自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西安航空學(xué)院《計算思維》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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、在開發(fā)一個手機應(yīng)用程序，需要考慮不同屏幕尺寸、操作系統(tǒng)版本和用戶操作習(xí)慣等因素。以計算思維的角度，以下哪種做法是最合適的？（）A.為每種屏幕尺寸和操作系統(tǒng)版本分別開發(fā)獨立的應(yīng)用程序B.開發(fā)一個通用的應(yīng)用程序，不考慮不同設(shè)備和用戶的差異C.采用響應(yīng)式設(shè)計，使應(yīng)用程序能夠自適應(yīng)不同的屏幕尺寸和操作系統(tǒng)特性D.只針對最流行的設(shè)備和操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，忽略其他情況2、在解決一個需要在多個目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡的問題時，例如在軟件開發(fā)中平衡功能、性能和成本，計算思維能夠幫助我們做出明智的決策。以下哪種策略更符合計算思維？（）A.只關(guān)注其中一個目標(biāo)，忽略其他目標(biāo)B.對每個目標(biāo)進(jìn)行量化評估，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，尋找最優(yōu)解或滿意解C.憑直覺和經(jīng)驗做出決策，不進(jìn)行定量分析D.隨機選擇一個解決方案，不考慮其對各個目標(biāo)的影響3、對于計算中的云計算概念，以下關(guān)于IaaS、PaaS和SaaS的描述，不正確的是哪一項？（）A.IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）提供服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施資源B.PaaS（平臺即服務(wù)）提供平臺環(huán)境，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件C.SaaS（軟件即服務(wù)）提供完整的應(yīng)用程序，用戶可以直接使用D.企業(yè)在選擇云計算服務(wù)模式時，只能選擇其中一種，不能根據(jù)需求組合使用4、在計算思維中，算法的可擴展性是一個重要的問題。以下關(guān)于算法可擴展性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的可擴展性是指算法能夠適應(yīng)問題規(guī)模的增長和變化的能力B.算法的可擴展性可以通過設(shè)計靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法框架來實現(xiàn)C.算法的可擴展性需要考慮算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，以確保算法在大規(guī)模問題上的效率D.算法的可擴展性只與算法的設(shè)計有關(guān)，與編程語言和計算機硬件無關(guān)5、在數(shù)據(jù)倉庫中，ETL過程用于數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和加載。以下關(guān)于ETL的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.可以保證數(shù)據(jù)的一致性B.是一個簡單的過程C.涉及數(shù)據(jù)的清洗和整合D.以上都不對6、關(guān)于計算思維中的網(wǎng)絡(luò)通信原理，在實現(xiàn)信息的快速準(zhǔn)確傳輸方面，以下哪一項解釋是最易懂的？（）A.網(wǎng)絡(luò)通信基于分層的體系結(jié)構(gòu)，如OSI模型和TCP/IP模型。通過物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層等各層的協(xié)同工作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝、路由選擇、差錯控制、流量控制等功能，確保信息在網(wǎng)絡(luò)中的可靠傳輸。同時，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如IP、TCP、UDP等起著關(guān)鍵的作用B.網(wǎng)絡(luò)通信原理非常復(fù)雜，普通人無法理解，只需要知道如何使用網(wǎng)絡(luò)即可C.網(wǎng)絡(luò)通信的速度和質(zhì)量主要取決于網(wǎng)絡(luò)帶寬，其他因素如協(xié)議和算法的影響較小D.