武汉海事职业学院《计算思维》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页武汉海事职业学院

《计算思维》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、关于计算中的逻辑思维和推理，以下关于命题逻辑和谓词逻辑的描述，不正确的是哪一项？（）A.命题逻辑研究由命题和逻辑连接词组成的表达式及其推理规则，命题是可以判断真假的陈述句B.谓词逻辑在命题逻辑的基础上引入了量词和谓词，能够更精确地表达和推理关于对象及其属性的陈述C.命题逻辑和谓词逻辑都可以用于形式化地描述问题、验证证明和设计逻辑电路等领域D.掌握了命题逻辑和谓词逻辑，就能够解决所有涉及逻辑推理的问题，无需其他的逻辑工具和方法2、在计算思维中，对于一个图像识别的任务，以下哪种方法通常不是关键步骤（）A.对图像进行预处理，如去噪、增强B.人工观察图像特征C.提取图像的特征向量D.使用机器学习模型进行分类3、在进行软件开发的全生命周期中，从需求分析、设计、编码、测试到维护，需要遵循一定的规范和流程，并不断优化和改进。在这个复杂的过程中，以下哪种计算思维的原则能够保障软件的质量和可扩展性？（）A.代码规范与重构B.架构设计与优化C.测试用例设计与执行D.以上都是4、算法是计算思维中的核心概念之一。以下关于算法的描述中，错误的是？（）A.算法是一组明确的、有限的操作步骤，用于解决特定的问题B.算法的正确性可以通过数学证明或实验验证来确定C.算法的效率可以通过时间复杂度和空间复杂度来衡量D.算法只能用编程语言来实现，不能用自然语言或图形表示5、关于计算中的软件工程模型，以下哪种模型更适合需求不明确的项目？（）A.瀑布模型B.增量模型C.螺旋模型D.喷泉模型6、当开发一个移动应用，需要考虑应用的能耗和电池寿命。以下哪种策略和技术能够有效地降低能耗？（）A.减少后台进程和服务的运行B.优化算法，降低计算复杂度C.控制屏幕亮度和休眠时间D.以上策略和技术的综合应用7、对于一个需要进行数据加密存储的系统，比如云存储服务。在加密密钥的管理方面，以下哪种方法可能是最安全和可靠的？（）A.将加密密钥明文存储在系统中，容易被窃取B.采用硬件安全模块（HSM）来存储和管理加密密钥，提供物理级别的安全保护，防止密钥被非法访问和篡改，确保数据加密的安全性和可靠性，保护用户在云存储中的敏感信息C.不管理加密密钥，让用户自己负责D.使用简单的密码作为加密密钥，安全性低8、数据结构在计算思维中起着重要的作用。以下关于数据结构的作用的描述中，错误的是？（）A.数据结构可以帮助我们更好地组织和存储数据，提高数据的访问效率B.数据结构可以帮助我们更好地实现算法，提高算法的效率和可读性C.数据结构可以帮助我们更好地理解问题的本质和关键特征，提高问题解决的效率D.数据结构只在计算机科学领域有应用，在其他领域中没有实际价值9、在人工智能的自然语言处理中，词法分析是重要的一步。以下关于词法分析的任务，哪一项是不准确的？（）A.识别单词B.确定词性C.理解句子的语义D.以上都不对10、在计算思维中，逻辑思维是一种重要的思维方式。以下关于逻辑思维的描述中，错误的是？（）A.逻辑思维是一种基于逻辑规则和推理的思维方式，可以帮助我们分析和解决问题B.逻辑思维包括命题逻辑、谓词逻辑、模态逻辑等多种类型，每种类型都有其特定的应用场景C.逻辑思维可以用编程语言中的逻辑运算符和控制结构来实现，也可以用自然语言来表达D.逻辑思维是一种绝对正确的思维方式，不会出现错误和偏差11、在计算思维中，系统设计是一个重要的环节。以下关于系统设计的描述中，错误的是？（）A.系统设计包括需求分析、体系结构设计、模块设计等步骤，需要综合考虑功能、性能、可靠性等方面的要求B.系统设计需要选择合适的技术和工具，如编程语言、数据库、操作系统等C.系统设计需要考虑系统的可扩展性、可维护性和可移植性，以便系统能够适应不断变化的需求D.系统设计只需要考虑系统的功能需求，其他方面的需求可以忽略不计12、在密码学中，对称加密和非对称加密都用于保障数据的安全。以下哪种情况更适合使用对称加密？（）A.大量数据的加密传输B.数字签名C.密钥交换D.以上都不是13、在解决一个复杂的逻辑谜题，需要通过推理和分析找出答案时，计算思维可以帮助我们更有条理地思考。以下哪种解题思路最能体现计算思维？（）A.随意尝试各种可能性，直到找到正确答案B.从已知条件出发，逐步推导，建立逻辑关系，运用推理规则进行求解C.放弃思考，等待他人给出答案D.猜测答案，然后验证是否正确14、对于一个需要对大量文本数据进行快速分类和检索的应用，比如一个大型在线图书馆的书籍分类系统。在选择数据结构时，以下哪种数据结构可能是最适合的，以提高数据处理的效率和准确性？（）A.简单的线性链表，逐个元素进行查找和操作B.