河南司法警官职业学院《数据科学导论》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据科学导论》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在面向对象程序设计中，以下哪个概念用于描述类的封装性？（）A.继承是一种类之间的关系，与封装性无关B.多态是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态，也与封装性没有直接关系C.封装性（Encapsulation）是指将数据和操作数据的方法封装在一个类中，通过访问修饰符来控制对数据的访问。封装可以提高代码的安全性和可维护性D.依赖是指一个类对另一个类的依赖关系，与封装性不同2、设想开发一个图像识别软件，能够识别不同类型的物体，如动物、植物、交通工具等。在算法设计上，需要考虑图像的特征提取、模型训练和分类预测。如果要提高图像识别的准确率，同时减少计算时间，以下哪种方法是最合适的？（）A.采用简单的图像特征，如颜色、形状，使用传统机器学习算法进行训练B.运用深度学习中的卷积神经网络（CNN），但使用较小的数据集进行训练C.利用复杂的手工设计特征，结合深度神经网络进行训练D.借助大规模的标注数据集，使用深度卷积神经网络进行训练，并进行模型优化3、在Python中，要使用线程池来执行多个并发任务。以下关于线程池的使用和优势，哪一项是错误的？（）A.可以通过concurrent.futures模块中的ThreadPoolExecutor来创建线程池B.线程池可以自动管理线程的创建和销毁，避免频繁创建和销毁线程的开销C.线程池中的线程数量应该根据系统资源和任务特点进行合理设置D.线程池适用于所有类型的任务，包括计算密集型和I/O密集型任务，效果都一样好4、在设计一个游戏引擎时，需要处理图形渲染、物理模拟和用户输入等多个方面。以下哪种编程语言和图形库的组合在游戏开发中较为常见和高效？（）A.C++结合OpenGLB.C#结合DirectXC.JavaScript结合WebGLD.Python结合Pygame5、考虑编写一个程序来模拟天气预报，结合气象数据和物理模型进行预测。以下哪种数值天气预报方法在准确性和计算效率方面具有较好的平衡？（）A.全球气候模型B.中尺度气象模型C.统计天气预报方法D.以上方法结合使用6、在开发一个金融交易系统时，需要确保交易数据的准确性、安全性和实时性，能够快速处理大量的交易请求，同时具备风险控制和报表生成功能。以下哪种技术架构和工具的选择是最为合适的？（）A.基于C++的高性能交易引擎，结合关系型数据库如DB2存储交易数据，利用专业的风险控制软件进行风险评估，使用Excel插件生成报表B.采用Java的微服务架构，每个服务负责特定功能，如交易处理、风险控制等，使用分布式数据库如Cassandra存储数据，通过开源报表工具生成报表C.运用Python的量化交易框架，搭配NoSQL数据库如Redis进行高速缓存，借助第三方风险评估服务进行风险控制，利用matplotlib库生成报表D.选择JavaScript的Node.js框架，使用MySQL数据库，通过自研的风险控制算法进行风险管理，使用PDF生成库创建报表7、在Python中，要使用装饰器来增强一个函数的功能，例如添加日志记录或性能测量。以下关于装饰器的实现和应用，哪一项是错误的？（）A.定义一个装饰器函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数B.在被装饰的函数前使用@符号加上装饰器函数的名称来应用装饰器C.装饰器可以嵌套使用，多个装饰器可以依次对函数进行增强D.装饰器会改变被装饰函数的名称和签名，可能导致一些调用上的问题8、在开发一个人工智能辅助的医疗诊断系统时，需要对大量的医疗影像数据进行分析，提取特征，并与已知的疾病模式进行匹配。在模型训练和诊断决策的过程中，以下哪种方法能够提高诊断的准确性和可靠性？（）A.运用传统的图像处理技术和简单的分类算法，基于小规模数据集训练B.借助深度学习中的卷积神经网络，使用经过标注的大规模医疗影像数据进行训练C.利用迁移学习，将在其他领域训练好的模型应用于医疗影像分析，不进行重新训练D.采用随机森林算法，结合手工提取的影像特征，进行疾病诊断9、在设计一个用于实时监控工业生产线上设备状态的系统时，需要快速采集和处理大量的传感器数据，及时发出警报并进行数据分析以预测设备故障。以下哪种技术和工具的组合能够最好地满足这些需求？（）A.使用C语言编写底层数据采集程序，结合实时数据库如InfluxDB存储数据，利用机器学习算法在Python中进行故障预测，通过WebSockets实时推送警报信息B.采用Java的NIO框架进行高效的数据采集，将数据存储在Redis缓存中，运用Spark进行数据分析和故障预测，使用短信服务发送警报C.运用Go语言的并发特性采集数据，使用PostgreSQL数据库存储历史数据，借助MATLAB进行故障分析和预测，通过电子邮件发送警报D.选择JavaScript的Node.js框架进行数据采集和处理，结合MySQL数据库，利用TensorFlow进行故障预测，使用即时通讯工具推送警报10、考虑使用C语言开发一个操作系统内核的部分模块，需要实现进程管理、内存分配和文件系统接口。在进行内存分配时，为了提高内存的利用率和分配效率，以下哪种算法和策略是比较合适的？（）A.