武昌工学院《计算机程序基础》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、以下哪种编程语言通常被用于系统级编程和嵌入式系统开发？（）A.Java是一种广泛应用于企业级应用开发的编程语言，虽然也可以用于一些特定的嵌入式系统开发，但不是主要用于系统级编程和嵌入式系统开发的语言B.Python是一种高级编程语言，主要用于数据分析、机器学习、Web开发等领域，不适合用于系统级编程和嵌入式系统开发C.C语言是一种广泛应用于系统级编程和嵌入式系统开发的编程语言。它具有高效、灵活、可移植性强等特点，能够直接操作硬件，非常适合用于底层系统的开发D.JavaScript主要用于Web前端开发，不适合用于系统级编程和嵌入式系统开发2、在C++中，要实现一个类的拷贝构造函数，以下哪种方式是正确的（）A.手动实现拷贝构造函数，逐个复制成员变量B.让编译器自动生成拷贝构造函数C.不实现拷贝构造函数D.以上方法都不对3、假设要编写一个程序来优化机器学习模型的超参数，以提高模型的性能。以下哪种方法在超参数优化中被广泛应用，并且能够有效地搜索最优参数组合？（）A.随机搜索B.网格搜索C.基于梯度的优化算法D.贝叶斯优化算法4、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5、在面向对象程序设计中，以下哪个概念描述了一个类对另一个类的依赖关系？（）A.继承（Inheritance）是一种类与类之间的关系，其中一个类（子类）继承了另一个类（父类）的属性和方法。继承关系体现了代码的复用和扩展B.封装（Encapsulation）是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C.多态（Polymorphism）是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态。在面向对象编程中，多态可以通过方法重写和方法重载来实现D.依赖（Dependency）描述了一个类对另一个类的依赖关系。例如，一个类可能需要另一个类的对象来完成某些操作，这种情况下就存在依赖关系6、在开发一个移动应用的后端服务时，需要处理大量的并发请求，同时要保证服务的高可用性和可扩展性。应用需要支持用户注册登录、数据存储、消息推送等功能。以下哪种技术栈和部署方式能够满足这些需求？（）A.使用Node.js作为后端语言，配合MySQL数据库，部署在单个服务器上B.采用JavaSpringBoot框架，结合Redis缓存，进行分布式部署C.运用Python的Django框架，连接MongoDB数据库，采用云原生部署D.选择Go语言编写后端代码，使用SQLite数据库，在虚拟机上部署7、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8、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9、考虑开发一个虚拟现实（VR）游戏，需要实现逼真的场景渲染、物理模拟和用户交互。在图形引擎的选择、物理引擎的集成和交互设备的支持方面，以下哪种技术组合是最为合适的？（）A.使用开源的图形引擎，如OGRE，简单的物理模拟库，支持常见的VR设备B.借助商业图形引擎，如UnrealEngine，先进的物理引擎，定制化支持特定VR设备C.自主开发图形和物理引擎，适配多种通用的VR交互设备D.选择轻量级的图形框架，忽略物理模拟，仅支持基本的VR手柄操作10、C语言中，若有定义“inta=5;”，则执行“a+=2;”后，a的值为？（）A.5B.6C.7D.811、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12、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13、考虑编写一个程序来进行图像压缩，在保证一定图像质量的前提下减小文件大小。以下哪种图像压缩算法在实际应用中效果较好，并且具有较高的压缩比？（）A.JPEG压缩算法B.PNG压缩算法C.GIF压缩算法D.WebP压缩算法14、在使用JavaScript开发一个前端应用时，需要实现一个实时更新的股票行情展示页面。页面要能够每秒获取最新的股票价格数据，并动态更新图表和相关信息。同时，要保证页面的响应性能和用户体验。以下哪种技术和架构的选择是最合适的？（）A.使用传统的定时轮询方式获取数据，直接更新页面元素B.借助WebSocket实现服务器推送数据，使用前端框架如Vue.js进行数据绑定和更新C.利用Ajax长轮询获取数据，通过JavaScript手动操作DOM进行页面更新D.构建一个独立的后端服务，通过HTTP协议每秒发送数据给前端进行更新15、Java中，以下哪个修饰符可以使类成员只能在同一包中被访问？（）A.publicB.privateC.protectedD.default16、在使用Python开发一个数据可视化工具时，需要能够将各种类型的数据（如数值型、文本型、日期型等）以直观的图表形式展示出来，并且支持用户的交互操作，如缩放、筛选、导出等。以下哪种库和技术的选择是比较合适的？（）A.使用matplotlib库绘制基本图表，通过JavaScript实现交互功能B.借助seaborn库生成复杂图表，利用Python的内置函数处理交互C.运用plotly库创建交互式图表，直接在Python环境中完成所有功能D.自己编写绘图代码，完全定制图表的外观和交互行为17、假设使用Java语言编写一个多线程程序，有多个线程同时访问一个共享的整数变量

count

。为了确保线程安全地对

count

进行递增操作，以下哪种方法是合适的（）A.不使用任何同步机制，直接进行递增操作B.使用

synchronized

关键字对操作进行同步C.使用

volatile

关键字修饰变量

count

D.以上方法都不行18、在Java中，要实现一个类来表示一个矩形，并能够计算其面积和周长。假设矩形的长和宽通过构造函数进行初始化。以下关于这个类的设计和实现，哪一项是错误的？（）A.定义私有成员变量来存储矩形的长和宽B.提供公共的方法来获取矩形的长和宽C.实现计算面积和周长的方法，分别使用相应的数学公式D.为了节省内存，可以将长和宽的变量定义为静态变量，使得所有矩形对象共享这两个变量19、假设正在使用C#开发一个企业资源规划（ERP）系统，该系统涵盖了财务管理、人力资源管理、生产管理等多个模块。在财务管理模块中，需要实现复杂的财务报表生成功能，能够根据不同的时间段、部门和项目生成详细的财务报表。对于报表生成的实现，以下哪种方案是较为合理的？（）A.直接在数据库中使用存储过程生成报表，然后在应用程序中读取结果B.在应用程序中通过复杂的循环和计算生成报表C.使用第三方报表生成工具，将数据传递给工具进行报表生成D.基于XML格式定义报表模板，通过解析模板和数据来生成报表20、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述C语言中如何利用指针和动态内存分配实现一个并查集数据结构，并说明并查集的应用场景。2、（本题5分）阐述C语言中如何处理结构体的内存对齐和字节填充，以及对程序性能的影响。3、（本题5分）阐述C语言中如何使用结构体和文件操作实现学生成绩的存储和管理，包括成绩的录入、修改和查询。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）编写一个程序，实现快速排序算法对一个整数数组进行排序，并输出每次划分的基准元素和排序过程中数组的变化情况。2、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个包含若干浮点数对的字符串（如“1.23.45.67.8”），计算每对浮点数的差值，并将差值存储到一个新的数组中，输出新数组。3、（本题5分）编写一个程序，要求用户输入一个字符串，将字符串