2025年大學(xué)《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)題庫——信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)指南考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在數(shù)值計(jì)算中，為了提高精度，常常采用雙精度浮點(diǎn)數(shù)而不是單精度浮點(diǎn)數(shù)。以下關(guān)于單精度和雙精度浮點(diǎn)數(shù)的說法中，正確的是（）。A.雙精度浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍比單精度大。B.雙精度浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算速度一定比單精度快。C.雙精度浮點(diǎn)數(shù)的精度至少是單精度的兩倍。D.使用雙精度浮點(diǎn)數(shù)可以完全避免舍入誤差。2.下列關(guān)于算法時(shí)間復(fù)雜度表示法T(n)的說法中，錯(cuò)誤的是（）。A.T(n)描述了算法執(zhí)行時(shí)間隨輸入規(guī)模n的增長趨勢。B.O(n)表示線性時(shí)間復(fù)雜度，T(n)=c*n+k。C.算法的時(shí)間復(fù)雜度通常用大O表示法來描述其最壞情況下的執(zhí)行時(shí)間。D.時(shí)間復(fù)雜度只與循環(huán)的次數(shù)有關(guān)，與循環(huán)內(nèi)部的語句執(zhí)行時(shí)間無關(guān)。3.在下列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，適合表示元素具有“先進(jìn)先出”特性的結(jié)構(gòu)是（）。A.棧(Stack)B.隊(duì)列(Queue)C.樹(Tree)D.圖(Graph)4.對長度為n的線性表進(jìn)行插入排序，在最好的情況下（線性表已排序），其時(shí)間復(fù)雜度為（）。A.O(1)B.O(n)C.O(nlogn)D.O(n^2)5.下列排序算法中，不穩(wěn)定排序算法是（）。A.插入排序(InsertionSort)B.冒泡排序(BubbleSort)C.希爾排序(ShellSort)D.快速排序(QuickSort)6.在使用遞歸算法解決問題時(shí)，通常需要借助（）來保存中間狀態(tài)或函數(shù)調(diào)用的上下文。A.數(shù)組(Array)B.棧(Stack)C.隊(duì)列(Queue)D.哈希表(HashTable)7.下列關(guān)于軟件版本控制工具Git的說法中，錯(cuò)誤的是（）。A.Git是一個(gè)分布式版本控制系統(tǒng)。B.Git的核心概念包括倉庫(Repository)、提交(Commit)、分支(Branch)和合并(Merge)。C.Git無法解決多人協(xié)作開發(fā)中的代碼沖突問題。D.使用Git可以方便地追蹤文件的歷史修改記錄。8.在Python中，用于讀取CSV文件標(biāo)準(zhǔn)庫是（）。A.jsonB.xmlC.pandasD.os9.已知函數(shù)f(x)=x^2-4x+3，則其在區(qū)間[1,3]上的最小值是（）。A.1B.2C.3D.010.下列數(shù)據(jù)表示方法中，不屬于數(shù)值數(shù)據(jù)表示的是（）。A.十進(jìn)制數(shù)B.二進(jìn)制數(shù)C.字符串D.浮點(diǎn)數(shù)二、填空題1.在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)通常由符號位、階碼和尾數(shù)三部分組成。2.算法的空間復(fù)雜度是指算法執(zhí)行過程中臨時(shí)占用的存儲空間的大小，通常用大O表示法表示，記作S(n)。3.在線性表中進(jìn)行順序查找，最壞情況下的比較次數(shù)為n次。4.樹是一種非線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有一個(gè)前驅(qū)結(jié)點(diǎn)，可以有多個(gè)后繼結(jié)點(diǎn)。5.快速排序算法的平均時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)，但其最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)。6.數(shù)值積分的目的是用數(shù)值方法近似計(jì)算定積分的值，常用的方法有矩形法、梯形法和辛普森法等。7.在Python中，使用def關(guān)鍵字來定義函數(shù)。8.算法的遞歸實(shí)現(xiàn)通常需要滿足兩個(gè)條件：基本情況和遞歸步驟。9.版本控制系統(tǒng)不僅用于管理代碼，也可以用于管理各種類型的文件。10.數(shù)據(jù)可視化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形或圖像的過程，常用的工具有Matplotlib、Seaborn等。三、簡答題1.簡述棧和隊(duì)列的主要區(qū)別，并各舉一個(gè)在實(shí)際問題中應(yīng)用?；蜿?duì)列的例子。2.