信阳航空职业学院《并行处理与分布式计算》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《并行处理与分布式计算》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15个小题，每小题1分，共15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C++中，要实现一个动态数组类，能够自动扩展数组的大小以容纳更多的元素。以下关于这个类的实现策略，哪一项是不准确的？（）A.使用指针来动态分配内存，并在需要时重新分配更大的内存空间B.提供添加元素、删除元素和获取元素等基本操作的方法C.为了提高性能，在每次添加元素时，直接将数组的大小扩展为原来的两倍D.在删除元素时，立即释放相应的内存空间，以避免内存泄漏2、假设要为一个大型企业开发一套人力资源管理系统，包括员工档案管理、考勤记录、薪资计算以及绩效评估等模块。该系统需要与企业现有的其他系统进行集成，并且能够支持大量用户同时访问。以下哪种技术选型和架构设计是最合理的？（）A.基于.NET平台的ASP.NETCore框架，使用SQLServer数据库，通过WebAPI实现与其他系统的集成，利用负载均衡技术应对高并发B.采用Java的SpringCloud微服务架构，结合Oracle数据库，运用消息队列进行系统间通信，使用集群部署保障高可用性C.运用Python的Flask框架，搭配MySQL数据库，借助RESTful风格的接口与外部系统交互，通过缓存技术提高访问速度D.选择Node.js的Express框架，使用MongoDB数据库，利用GraphQL实现数据查询，通过云服务提供商的解决方案实现系统集成和扩展3、在设计一个用于天气预报的系统时，需要收集和分析来自多个气象站的数据，运用数值天气预报模型进行预测，并以直观的方式展示给用户。以下哪种技术和工具的选择是最恰当的？（）A.使用C++编写数据收集和处理程序，结合Python的NumPy和SciPy库进行数据分析，利用专业的气象模型软件进行预测，通过HTML5和CSS3构建前端展示界面B.采用Java的Netty框架接收数据，运用Spark进行大数据分析，使用第三方气象预测服务获取预报结果，借助Vue.js实现前端可视化C.运用Python的AsyncIO库进行异步数据采集，结合TensorFlow进行模型训练和预测，使用Echarts库进行数据可视化，利用Django框架搭建后端服务D.选择JavaScript的FetchAPI获取数据，利用Node.js的流处理模块处理数据，借助matplotlib生成图表，使用Express框架构建后端4、在C语言中，要实现一个函数，能够将一个字符串逆序输出。假设字符串以'\0'结尾，以下哪种方法是可行的（）A.使用两个指针，从字符串的两端向中间移动，交换字符B.先将字符串复制到一个新的字符串，然后逆序输出新字符串C.逐个将字符串中的字符取出，然后从后往前输出D.以上方法都不可行5、考虑使用Java语言开发一个在线购物系统，该系统需要处理大量的用户并发请求，并且要保证数据的一致性和完整性。系统中有一个订单处理模块，需要实时更新库存数量、计算订单总价、处理支付信息等操作。在实现订单处理模块时，以下哪种技术或设计模式能够有效地提高系统的性能和可扩展性？（）A.直接在业务逻辑层中处理所有操作，不使用任何中间件或框架B.采用事务处理机制，确保多个操作要么全部成功，要么全部失败C.运用消息队列来异步处理订单相关的操作，减轻系统的即时压力D.构建一个分布式的订单处理系统，将不同的操作分布在多个服务器上6、在Java中，要实现一个观察者模式，用于在对象状态发生变化时通知多个观察者。以下关于观察者模式的实现和特点，哪一项是不准确的？（）A.定义主题接口和观察者接口，主题负责维护观察者列表并通知观察者B.观察者实现观察者接口，注册到主题中，并在收到通知时进行相应的处理C.观察者模式可以实现松耦合，主题和观察者之间的依赖关系较小D.观察者模式只适用于简单的场景，对于复杂的系统架构不太适用7、在设计一个高并发的Web服务器时，需要处理大量的并发连接和请求。以下哪种技术或架构能够有效地提高服务器的并发处理能力和响应速度？（）A.使用线程池来处理请求B.采用异步非阻塞的编程模型C.利用负载均衡器分发请求到多个服务器实例D.以上技术和架构的结合8、假设要编写一个程序来监控系统资源的使用情况，如CPU利用率、内存占用和网络带宽。以下哪种编程语言和系统接口在系统监控方面具有较好的支持和易用性？（）A.C语言结合系统调用B.Python结合psutil库C.Java结合JMX接口D.Go语言结合内置的系统监控函数9、在使用Python语言编写一个数据挖掘程序时，需要从大量的文本数据中提取关键信息，并进行分类和预测。假设数据量非常庞大，而且数据的格式和质量参差不齐。为了有效地处理这些数据，以下哪种方法和工具的组合是比较合适的？（）A.使用正则表达式进行数据清洗，然后用朴素贝叶斯算法进行分类B.借助第三方库如BeautifulSoup进行数据解析，采用决策树算法进行预测C.运用自然语言处理库NLTK进行文本预处理，使用支持向量机算法进行分类D.先通过人工筛选数据，再用线性回归模型进行预测10、在开发一个加密货币交易平台的后端系统时，需要处理高并发的交易请求和确保交易数据的安全性。以下哪种技术和架构在满足这些需求方面具有优势？（）A.采用分布式账本技术（如区块链）来存储交易数据B.使用高性能的消息队列来处理交易请求C.构建微服务架构，将不同功能模块独立部署D.以上技术和架构的综合应用11、使用C语言编写一个程序，需要动态分配一个二维数组来存储整数。以下哪种方式是正确的内存分配和释放方式（）A.使用