二叉搜索树，通过比较节点值进行快速查找，但在数据不平衡时性能可能下降C.哈希表，能够在平均情况下以常数时间复杂度进行插入、删除和查找操作，非常适合处理大量的、需要快速检索和分类的数据，大大提高系统的响应速度和准确性D.栈结构，按照后进先出的原则操作数据15、在计算思维的排序算法评估中，以下关于常见排序算法性能的比较，哪种说法是准确的？（）A.所有的排序算法性能都一样，没有差别B.常见的排序算法如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等在时间复杂度和空间复杂度上有所不同。冒泡排序、插入排序和选择排序的时间复杂度较高，适用于小规模数据；快速排序在平均情况下性能优秀，但最坏情况较差；归并排序的时间复杂度稳定。在实际应用中，应根据数据规模、数据特点和性能要求选择合适的排序算法C.排序算法的性能只取决于数据的初始顺序，与算法本身无关D.最新的排序算法总是比传统的排序算法性能好，应该优先使用16、在计算思维的错误处理（ErrorHandling）方面，以下描述不正确的是：（）A.错误处理是在程序运行过程中检测和处理可能出现的错误情况B.良好的错误处理机制可以提高程序的稳定性和可靠性C.错误处理只需要在程序的关键部分进行，其他地方可以忽略D.错误处理应该包括错误检测、错误报告和错误恢复等环节17、在面对复杂的计算问题时，计算思维提倡简化和近似。对于计算圆周率π，以下哪种方法属于简化和近似的策略（）A.使用精确的数学公式计算B.通过蒙特卡罗方法随机投点估算C.直接使用3.14作为近似值D.以上都不是18、在计算中的编译原理中，以下关于词法分析和语法分析的描述，不正确的是哪一项？（）A.词法分析将输入的源程序分解为单词符号，如标识符、关键字、运算符等B.语法分析则根据语法规则检查单词符号的组合是否符合编程语言的语法结构C.词法分析和语法分析是编译过程中的两个独立阶段，彼此之间没有任何关联D.高效的词法分析和语法分析算法对于提高编译系统的性能和准确性至关重要19、对于计算思维中的程序设计方法学，以下关于其原则和实践的描述，哪一种是准确的？（）A.程序设计方法学强调清晰的结构、模块化设计、信息隐藏和高内聚低耦合等原则。通过将程序分解为独立的模块，每个模块具有明确的功能和接口，可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。在实践中，采用合适的设计模式和编程规范有助于构建高质量的软件系统，降低开发成本和维护难度B.程序设计方法学的原则过于理论化，在实际的编程中很难遵循，对提高程序质量没有实质性的帮助C.程序设计方法学只适用于大型软件项目的开发，对于小型的个人项目可以忽略这些原则D.程序设计方法学是一成不变的，只要掌握了现有的方法和原则，就能够应对所有的编程需求20、在计算机系统中，如果要优化内存的使用，避免内存泄漏和提高内存访问效率。以下哪种编程技巧和工具是有用的？（）A.手动管理内存分配和释放B.使用智能指针和自动内存管理机制C.不考虑内存问题，让系统自动处理D.尽量使用大量的全局变量存储数据二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述计算思维中的“计算思维与数学思维的融合”，说明数学方法在计算思维中的应用，以及计算思维对数学学习和研究的影响。2、（本题5分）在计算思维中，如何对算法进行性能测试和评估是优化算法的基础。请论述性能测试的指标（如运行时间、内存使用、吞吐量等）和测试方法，以及如何根据测试结果进行分析和改进算法。3、（本题5分）论述计算思维中的“自动机理论”，包括有限自动机和图灵机，说明其概念、应用和对计算机科学的基础作用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个企业的知识管理系统中，知识的分类和检索不够精准，员工难以快速获取所需知识。请运用计算思维，研究如何通过知识图谱构建、语义搜索算法和用户行为分析来优化知识管理系统。2、（本题5分）假设要开发一个在线购物网站的推荐系统，能够根据用户的浏览和购买历史为其推荐相关商品。请深入分析实现这一功能所需的计算思维方法和技术手段。3、（本题5分）考虑开发一个智能医疗诊断系统，能够根据患者的症状、病史和检查结果给出初步诊断建议。请详尽分析其中所需要的计算思维要素和技术实现方案。4、（本题5分）考虑一个智能物流配送机器人的路径规划问题，要避开障碍物、适应不同的环境和满足配送任务要求。请深入分析如何运用计算思维来实现高效的路径规划。5、（本题5分）在一个物联网系统中，设备之间的通信不稳定，数据传输延迟较高。请用计算思维分析可能的原因，提出优化网络协议、增强信号强度和降低数据传输量的解决方案。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在网络通信中，计算思维