站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁浙江音樂學院

《高性能計算》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20個小題，每小題2分，共40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、考慮編寫一個程序來進行圖像壓縮，在保證一定圖像質量的前提下減小文件大小。以下哪種圖像壓縮算法在實際應用中效果較好，并且具有較高的壓縮比？（）A.JPEG壓縮算法B.PNG壓縮算法C.GIF壓縮算法D.WebP壓縮算法2、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)療影像等數據的管理和共享。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)療機構之間的數據交換。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數據庫，采用HL7標準進行數據交換，通過數字證書確保數據安全B.采用Java的JAX-WS框架構建Web服務，搭配Oracle數據庫，運用DICOM標準處理醫(yī)療影像，利用VPN保障網絡通信安全C.運用Python的Django框架，結合PostgreSQL數據庫，遵循FHIR標準實現數據共享，借助加密技術保護患者隱私D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數據庫，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)療數據3、在Java中，要實現一個緩存機制，用于提高數據的訪問效率。以下關于緩存的設計和實現，哪一項是不正確的？（）A.可以使用HashMap或ConcurrentHashMap來存儲緩存的數據B.設置合適的緩存過期策略，及時刪除過期的數據C.當緩存未命中時，直接從數據庫或其他數據源重新加載數據并放入緩存D.為了提高緩存的命中率，應該將所有可能用到的數據都放入緩存，而不考慮內存限制4、在Java中，要實現一個接口

Shape

，包含一個方法

calculateArea()

，然后有

Circle

和

Rectangle

兩個類實現這個接口。當創(chuàng)建一個

Shape

類型的引用，并指向一個具體的實現類對象時，以下哪種方式能夠正確調用

calculateArea()

方法（）A.通過引用直接調用B.進行類型轉換后調用C.無法調用，接口中沒有具體實現D.以上方法都不對5、在使用Python開發(fā)一個自動化測試框架時，需要能夠對多種類型的應用程序（Web應用、桌面應用、移動應用）進行測試用例的編寫、執(zhí)行和結果分析。以下哪種測試工具和框架的組合是比較理想的？（）A.使用unittest庫和Selenium進行Web應用測試，Appium進行移動應用測試B.借助pytest框架和RobotFramework，涵蓋所有類型的應用測試C.自行開發(fā)一套完整的測試工具，滿足特定的需求D.只針對一種類型的應用進行測試，簡化框架的復雜性6、在設計一個用于實時監(jiān)控工業(yè)生產線上設備狀態(tài)的系統(tǒng)時，需要快速采集和處理大量的傳感器數據，及時發(fā)出警報并進行數據分析以預測設備故障。以下哪種技術和工具的組合能夠最好地滿足這些需求？（）A.使用C語言編寫底層數據采集程序，結合實時數據庫如InfluxDB存儲數據，利用機器學習算法在Python中進行故障預測，通過WebSockets實時推送警報信息B.采用Java的NIO框架進行高效的數據采集，將數據存儲在Redis緩存中，運用Spark進行數據分析和故障預測，使用短信服務發(fā)送警報C.運用Go語言的并發(fā)特性采集數據，使用PostgreSQL數據庫存儲歷史數據，借助MATLAB進行故障分析和預測，通過電子郵件發(fā)送警報D.選擇JavaScript的Node.js框架進行數據采集和處理，結合MySQL數據庫，利用TensorFlow進行故障預測，使用即時通訊工具推送警報7、在一個使用C語言編寫的程序中，需要實現一個功能：計算給定整數數組中所有元素的平均值。假設數組名為