malloc

分配，使用

free

释放B.使用

calloc

分配，使用

delete

释放C.直接声明一个二维数组D.以上方法都不对12、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13、假设要编写一个程序来模拟交通流量情况，包括车辆的生成、行驶和路口的控制。为了真实地反映交通动态，以下哪种算法或方法在模拟车辆行为和交通规则方面较为有效？（）A.元胞自动机模型B.粒子群优化算法C.禁忌搜索算法D.人工免疫算法14、在一个大型企业资源规划（ERP）系统的开发中，需要处理复杂的业务流程，如采购、销售、库存管理和财务核算等。这些业务流程之间存在着紧密的关联和数据交互。如果要确保各个业务模块之间的数据一致性和流程的顺畅运行，以下哪种系统架构和集成方式是最为恰当的？（）A.采用单体架构，将所有业务功能集成在一个大型应用中，通过共享数据库进行数据交互B.构建微服务架构，每个业务模块作为独立的服务，通过消息队列进行通信和数据同步C.设计分层架构，将表示层、业务逻辑层和数据访问层严格分离，通过API进行层间交互D.运用SOA（面向服务的架构），将业务功能封装为服务，通过企业服务总线（ESB）进行集成15、在设计一个数据库驱动的Web应用程序时，需要在服务器端处理数据库查询和生成动态网页。以下哪种服务器端编程语言和Web框架的组合能够提供高效的开发和良好的性能？（）A.Python+DjangoB.PHP+LaravelC.Java+SpringBootD.Node.js+Express二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入论述C语言中如何使用指针实现链表的归并排序优化操作。2、（本题5分）论述C语言中如何进行代码的调试技巧，如使用断点和打印输出。3、（本题5分）深入论述C语言中如何利用结构体和指针实现栈数据结构，包括入栈和出栈操作。4、（本题5分）阐述C语言中如何利用指针操作实现对链表的节点交换并更新指针功能。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述Python中属性访问的控制（如私有属性、只读属性等）。2、（本题5分）分析Python中函数注解（functionannotation）的用途和使用方式。3、（本题5分）分析Java中缓存机制（如Ehcache、GuavaCache）的使用和优化。4、（本题5分）分析Java中线程同步的方法，如synchronized关键字、Lock接口等，并比较它们的优缺点。5、（本题5分）解释Python中模块的属性和方法的访问控制。四、编程题