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進(jìn)一步的研究和創(chuàng)新7、對于計算中的排序算法，以下關(guān)于冒泡排序、快速排序和歸并排序的時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和穩(wěn)定性的分析，哪一項是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.冒泡排序的時間復(fù)雜度為O(n^2)，空間復(fù)雜度為O(1)，是穩(wěn)定排序；快速排序的平均時間復(fù)雜度為O(nlogn)，最壞情況為O(n^2)，空間復(fù)雜度為O(logn)，通常不穩(wěn)定；歸并排序的時間復(fù)雜度為O(nlogn)，空間復(fù)雜度為O(n)，是穩(wěn)定排序。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模和特點選擇合適的排序算法B.排序算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度不重要，只要能得到正確的排序結(jié)果就行C.快速排序是最好的排序算法，應(yīng)該在所有情況下都使用快速排序D.排序算法的穩(wěn)定性對于排序結(jié)果沒有影響，不需要考慮8、當(dāng)設(shè)計一個智能交通系統(tǒng)，需要實時收集和分析車輛的位置、速度等信息，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。以下哪種數(shù)據(jù)采集和處理方式是可行的？（）A.依靠人工觀察和記錄數(shù)據(jù)B.使用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動采集數(shù)據(jù)C.從現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)庫中隨機抽取數(shù)據(jù)D.不進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，依靠經(jīng)驗和直覺進(jìn)行決策9、在解決一個涉及圖結(jié)構(gòu)的問題，比如尋找兩個節(jié)點之間的最短路徑，計算思維能夠幫助我們選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。以下哪種方法更合適？（）A.使用鄰接矩陣存儲圖，并用深度優(yōu)先搜索算法尋找路徑B.采用鄰接表存儲圖，運用廣度優(yōu)先搜索算法C.不使用任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直接在腦海中想象圖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解D.隨機選擇節(jié)點進(jìn)行遍歷，直到找到目標(biāo)路徑10、在計算思維的應(yīng)用中，對于一個預(yù)測股票價格走勢的任務(wù)，以下哪種方法通常不是基于計算思維的（）A.基于歷史數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測B.依靠專家的直覺和經(jīng)驗進(jìn)行判斷C.運用機器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行分析D.對多種因素進(jìn)行量化和綜合評估11、對于計算思維中的迭代（Iteration）方法，以下說法錯誤的是：（）A.迭代是通過重復(fù)執(zhí)行相同的步驟，逐步逼近問題的解B.迭代過程中需要設(shè)置合適的終止條件，以避免無限循環(huán)C.迭代適用于求解那些無法直接通過公式計算得出精確解的問題D.迭代方法總是比直接計算方法更復(fù)雜，效率更低12、在解決一個復(fù)雜問題時，需要將其分解為多個較小的子問題，并逐步解決。以下哪種方法最能體現(xiàn)這種分解問題的思想？（）A.遞歸算法B.貪心算法C.分治法D.動態(tài)規(guī)劃法13、在計算思維中，關(guān)于算法的概念和作用，以下哪種說法是較為全面和準(zhǔn)確的？（）A.算法就是一系列隨意的計算步驟，對解決問題沒有特別的幫助，其作用有限B.算法是指在有限步驟內(nèi)解決特定問題的明確指令序列。它具有確定性、有窮性、可行性、輸入和輸出等特征。算法在計算領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用，它能夠有效地組織和優(yōu)化計算過程，提高問題解決的效率和準(zhǔn)確性。無論是在簡單的數(shù)值計算，還是復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計中，算法都是核心的思維工具，幫助人們設(shè)計出高效的程序和解決方案C.算法只是理論上的概念，在實際的計算應(yīng)用中很少用到，其價值不大D.算法是一種復(fù)雜且難以理解的概念，只有專業(yè)的計算機科學(xué)家才能掌握和運用14、對于一個需要進(jìn)行數(shù)據(jù)加密存儲的系統(tǒng)，比如云存儲服務(wù)。在加密密鑰的管理方面，以下哪種方法可能是最安全和可靠的？（）A.將加密密鑰明文存儲在系統(tǒng)中，容易被竊取B.