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.先對數組元素求和，然后除以元素個數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.隨機選擇數組中的一部分元素計算平均值D.以上方法都不可行8、在編寫一個實時數據采集和分析程序時，數據的產生速度非常快，需要及時處理和存儲。以下哪種存儲方式能夠滿足高并發(fā)寫入和快速查詢的需求？（）A.關系型數據庫B.非關系型數據庫（如MongoDB）C.內存數據庫（如Redis）D.分布式文件系統(tǒng)9、在Java中，以下哪個關鍵字用于修飾類的成員變量，使其在不同對象之間共享？（）A.staticB.finalC.abstractD.private10、在開發(fā)一個在線購物網站的后臺管理系統(tǒng)時，需要實現商品管理、訂單處理、用戶信息管理以及數據分析等功能。系統(tǒng)需要具備良好的用戶界面、高效的數據處理能力和可靠的安全性。以下哪種開發(fā)方案是最合適的？（）A.采用PHP語言結合Laravel框架，使用MySQL數據庫存儲數據，通過SSL協議保障通信安全，利用Vue.js構建前端界面B.運用RubyonRails框架搭配PostgreSQL數據庫，使用HTML5和CSS3設計前端，借助第三方安全插件增強系統(tǒng)安全性C.使用Python的Django框架，結合MongoDB數據庫，采用前后端分離的方式，前端使用React框架，通過加密算法保護數據D.選擇Java的SpringBoot框架，選用SQLServer數據庫，使用Thymeleaf模板引擎生成前端頁面，利用防火墻和入侵檢測系統(tǒng)確保安全11、在C語言中，要實現一個鏈表的逆序操作。以下關于鏈表逆序的實現方法，哪一項是不正確的？（）A.可以使用迭代的方式，通過逐個節(jié)點的指針調整來實現鏈表逆序B.也可以使用遞歸的方式，通過遞歸調用函數來實現鏈表逆序C.在逆序過程中，需要注意保存鏈表的頭節(jié)點和尾節(jié)點，以保證鏈表的完整性D.鏈表逆序操作的時間復雜度和空間復雜度都是固定的，與鏈表的長度無關12、考慮使用Java語言開發(fā)一個在線購物系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理大量的用戶并發(fā)請求，并且要保證數據的一致性和完整性。系統(tǒng)中有一個訂單處理模塊，需要實時更新庫存數量、計算訂單總價、處理支付信息等操作。在實現訂單處理模塊時，以下哪種技術或設計模式能夠有效地提高系統(tǒng)的性能和可擴展性？（）A.直接在業(yè)務邏輯層中處理所有操作，不使用任何中間件或框架B.采用事務處理機制，確保多個操作要么全部成功，要么全部失敗C.運用消息隊列來異步處理訂單相關的操作，減輕系統(tǒng)的即時壓力D.構建一個分布式的訂單處理系統(tǒng)，將不同的操作分布在多個服務器上13、在設計一個用于處理學生成績管理的程序時，需要存儲學生的個人信息（如姓名、學號）和多門課程的成績。若要實現高效的查詢和更新操作，以下哪種數據結構組合最為合適？（）A.使用數組存儲學生信息，再為每門課程創(chuàng)建一個鏈表存儲成績B.構建一個結構體來包含學生信息和成績，并使用數組存儲這些結構體C.采用哈希表存儲學生信息，每個學生的成績使用一個二叉搜索樹存儲D.利用鏈表存儲學生信息，成績則存儲在對應的順序表中14、在Python中，要使用生成器函數來生成一個無限的斐波那契數列。以下關于生成器函數的實現和使用，哪一項是不準確的？（）A.定義一個生成器函數，通過yield語句逐步返回斐波那契數列的項B.使用for循環(huán)來迭代生成器函數，獲取數列的項C.生成器函數可以在需要的時候暫停和恢復執(zhí)行，節(jié)省內存和計算資源D.生成器函數只能用于生成有限長度的序列，不能用于無限序列的生成15、在使用Go語言開發(fā)一個網絡爬蟲程序時，需要從多個網站抓取數據、解析頁面內容、提取關鍵信息并存儲到數據庫中。