（）A.Fortran語言，擅長科學計算B.JavaScript語言，用于網頁開發(fā)C.Python語言，結合NumPy和SciPy庫D.HTML語言，用于網頁設計7、對于計算中的數據庫設計原則，以下關于范式和數據完整性的描述，不正確的是哪一項？（）A.范式是數據庫設計中的規(guī)范化規(guī)則，用于減少數據冗余和提高數據的一致性，常見的范式有第一范式、第二范式和第三范式等B.數據完整性包括實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性，確保數據的準確性和可靠性C.遵循范式可以優(yōu)化數據庫的性能和存儲，但在某些情況下，為了提高查詢效率，可能會適當違反范式D.數據庫設計只需要滿足范式要求，就能夠保證數據的完整性和系統(tǒng)的高性能，無需考慮其他因素8、在一個分布式系統(tǒng)中，需要確保各個節(jié)點之間的數據一致性。以下哪種一致性模型可能是最適合對實時性要求較高的應用場景？（）A.強一致性，保證數據在任何時刻都是一致的，但可能會有較高的延遲B.最終一致性，允許數據在一段時間內不一致，但最終會達到一致，延遲較低C.弱一致性，數據一致性程度較低，不適合對一致性要求高的場景D.不考慮數據一致性，隨意更新數據9、在計算機體系結構中，指令流水線可以提高CPU的執(zhí)行效率。以下關于指令流水線的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以同時執(zhí)行多條指令B.會增加指令的執(zhí)行時間C.需要解決流水線冒險問題D.以上都不對10、在計算思維的算法設計原則方面，以下關于其要點和遵循原因的論述，哪一個是準確的？（）A.算法設計沒有原則可循，完全憑借開發(fā)者的個人經驗和創(chuàng)意B.算法設計應遵循正確性、可讀性、健壯性、高效性等原則。正確性是指算法能夠正確地解決給定的問題；可讀性使得算法易于理解和維護；健壯性確保算法在異常情況下仍能正常工作；高效性則追求較低的時間和空間復雜度。遵循這些原則可以提高算法的質量和可維護性，降低出錯的風險，并且能夠在不同的應用場景中發(fā)揮良好的性能C.算法設計原則過于理論化，在實際開發(fā)中難以應用D.算法設計原則只適用于特定的編程語言和開發(fā)環(huán)境11、在計算思維中，測試和調試是確保程序正確性的重要環(huán)節(jié)。以下關于測試和調試的描述中，錯誤的是？（）A.測試是通過運行程序來檢查程序是否符合預期的功能和性能要求B.調試是在程序出現錯誤時，通過分析錯誤信息和程序狀態(tài)來找出錯誤的原因并進行修復C.測試和調試可以使用自動化工具來提高效率，但也需要人工干預來確保正確性D.測試和調試只需要在程序開發(fā)完成后進行一次，不需要進行多次測試和調試12、在計算思維的問題建模（ProblemModeling）過程中，以下描述不正確的是：（）A.問題建模是將實際問題轉化為數學或計算模型，以便用計算機求解B.建模時需要對問題進行合理的假設和簡化，同時保留關鍵因素C.不同的問題可能需要采用不同的建模方法和技術D.問題建模一旦完成，就不能再進行修改和完善，即使發(fā)現模型不準確13、在計算中的分治法，以下對于其基本思想、典型應用（如歸并排序和快速傅里葉變換）和優(yōu)點的描述，哪一種是正確的？（）A.分治法將一個復雜問題分解為若干個規(guī)模較小、相互獨立且與原問題相同類型的子問題，分別求解子問題，然后將子問題的解合并得到原問題的解。歸并排序和快速傅里葉變換是分治法的典型應用。分治法的優(yōu)點包括降低問題的復雜性、提高算法的效率和可并行性B.分治法只適用于一些特定的數學問題，對于實際的應用問題很少使用C.分治法的實現非常復雜，需要很高的編程技巧，不適合初學者使用D.分治法的效率總是低于直接求解問題的方法，因此不應該使用分治法14、計算思維中的并行計算思想可以提高計算速度。