采用硬件安全模塊（HSM）來存儲和管理加密密鑰，提供物理級別的安全保護(hù)，防止密鑰被非法訪問和篡改，確保數(shù)據(jù)加密的安全性和可靠性，保護(hù)用戶在云存儲中的敏感信息C.不管理加密密鑰，讓用戶自己負(fù)責(zé)D.使用簡單的密碼作為加密密鑰，安全性低15、計算思維中的并發(fā)和并行概念有助于提高系統(tǒng)性能。對于一個多線程程序，以下哪種情況可能導(dǎo)致線程安全問題（）A.多個線程同時讀寫共享數(shù)據(jù)B.每個線程處理獨立的數(shù)據(jù)C.線程之間沒有交互D.以上都不會16、在計算思維中，算法的可讀性是一個重要的問題。以下關(guān)于算法可讀性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的可讀性是指算法的代碼易于理解和閱讀的程度B.算法的可讀性可以通過良好的代碼結(jié)構(gòu)、變量命名、注釋等方式來提高C.算法的可讀性對于團(tuán)隊合作和代碼維護(hù)非常重要，應(yīng)該盡量提高算法的可讀性D.算法的可讀性只對于專業(yè)程序員有意義，對于非專業(yè)人員來說沒有必要考慮算法的可讀性17、在面對復(fù)雜的計算問題時，計算思維提倡簡化和近似。對于計算圓周率π，以下哪種方法屬于簡化和近似的策略（）A.使用精確的數(shù)學(xué)公式計算B.通過蒙特卡羅方法隨機投點估算C.直接使用3.14作為近似值D.以上都不是18、在數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)中，無損壓縮和有損壓縮有不同的應(yīng)用場景。對于圖像和音頻數(shù)據(jù)，通常使用哪種壓縮方式？（）A.無損壓縮B.有損壓縮C.兩者結(jié)合D.取決于數(shù)據(jù)的重要性19、在計算思維的錯誤處理（ErrorHandling）方面，以下描述不正確的是：（）A.錯誤處理是在程序運行過程中檢測和處理可能出現(xiàn)的錯誤情況B.良好的錯誤處理機制可以提高程序的穩(wěn)定性和可靠性C.錯誤處理只需要在程序的關(guān)鍵部分進(jìn)行，其他地方可以忽略D.錯誤處理應(yīng)該包括錯誤檢測、錯誤報告和錯誤恢復(fù)等環(huán)節(jié)20、算法是計算思維中的核心概念之一。以下關(guān)于算法的描述中，錯誤的是？（）A.算法是一組明確的、有限的操作步驟，用于解決特定的問題B.算法的正確性可以通過數(shù)學(xué)證明或?qū)嶒烌炞C來確定C.算法的效率可以通過時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度來衡量D.算法只能用編程語言來實現(xiàn)，不能用自然語言或圖形表示二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說明計算思維中的計算環(huán)境學(xué)中的環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測和污染治理模擬，論述在環(huán)境研究中的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維在交通領(lǐng)域的應(yīng)用”，說明在交通規(guī)劃、智能交通系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航等方面如何運用計算思維改善交通狀況。3、（本題5分）詳細(xì)說明計算思維中的遞歸思想，分析遞歸在解決某些問題時的優(yōu)勢和可能遇到的問題，以及如何避免遞歸帶來的風(fēng)險。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，電力負(fù)荷預(yù)測和能源分配不夠精確，導(dǎo)致能源浪費和供電不穩(wěn)定。請用計算思維分析可能的原因，提出基于大數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化算法的電力負(fù)荷預(yù)測和能源分配方案。2、（本題5分）在一個網(wǎng)絡(luò)游戲中，需要設(shè)計一個公平的匹配系統(tǒng)，將玩家按照技能水平進(jìn)行分組對戰(zhàn)。請全面分析實現(xiàn)這一系統(tǒng)所需的計算思維和算法設(shè)計。3、（本題5分）對于一個智能工廠的設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)，要通過數(shù)據(jù)分析提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患。請?zhí)接懭绾芜\用計算思維保障生產(chǎn)順利進(jìn)行。4、（本題5分）假設(shè)要創(chuàng)建一個智能醫(yī)療影像診斷輔助系統(tǒng)，能夠幫助醫(yī)生快速發(fā)現(xiàn)病變。請仔細(xì)分析其中所運用的計算思維和圖像處理與分析技術(shù)。5、（本題5分）對于一個股票交易系統(tǒng)，需要實時處理大量交易數(shù)據(jù)、分析市場趨勢、執(zhí)行交易策略并確保交易安全。請?zhí)接懭绾芜\用計算思維來構(gòu)建穩(wěn)定