同時，要處理反爬蟲機制、異常情況和并發(fā)請求。以下哪種策略和技術的運用是比較恰當的？（）A.使用同步的方式依次抓取每個網站，逐個處理頁面B.運用并發(fā)協程（Goroutine）同時抓取多個網站，通過通道（Channel）協調數據處理C.借助第三方爬蟲框架，按照其默認配置進行抓取D.只抓取少量網站，避免遇到復雜的反爬蟲機制和異常情況16、在C++中，要實現一個模板類，能夠處理不同類型的數據，例如整數、浮點數和字符串等。以下關于模板類的設計和使用，哪一項是不準確的？（）A.使用模板參數來定義類的通用類型，使得類可以適用于多種數據類型B.在模板類的實現中，根據模板參數的類型進行相應的操作和處理C.模板類的實例化時，根據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相同的功能17、假設要構建一個用于電商網站的推薦系統(tǒng)，能夠根據用戶的瀏覽歷史、購買行為和商品屬性為用戶提供個性化的推薦。以下哪種技術和算法的組合是最有效的？（）A.使用Python的協同過濾算法，結合商品的分類和標簽信息，利用深度學習模型提取用戶特征，通過實時計算生成推薦列表B.采用Java的基于內容的推薦算法，分析用戶的興趣偏好和商品描述，運用關聯規(guī)則挖掘發(fā)現潛在關聯，借助緩存技術提高推薦響應速度C.運用C++的混合推薦算法，融合協同過濾和基于內容的方法，使用圖數據庫存儲用戶和商品關系，通過批量處理生成推薦結果D.選擇JavaScript的基于用戶行為的推薦算法，結合商品的銷量和評價數據，借助聚類分析對用戶進行分組，利用異步請求獲取推薦18、在開發(fā)一個虛擬現實（VR）應用程序時，需要實現實時的場景渲染和交互響應。以下哪種編程語言和圖形API的組合在VR開發(fā)中較為常用和高效？（）A.C++結合VulkanB.C#結合Unity的圖形接口C.JavaScript結合WebVRD.Python結合OpenGLES19、在開發(fā)一個人工智能輔助的醫(yī)療診斷系統(tǒng)時，需要對大量的醫(yī)療影像數據進行分析，提取特征，并與已知的疾病模式進行匹配。在模型訓練和診斷決策的過程中，以下哪種方法能夠提高診斷的準確性和可靠性？（）A.運用傳統(tǒng)的圖像處理技術和簡單的分類算法，基于小規(guī)模數據集訓練B.借助深度學習中的卷積神經網絡，使用經過標注的大規(guī)模醫(yī)療影像數據進行訓練C.利用遷移學習，將在其他領域訓練好的模型應用于醫(yī)療影像分析，不進行重新訓練D.采用隨機森林算法，結合手工提取的影像特征，進行疾病診斷20、在Python中，要使用正則表達式來匹配和提取一段文本中的電子郵件地址。以下關于正則表達式的使用和匹配規(guī)則，哪一項是錯誤的？（）A.導入re模塊，使用其提供的函數和方法來進行正則表達式的操作B.編寫合適的正則表達式模式來匹配常見的電子郵件地址格式C.在匹配過程中，可以使用分組來提取電子郵件地址的不同部分，如用戶名和域名D.正則表達式可以匹配任何復雜的文本模式，因此不需要對輸入的文本進行任何預處理和篩選二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）探討C語言中如何使用結構體和指針實現一個簡單的拓撲排序算法。2、（本題5分）深入論述C語言中如何利用結構體和指針實現回歸分析算法的簡單模擬。3、（本題5分）詳細論述C語言中如何處理文件的讀寫權限和文件屬性，包括文件的創(chuàng)建、修改和訪問控制，舉例說明在不同操作系統(tǒng)中的實現方式。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，判斷其中是否包含至少一個大寫字母和一個小寫字母。2、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個字符串，程序判斷其是否為有效的IPv4地址格式。3、（本題5分）編寫