福建廈門大學計算機科學與技術試卷考試時長：120分鐘滿分：100分班級：__________姓名：__________學號：__________得分：__________試卷名稱：福建廈門大學計算機科學與技術試卷考核對象：計算機科學與技術專業(yè)本科二年級學生題型分值分布：-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-案例分析（總共3題，每題6分）總分18分-論述題（總共2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.數據結構中的線性表可以是空表。2.快速排序在最壞情況下的時間復雜度是O(n2)。3.在二叉搜索樹中，任意節(jié)點的左子樹只包含小于該節(jié)點的值，右子樹只包含大于該節(jié)點的值。4.并發(fā)控制中，兩階段鎖協(xié)議可以防止死鎖。5.TCP協(xié)議是一種面向連接的可靠傳輸協(xié)議。6.DNS協(xié)議用于將域名解析為IP地址。7.在面向對象編程中，繼承可以提高代碼復用性。8.SQL中的GROUPBY子句用于對數據進行分組統(tǒng)計。9.機器學習中的過擬合是指模型在訓練數據上表現良好，但在測試數據上表現差。10.深度優(yōu)先搜索（DFS）是一種基于棧的遍歷算法。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列數據結構中，最適合進行快速插入和刪除操作的是（）。A.隊列B.棧C.鏈表D.數組2.在二叉搜索樹中，查找一個元素的最壞時間復雜度是（）。A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(n2)3.下列協(xié)議中，不屬于TCP/IP協(xié)議棧的是（）。A.HTTPB.FTPC.IPD.SMTP4.在數據庫事務中，ACID特性中的"I"代表（）。A.原子性B.一致性C.隔離性D.持久性5.下列算法中，不屬于貪心算法的是（）。A.貪心算法B.分治算法C.動態(tài)規(guī)劃D.近似算法6.在機器學習中，過擬合通常通過以下方法緩解（）。A.增加數據量B.減少特征數量C.正則化D.以上都是7.下列數據壓縮方法中，屬于無損壓縮的是（）。A.JPEGB.MP3C.GIFD.MPEG8.在操作系統(tǒng)內核中，中斷處理程序通常使用（）。A.中斷向量表B.調度算法C.內存管理D.進程通信9.下列編程范式中，不屬于面向對象編程的是（）。A.封裝B.繼承C.并發(fā)D.多態(tài)10.在圖論中，判斷一個圖是否存在環(huán)的算法是（）。A.Dijkstra算法B.Floyd-Warshall算法C.拓撲排序D.Bellman-Ford算法三、多選題（每題2分，共20分）1.下列哪些屬于數據庫事務的特性？（）A.原子性B.一致性C.隔離性D.可恢復性2.下列哪些數據結構支持動態(tài)內存分配？（）A.數組B.鏈表C.棧D.隊列3.下列哪些算法可以用于圖的最短路徑問題？（）A.Dijkstra算法B.Floyd-Warshall算法C.Bellman-Ford算法D.A算法4.下列哪些屬于機器學習中的監(jiān)督學習算法？（）A.決策樹B.支持向量機C.K-means聚類D.神經網絡5.下列哪些協(xié)議屬于傳輸層協(xié)議？（）A.TCPB.UDPC.IPD.ICMP6.下列哪些方法可以提高算法的時間效率？（）A.優(yōu)化數據結構B.使用緩存C.并行計算D.減少冗余計算7.下列哪些屬于面向對象編程的優(yōu)點？（）A.可維護性B.可擴展性C.代碼復用性D.性能優(yōu)化8.下列哪些操作可能導致數據庫事務回滾？（）A.并發(fā)沖突B.系統(tǒng)故障C.事務提交D.事務中止9.下列哪些屬于常見的網絡攻擊類型？（）A.DDoS攻擊B.SQL注入C.惡意軟件D.中間人攻擊10.下列哪些屬于深度學習中的常見模型？（）A.卷積神經網絡B.循環(huán)神經網絡C.決策樹D.支持向量機四、案例分析（每題6分，共18分）案例1：假設你正在設計一個圖書管理系統(tǒng)，需要實現以下功能：1.添加新書信息（書名、作者、ISBN、價格）。2.查詢書籍信息（通過書名或ISBN）。3.更新書籍信息（如價格）。4.刪除書籍信息。請回答：（1）設計一個適合存儲書籍信息的類，并說明類的屬性和方法。（2）如果需要存儲大量書籍信息，你會選擇哪種數據結構？為什么？案例2：假設你正在開發(fā)一個社交網絡平臺，需要實現用戶之間的好友關系管理。請回答：（1）設計一個表示用戶的好友關系的數據結構，并說明其特點。（2）如果需要查詢某個用戶的所有好友，你會選擇哪種算法？為什么？案例3：假設你正在設計一個推薦系統(tǒng)，需要根據用戶的歷史行為推薦商品。請回答：（1）簡述推薦系統(tǒng)的基本流程。（2）如果需要評估推薦系統(tǒng)的效果，你會選擇哪些指標？五、論述題（每題11分，共22分）論述1：請論述快速排序算法的原理、優(yōu)缺點，并說明如何優(yōu)化其性能。論述2：請論述數據庫事務的隔離性級別及其對系統(tǒng)性能的影響，并說明如何選擇合適的隔離級別。---標準答案及解析一、判斷題1.√2.√3.√4.×（兩階段鎖協(xié)議可以防止死鎖，但需要滿足一定條件，如順序獲取鎖）5.√6.√7.√8.√9.√10.√解析：1.