描述一下冒泡排序算法的基本思想，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3.什么是數(shù)值算法的穩(wěn)定性？為什么在數(shù)值計(jì)算中需要考慮算法的穩(wěn)定性？4.解釋什么是遞歸函數(shù)，并說明遞歸函數(shù)轉(zhuǎn)換為迭代函數(shù)的一般思路。5.簡述Git中分支和合并操作的基本流程及其在團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)中的作用。四、代碼閱讀與分析題閱讀以下Python代碼段，分析其功能，并說明該代碼實(shí)現(xiàn)了哪種排序算法。```pythondefsort(arr):n=len(arr)foriinrange(1,n):key=arr[i]j=i-1whilej>=0andkey<arr[j]:arr[j+1]=arr[j]j-=1arr[j+1]=key```五、編程實(shí)現(xiàn)題編寫一個(gè)Python函數(shù)，實(shí)現(xiàn)以下功能：1.接收一個(gè)包含n個(gè)整數(shù)的列表`nums`作為輸入。2.使用快速排序算法對列表`nums`進(jìn)行升序排序。3.返回排序后的列表。注意：請直接編寫函數(shù)定義及其主體代碼，無需包含輸入輸出示例或函數(shù)調(diào)用。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.C6.B7.C8.C9.D10.C二、填空題1.階碼2.n3.n4.一個(gè)5.平均6.求積7.def8.基本情況，遞歸步驟9.項(xiàng)目10.數(shù)據(jù)可視化三、簡答題1.棧是后進(jìn)先出(LIFO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只允許在棧頂進(jìn)行插入和刪除操作；隊(duì)列是先進(jìn)先出(FIFO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只允許在隊(duì)頭進(jìn)行刪除操作，在隊(duì)尾進(jìn)行插入操作。例子：?？捎糜诒磉_(dá)式求值、括號匹配、函數(shù)調(diào)用棧；隊(duì)列可用于任務(wù)調(diào)度、消息隊(duì)列、廣度優(yōu)先搜索。2.冒泡排序的基本思想是通過重復(fù)遍歷待排序的序列，比較相鄰的兩個(gè)元素，如果它們的順序錯(cuò)誤就把它們交換過來，直到?jīng)]有再需要交換的元素為止。時(shí)間復(fù)雜度：最好情況O(n)（序列已排序），平均情況O(n^2)，最壞情況O(n^2)。3.數(shù)值算法的穩(wěn)定性是指初始數(shù)據(jù)的微小擾動在算法執(zhí)行過程中不會引起最終結(jié)果的顯著變化。需要考慮穩(wěn)定性是因?yàn)椴环€(wěn)定的算法可能會放大原始數(shù)據(jù)中的誤差，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果完全失真，失去實(shí)際意義。4.遞歸函數(shù)是指在一個(gè)函數(shù)的定義中直接或間接地調(diào)用了自身。遞歸函數(shù)通常包含基本情況（直接可解的簡單問題）和遞歸步驟（將問題分解為規(guī)模更小的同類問題來求解）。將遞歸函數(shù)轉(zhuǎn)換為迭代函數(shù)通常需要使用棧來模擬遞歸過程中的函數(shù)調(diào)用棧，保存中間狀態(tài)。5.Git分支操作流程：創(chuàng)建分支（gitbranch<branch-name>），切換分支（gitcheckout<branch-name>或gitswitch<branch-name>），在分支上開發(fā)，提交修改（gitadd.,gitcommit-m"message"），合并分支（切換到目標(biāo)分支，gitmerge<branch-name>）。合并方式有快進(jìn)合并、三方合并等。分支和合并用于團(tuán)隊(duì)協(xié)作，允許開發(fā)者并行開發(fā)，隔離修改，通過合并整合不同分支的成果，解決沖突。四、代碼閱讀與分析題功能：該代碼段的功能是對一個(gè)列表`arr`中的元素進(jìn)行排序，使其按升序排列。算法：該代碼實(shí)現(xiàn)了插入排序算法。解析思路：代碼使用兩層循環(huán)，外層循環(huán)變量`i`從1到n-1，內(nèi)層循環(huán)將當(dāng)前元素`arr[i]`（即key）與它前面的元素進(jìn)行比較，如果當(dāng)前元素小于前面的元素，則將前面的元素向后移動一位，直到找到合適的位置插入`key`。這個(gè)過程類似于將手伸進(jìn)一堆牌里，從牌尾開始，一張張插入到已經(jīng)排序好的牌堆中。五、編程實(shí)現(xiàn)題```pythondefsort(arr):defquick_sort_helper(arr,low,high):iflow<high:pivot_index=partition(arr,low,high)quick_sort_helper(arr,low,pivot_index-1)quick_sort_helper(arr,pivot_index+1,high)defpartition(arr,low,high):pivot=arr[high]i=low-1forjinrange(low,high):ifarr[j]<=pivot: