武汉科技大学《数据结构与算法课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷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、假设要构建一个用于电商网站的推荐系统，能够根据用户的浏览历史、购买行为和商品属性为用户提供个性化的推荐。以下哪种技术和算法的组合是最有效的？（）A.使用Python的协同过滤算法，结合商品的分类和标签信息，利用深度学习模型提取用户特征，通过实时计算生成推荐列表B.采用Java的基于内容的推荐算法，分析用户的兴趣偏好和商品描述，运用关联规则挖掘发现潜在关联，借助缓存技术提高推荐响应速度C.运用C++的混合推荐算法，融合协同过滤和基于内容的方法，使用图数据库存储用户和商品关系，通过批量处理生成推荐结果D.选择JavaScript的基于用户行为的推荐算法，结合商品的销量和评价数据，借助聚类分析对用户进行分组，利用异步请求获取推荐2、以下关于程序设计中的算法复杂度说法错误的是？（）A.时间复杂度是衡量算法执行时间的指标，通常用大O符号表示。例如，O(n)表示随着输入规模n的增长，算法的执行时间线性增长B.空间复杂度是衡量算法所需存储空间的指标。算法在执行过程中可能需要存储一些中间结果或数据结构，空间复杂度反映了算法对存储空间的需求C.一个好的算法应该具有较低的时间复杂度和空间复杂度。但是在实际应用中，有时为了提高算法的可读性和可维护性，可能会牺牲一些效率D.算法的复杂度只与算法本身的设计有关，与输入数据的大小和特性无关。实际上，算法的复杂度通常会受到输入数据的大小和特性的影响。例如，对于某些排序算法，当输入数据已经部分有序时，算法的执行时间会大大减少3、在开发一个在线音乐平台时，需要处理海量的音乐文件存储、用户播放记录、个性化推荐等功能。对于音乐文件的存储和播放技术，以及推荐算法的选择，以下哪种组合是最优的？（）A.将音乐文件存储在本地服务器，使用HTTP协议播放，基于内容的推荐算法B.利用云存储服务存储音乐，通过RTSP协议播放，协同过滤推荐算法C.运用分布式文件系统存储，借助流媒体技术播放，混合推荐算法结合内容和协同过滤D.把音乐文件压缩存储在数据库，使用FTP下载播放，随机推荐算法4、在开发一个在线文档编辑系统时，需要支持多人同时编辑、版本控制、格式保留和实时协作等功能。对于数据的存储和同步机制，以下哪种方案能够提供最佳的用户体验和性能？（）A.将文档数据存储在关系型数据库中，通过定时同步实现多人协作B.利用云存储服务，如GoogleDrive，借助其提供的协作功能C.运用分布式版本控制系统，如Git，自行实现数据存储和同步逻辑D.把文档以二进制形式存储在文件系统中，使用共享锁进行并发控制5、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6、考虑开发一个用于模拟生态系统中生物种群变化的程序。生物之间存在复杂的相互作用和动态的数量变化。为了有效地模拟这种复杂系统的长期行为，以下哪种编程范式可能最为适用？（）A.面向过程编程B.面向对象编程C.函数式编程D.逻辑编程7、考虑编写一个程序来对大量文本数据进行词频统计。以下哪种数据结构能够高效地存储和快速查询单词及其出现的频率？（）A.二叉树B.哈希表C.红黑树D.堆8、考虑编写一个程序来模拟物理系统中的粒子运动，如重力作用下的自由落体和弹性碰撞。以下哪种数值计算方法在求解这类物理方程时精度较高且效率较好？（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡罗方法D.龙格-库塔方法9、假设正在编写一个程序来加密和解密敏感信息，要求加密强度高且效率较好。以下哪种加密算法在实际应用中被广泛认可，并且适合处理大量数据？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法10、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11、在设计一个网络通信程序时，需要确保数据在传输过程中的可靠性和完整性。以下哪种协议或技术能够提供较好的数据校验和错误恢复机制？（）A.TCP协议B.UDP协议C.HTTP协议D.FTP协议12、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+Express13、在开发一个金融风险评估系统时，需要综合考虑市场数据、信用记录、宏观经济指标等因素，以评估投资组合的风险水平。在数据融合、风险模型构建和结果展示方面，以下哪种方法是最科学的？（）A.手动整合各类数据，使用简单的数学模型计算风险，以表格形式展示结果B.利用数据仓库技术融合数据，基于统计模型评估风险，通过图表直观展示C.借助大数据平台处理数据，运用机器学习算法构建风险模型，生成详细的风险报告D.采用分散的数据存储，基于经验判断风险，以口头形式传达评估结果14、假设使用C语言编写一个嵌入式系统的驱动程序，需要控制硬件设备的输入输出、处理中断和进行内存管理。在处理中断时，为了确保系统的稳定性和实时性，以下哪种方法是恰当的？（）A.在中断处理函数中完成所有复杂的操作，以尽快响应中断B.将中断处理分为上半部和下半部，上半部进行关键处理，下半部进行耗时操作C.禁用所有中断，在处理完当前任务后再重新启用D.忽略一些不重要的中断，只处理关键中断15、在设计一个分布式计算框架时，需要考虑任务的分配、调度和容错处理。以下哪种技术或框架在实现这些功能方面具有成熟的解决方案和广泛的应用？（）A.HadoopB.SparkC.StormD.Flink16、假设要开发一个智能客服系统，能够理解用户的问题、提供准确的回答，并根据用户的情绪进行相应的回应。在自然语言处理技术、知识库构建和情感分析方面，以下哪种方案是最先进的？（）A.运用词袋模型处理文本，构建简单的知识库，不考虑用户情绪B.借助深度学习的语言模型，建立丰富的知识库，使用基本的情感分类方法C.利用预训练的语言模型，如GPT-3，优化知识库结构，进行精细的情感分析D.采用传统的语法分析，手动构建知识库，粗略估计用户情绪17、在使用Go语言编写一个分布式文件系统的客户端程序时，需要实现文件的上传、下载、删除和权限管理等功能。同时，要考虑网络延迟、错误处理和并发操作等因素。以下哪种设计模式和技术的运用是比较恰当的？（）A.采用同步阻塞的网络通信方式，逐个处理操作请求B.运用异步非阻塞的网络编程模型，结合通道（Channel）进行并发控制C.使用面向对象的设计方法，将每个功能封装成独立的类D.借助第三方库实现所有功能，避免自己处理底层细节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、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20、设想正在开发一个在线游戏的服务器端程序，需要处理玩家的连接、游戏逻辑、数据存储以及防止作弊等功能。游戏要求低延迟、高并发和稳定的运行。以下哪种技术和架构的组合是最合适的？（）A.使用C++编写核心游戏逻辑，结合MySQL数据库存储玩家数据，利用TCP协议进行通信，通过反作弊引擎检测作弊行为B.采用Java的Netty框架处理网络连接，搭配MongoDB数据库，运用UDP协议传输实时数据，借助人工智能算法识别作弊C.运用Python的Twisted框架实现网络服务，结合Redis缓存数据，使用WebSockets进行通信，利用机器学习模型防止作弊D.选择Node.js的Socket.IO库处理连接，使用PostgreSQL数据库，通过HTTP/2协议进行数据传输，运用行为分析技术防范作弊二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述C语言中如何利用指针操作实现对链表的遍历和删除特定节点。2、（本题5分）论述C语言中如何使用指针实现链表的反转操作，通过代码示例解释其算法思想和实现步骤。3、（本题5分）论述在C语言中，如何使用结构体和文件操作实现一个员工绩效考核系统，包括考核指标和得分的管理。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，模拟一个简单的投票系统。用户可以输入候选人姓名进行投票，程序能够实时统计每个候选人的得票数，并在投票结束后输出最终的投票结果。2、（本题5分）设计一个程序，让用户输入一个列表，找出列表中所有元素的乘积与和