線性表可以是空表，如空鏈表或空數組。2.快速排序的最壞情況時間復雜度是O(n2)，如已排序數組且每次選擇最左或最右元素作為pivot。3.二叉搜索樹的定義。4.兩階段鎖協(xié)議可以防止死鎖，但需要滿足非搶占式鎖和順序獲取鎖。5.TCP是面向連接的可靠傳輸協(xié)議。6.DNS協(xié)議用于域名解析。7.繼承是面向對象編程的核心特性之一。8.GROUPBY用于分組統(tǒng)計。9.過擬合是指模型在訓練數據上表現良好，但在測試數據上表現差。10.DFS基于棧的深度優(yōu)先遍歷。二、單選題1.C2.C3.A4.D5.B6.D7.C8.A9.C10.C解析：1.鏈表支持動態(tài)插入和刪除，而數組和棧需要移動元素。2.二叉搜索樹查找最壞時間復雜度是O(n)，如退化成鏈表。3.HTTP屬于應用層協(xié)議，IP屬于網絡層協(xié)議。4.持久性（Durability）是指事務提交后永久保存。5.分治算法不屬于貪心算法。6.過擬合可以通過增加數據量、減少特征數量、正則化等方法緩解。7.GIF是無損壓縮，而JPEG、MP3、MPEG是有損壓縮。8.中斷處理程序使用中斷向量表。9.并發(fā)不屬于面向對象編程范式。10.拓撲排序用于判斷圖是否存在環(huán)。三、多選題1.A,B,C,D2.B,C,D3.A,B,C4.A,B,D5.A,B6.A,B,C,D7.A,B,C8.A,B,D9.A,B,C,D10.A,B解析：1.數據庫事務的ACID特性包括原子性、一致性、隔離性、持久性。2.鏈表、棧、隊列支持動態(tài)內存分配，數組不支持。3.Dijkstra、Floyd-Warshall、Bellman-Ford算法可用于求最短路徑，A算法是啟發(fā)式搜索。4.決策樹、支持向量機、神經網絡屬于監(jiān)督學習，K-means聚類屬于無監(jiān)督學習。5.TCP和UDP屬于傳輸層協(xié)議，IP屬于網絡層協(xié)議，ICMP屬于網絡層協(xié)議。6.優(yōu)化數據結構、使用緩存、并行計算、減少冗余計算都可以提高算法效率。7.面向對象編程的優(yōu)點包括可維護性、可擴展性、代碼復用性。8.并發(fā)沖突、系統(tǒng)故障、事務中止可能導致事務回滾。9.DDoS攻擊、SQL注入、惡意軟件、中間人攻擊都是常見的網絡攻擊類型。10.卷積神經網絡和循環(huán)神經網絡屬于深度學習模型，決策樹和支持向量機不屬于。四、案例分析案例1：（1）書籍類設計：```plaintextclassBook{privateStringtitle;privateStringauthor;privateStringisbn;privatedoubleprice;publicBook(Stringtitle,Stringauthor,Stringisbn,doubleprice){this.title=title;this.author=author;this.isbn=isbn;this.price=price;}publicStringgetTitle(){returntitle;}publicStringgetAuthor(){returnauthor;}publicStringgetISBN(){returnisbn;}publicdoublegetPrice(){returnprice;}publicvoidsetPrice(doubleprice){this.price=price;}}```特點：包含書籍的基本屬性和方法，如獲取和設置屬性。（2）數據結構選擇：鏈表。因為鏈表支持動態(tài)插入和刪除，適合存儲大量書籍信息。案例2：（1）好友關系數據結構：```plaintextclassUser{privateStringusername;privateList<User>friends;publicUser(Stringusername){this.username=username;this.friends=newArrayList<>();}publicvoidaddFriend(Userfriend){if(!friends.contains(friend)){friends.add(friend);friend.friends.add(this);}}publicList<User>getFriends(){returnfriends;}}```特點：使用鄰接表表示好友關系，支持動態(tài)添加和查詢。（2）算法選擇：BFS（廣度優(yōu)先搜索）。因為BFS可以高效地遍歷圖的所有節(jié)點，適合查詢所有好友。案例3：（1）推薦系統(tǒng)流程：1.數據收集：收集用戶行為數據（如瀏覽、購買）。2.數據預處理：清洗和轉換數據。3.特征工程：提取用戶和商品的特征。4.模型訓練：使用機器學習算法訓練推薦模型。5.推薦生成：根據模型生成推薦列表。6.評估優(yōu)化：評估推薦效果并進行優(yōu)化。（2）評估指標：1.準確率（Precision）：推薦結果中相關商品的比例。2.召回率（Recall）：推薦結果中相關商品占所有相關商品的比例。3.MAP（MeanAveragePrecision）：綜合考慮準確率和召回率的指標。4.NDCG（NormalizedDiscountedCumulativeGain）：考慮排序和相關性。五、論述題論述1：快速排序是一種分治算法，其原理如下：1.選擇一個基準元素（piv