在處理一個大規(guī)模數據的計算任務時，以下哪種情況不太適合采用并行計算（）A.計算任務可以分解為相互獨立的子任務B.數據之間存在復雜的依賴關系C.硬件支持多核或分布式計算D.任務對時間要求緊迫15、在計算思維的函數式編程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述錯誤的是：（）A.函數式編程強調函數的純粹性和不可變性，避免副作用B.它鼓勵使用高階函數、遞歸和函數組合來構建程序C.函數式編程能夠提高代碼的可讀性、可測試性和可并行性D.函數式編程只適用于學術研究和特定領域，在實際開發(fā)中應用較少16、在網絡安全中，防火墻是一種常用的防護設備。以下關于防火墻的功能，哪一項是不準確的？（）A.防止外部網絡攻擊B.過濾內部網絡的流量C.可以完全阻止病毒傳播D.以上都不對17、在軟件開發(fā)的版本控制中，Git是常用的工具。以下關于Git的描述，哪一項是不準確的？（）A.支持分布式開發(fā)B.可以方便地回滾到歷史版本C.只適用于小型項目D.以上都不對18、對于一個需要處理并發(fā)任務的系統(tǒng)，例如服務器同時處理多個客戶端請求。以下哪種并發(fā)控制機制能夠保證數據的一致性和正確性？（）A.鎖機制，對共享資源進行加鎖B.信號量，控制并發(fā)進程的數量C.線程同步，如使用互斥鎖和條件變量D.以上機制的組合使用19、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，以下哪個指標主要反映CPU的運算速度？（）A.內存帶寬B.磁盤I/O速度C.浮點運算性能D.網絡帶寬20、在數據倉庫中，ETL過程用于數據的抽取、轉換和加載。以下關于ETL的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以保證數據的一致性B.是一個簡單的過程C.涉及數據的清洗和整合D.以上都不對21、當設計一個數據庫的備份和恢復策略，以防止數據丟失和災難恢復。以下哪種方法是有效的？（）A.定期全量備份，恢復時使用最新備份B.增量備份，結合全量備份進行恢復C.異地存儲備份數據，防止本地災害D.以上方法的組合使用22、在計算思維的性能評估和優(yōu)化中，以下關于其指標和策略的描述，哪一個是恰當的？（）A.性能評估通常使用諸如運行時間、內存使用、吞吐量、響應時間等指標來衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進、數據結構調整、代碼優(yōu)化、硬件升級等。在進行性能優(yōu)化時，需要綜合考慮這些指標，通過分析性能瓶頸，選擇合適的優(yōu)化方法，同時要注意避免過度優(yōu)化導致代碼的復雜性增加和可讀性下降B.性能評估和優(yōu)化是一項非常復雜且難以預測的工作，通常無法取得明顯的效果，所以在大多數情況下可以忽略C.性能評估只關注運行時間，其他指標如內存使用等可以忽略，因為運行時間是衡量性能的唯一標準D.性能優(yōu)化主要通過更換更強大的硬件來實現，軟件層面的優(yōu)化作用不大23、在研究氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響時，需要建立復雜的模型來模擬大氣環(huán)流、海洋溫度、生物多樣性等多個因素之間的相互作用。由于這些因素之間的關系非常復雜且不確定，以下哪種計算思維的理念能夠幫助構建更準確和有效的模型？（）A.不確定性處理B.模型驗證與改進C.多模型融合D.以上都是24、對于一個需要實時處理音頻信號的應用，比如語音識別或者音頻特效處理。在算法效率和實時性方面，以下哪種技術可能是最為關鍵的？（）A.使用復雜但效率低下的算法，導致延遲B.采用數字信號處理（DSP）技術，對音頻信號進行快速的濾波、變換和分析，能夠在實時環(huán)境中高效地處理音頻數據，滿足語音識別和音頻特效處理等應用對算法效率和實時性的嚴格要求C.