采用首次适应算法进行内存分配，简单直观B.运用最佳适应算法，找到最合适的内存块进行分配C.使用伙伴系统算法，减少内存碎片的产生D.构建一个固定大小的内存池，每次从池中分配内存11、在Java中，要实现一个自定义的排序算法，例如插入排序。以下关于插入排序的实现和性能特点，哪一项是不准确的？（）A.插入排序的基本思想是将未排序的元素逐个插入到已排序的部分中B.插入排序在小规模数据上表现较好，但对于大规模数据效率较低C.可以通过优化插入位置的查找来提高插入排序的性能D.插入排序是一种稳定的排序算法，相同元素的相对顺序在排序前后不会改变，并且其时间复杂度在任何情况下都优于快速排序12、在使用Go语言开发一个网络爬虫程序时，需要从多个网站抓取数据、解析页面内容、提取关键信息并存储到数据库中。同时，要处理反爬虫机制、异常情况和并发请求。以下哪种策略和技术的运用是比较恰当的？（）A.使用同步的方式依次抓取每个网站，逐个处理页面B.运用并发协程（Goroutine）同时抓取多个网站，通过通道（Channel）协调数据处理C.借助第三方爬虫框架，按照其默认配置进行抓取D.只抓取少量网站，避免遇到复杂的反爬虫机制和异常情况13、在设计一个移动应用的推送通知系统时，需要考虑通知的实时送达、用户偏好设置和服务器负载。以下哪种推送技术和服务提供商在这些方面表现出色？（）A.苹果的APNS服务B.谷歌的FCM服务C.华为的HMS推送服务D.以上推送服务都能满足需求14、在JavaScript中，以下哪个方法用于获取元素的文本内容？（）A.innerTextB.textContentC.getText()D.getContent()15、在Java中，以下哪个关键字用于修饰类成员只能被同一包中的类访问？（）A.publicB.privateC.protectedD.default16、在JavaScript中，要实现一个模块模式，将相关的功能和数据封装在一个模块中，以提高代码的可维护性和可复用性。以下关于模块模式的实现方式，哪一项是错误的？（）A.使用立即执行的函数表达式（IIFE）来创建模块的私有作用域B.在模块内部定义公共的方法和属性，通过返回对象或函数来暴露给外部使用C.模块之间可以直接访问彼此的私有成员和方法，实现更紧密的集成D.模块模式可以有效地避免全局变量的污染和命名冲突17、在一个在线购物网站的开发中，需要实现购物车功能。购物车要能够存储用户选择的商品信息，包括商品ID、名称、价格、数量等，并且能够实时计算购物车中商品的总价。当用户修改商品数量或删除商品时，购物车要能够及时更新总价。考虑到并发操作和数据一致性，以下哪种实现方式是最优的？（）A.使用关系型数据库存储购物车数据，通过事务处理保证数据一致性B.将购物车数据存储在内存中，定期同步到数据库，不考虑并发问题C.利用NoSQL数据库，如Redis，存储购物车数据，通过其原子操作保证一致性D.把购物车数据以文件形式存储在服务器，每次操作重新读取和写入文件18、使用Python语言进行数据可视化，要绘制一个折线图来展示一组数据的变化趋势。以下哪种库是常用的选择（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

19、考虑开发一个社交媒体平台，用户可以发布文字、图片和视频等内容，并可以关注其他用户、点赞和评论。为了高效地存储和检索用户发布的内容以及社交关系数据，同时能够快速响应用户的操作请求，以下哪种数据库架构和技术选型是较为理想的？（）A.选择关系型数据库，如MySQL，通过复杂的表关联处理社交关系B.采用NoSQL数据库，如MongoDB，利用其灵活的数据模型存储各类内容C.构建分布式数据库，将数据分散存储在多个节点，使用自定义的查询逻辑D.运用内存数据库，如Redis，存储热点数据，其他数据存储在传统数据库20、在设计一个用于智能交通管理的系统时，需要实时处理来自多个传感器和摄像头的数据，进行车辆识别、流量分析和路径规划。同时，系统要与城市的交通信号灯系统进行联动控制。以下哪种技术和工具的组合是最有效的？（）A.使用C++结合OpenCV进行图像和视频处理，利用深度学习框架TensorFlow进行车辆识别，通过MQTT协议与信号灯系统通信，运用图数据库存储交通网络信息B.采用Java的图像处理库JMF处理数据，运用Spark进行大数据分析，使用HTTP协议与信号灯系统交互，借助关系型数据库管理交通网络C.运用Python的图像处理模块PIL，结合Flink进行实时流处理，通过蓝牙与信号灯系统连接，使用NoSQL数据库存储相关数据D.选择JavaScript的canvas进行图像绘制，利用Node.js的流处理模块处理数据，借助WebSockets与信号灯系统通信，使用MySQL数据库二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述C语言中如何使用宏定义实现代码的性能分析和优化。2、（本题5分）论述C语言中如何处理多线程编程，包括线程的创建、同步和通信，举例说明多线程在提高程序性能方面的应用。3、（本题5分）论述C语言中如何通过文件操作实现文件的内容加密和压缩功能。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，让用户输入一个字符串，将其中的数字和字母分别提取出来，组成两个新的字符串并输出。2、（本题5分）编写一个程序，用户输入一个浮点数，将其转换为人民币大写金额的字符串形式输出，例如输入