不進行任何音頻處理，直接傳輸原始音頻D.隨機選擇音頻處理技術，不考慮其性能25、計算思維中的搜索算法有多種。對于一個有序數組，以下哪種搜索算法效率最高（）A.順序搜索B.二分搜索C.隨機搜索D.以上效率相同26、在人工智能領域，如果要訓練一個深度學習模型來識別圖像中的物體。以下哪種神經網絡架構和訓練方法是常用的？（）A.卷積神經網絡（CNN），使用反向傳播算法進行訓練B.循環(huán)神經網絡（RNN），處理序列數據C.生成對抗網絡（GAN），生成新的數據D.多層感知機（MLP），簡單的全連接網絡27、在考慮計算資源的利用時，計算思維要求我們做出合理的決策。假設有一個計算任務，可以選擇在一臺高性能但昂貴的服務器上運行，或者在多臺性能一般但成本較低的服務器上并行運行，以下哪種選擇需要更多的考慮因素（）A.只選擇高性能服務器，因為能更快完成任務B.只選擇多臺一般服務器，因為成本低C.綜合考慮任務的緊急程度、預算和可擴展性等D.不需要考慮，隨便選擇一種28、計算思維強調算法的可擴展性。對于一個處理小數據量表現良好但處理大數據量性能急劇下降的算法，以下哪種改進方法不太可能提高其可擴展性（）A.優(yōu)化算法的時間復雜度B.增加硬件資源C.簡化算法邏輯D.保持算法不變，只增加注釋29、在一個大型數據庫系統(tǒng)中，需要頻繁地執(zhí)行復雜的查詢操作。為了提高查詢性能，以下哪種數據庫優(yōu)化技術可能是最為關鍵的？（）A.不建立任何索引，直接進行查詢B.合理地創(chuàng)建索引，包括主鍵索引、唯一索引和普通索引等，根據查詢的特點和數據的分布情況選擇合適的索引類型和字段，能夠顯著提高查詢的執(zhí)行效率，減少數據檢索的時間成本，優(yōu)化數據庫的性能C.隨意創(chuàng)建大量的索引，不考慮其對數據插入和更新的影響D.不進行任何數據庫優(yōu)化，依靠硬件性能提升查詢速度30、當設計一個算法來解決一個動態(tài)規(guī)劃問題，例如計算最長公共子序列，計算思維要求我們找到問題的最優(yōu)子結構和重疊子問題。以下哪種方法更符合計算思維？（）A.暴力搜索所有可能的子序列，比較它們的長度B.利用遞歸方法，不考慮重復計算的子問題C.建立動態(tài)規(guī)劃表，記錄中間結果，避免重復計算D.隨機生成一些子序列，選擇其中較長的二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維在金融科技中的應用改變了金融服務的方式和效率。請深入探討金融科技中的關鍵技術，如區(qū)塊鏈、量化交易和風險評估等。分析如何運用計算思維設計金融算法和模型，防范金融風險，提高金融服務的創(chuàng)新能力和競爭力，舉例說明在銀行、證券和保險等領域的金融科技創(chuàng)新和應用。2、（本題5分）深入論述計算思維中的數據結構選擇。分析不同數據結構（如數組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等）的特點和適用場景，探討在解決特定問題時如何選擇最合適的數據結構來優(yōu)化算法和程序的性能。3、（本題5分）計算思維中的邏輯推理對于問題的分析和解決至關重要。深入探討邏輯推理的方法（如命題邏輯、謂詞邏輯、推理規(guī)則等），分析如何運用邏輯推理來驗證程序的正確性和優(yōu)化算法設計，結合一個復雜的邏輯謎題或數學證明，說明如何運用計算思維進行有效的邏輯推理。4、（本題5分）詳細論述計算思維中的并行與并發(fā)處理。探討在多核處理器和分布式系統(tǒng)環(huán)境下，如何設計并行和并發(fā)算法來提高計算效率。分析并行和并發(fā)編程中的同步、互斥和通信等關鍵問題，并結合實際應用（如大數據處理、云計算等）進行說明。5、（本題5分）在智能推薦系統(tǒng)中，個性化推薦是提高用戶滿意度的關鍵。請全面論述計算思維在智能推薦系統(tǒng)設計中的策略，如用戶畫像構建、推薦算法選