2025年大学《数据计算及应用》专业题库- 数据计算及应用专业的课程评估与质量监控

2025年大学《数据计算及应用》专业题库——数据计算及应用专业的课程评估与质量监控考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填在题干后的括号内）1.下列数据结构中，最适合进行快速插入和删除操作的是？A.有序数组B.链表C.堆栈D.队列2.在关系数据库中，“关系”通常指的是？A.表格B.查询C.索引D.规则3.下列算法中，属于分治法典型应用的是？A.冒泡排序B.选择排序C.快速排序D.插入排序4.一个数据库表中的“主键”主要用于？A.快速查找数据B.确保数据的唯一性C.对数据进行排序D.存储数据大小信息5.下列关于大数据特征的描述，错误的是？A.海量性（Volume）B.速度性（Velocity）C.实时性（Variety）D.低价值密度（LowVeracity）6.在机器学习的监督学习任务中，分类问题与回归问题的主要区别在于？A.数据输入形式B.目标变量的类型C.模型复杂度D.训练算法7.下列哪种数据存储格式适合表示层次状结构的数据？A.XMLB.JSONC.CSVD.HTML8.TCP协议与UDP协议的主要区别之一在于？A.传输速度B.连接建立方式C.数据包大小限制D.应用程序开发难度9.决策树算法在处理不完整数据时，常用的处理方法是？A.忽略不完整数据B.使用平均值填充C.使用众数填充D.使用缺失值表示法10.云计算的主要服务模式不包括？A.IaaS（InfrastructureasaService）B.PaaS（PlatformasaService）C.SaaS（SoftwareasaService）D.DaaS（DataasaService）二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题干横线上）1.数据结构是指相互关联的数据元素的集合，它具有__结构__和__存储__结构两个方面的含义。2.SQL语言中，用于检索数据的语句是__SELECT__语句。3.算法的__时间复杂度__和__空间复杂度__是衡量算法效率的重要指标。4.关系数据库的三大基本关系操作是选择、连接和__投影__。5.在数据挖掘中，从大量数据中发现潜在模式的过程称为__知识发现__。6.机器学习中的“过拟合”现象指的是模型对训练数据__拟合过度__，导致泛化能力差。7.HTML和CSS是构建网页的两种主要__标记语言__。8.网络协议TCP/IP模型的网络层对应于OSI模型的__网络层__。9.在数据预处理中，处理数据中的离群点常用的方法有__删除__、__替换__和__转换__。10.大数据技术栈中的Hadoop生态系统主要包括HDFS和__MapReduce__。三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述栈和队列这两种基本数据结构的共同点和区别。2.解释数据库Normalization（数据库规范化）的基本思想及其主要目的。3.描述机器学习中划分数据集为训练集和测试集的重要性。4.简述云计算的三个主要服务模式（IaaS,PaaS,SaaS）及其核心特点。四、计算题（每小题10分，共20分）1.假设有以下关系表R（学生，学号S，姓名N，专业P）和关系表S（课程，课程号C，课程名M，教师T）。请写出SQL查询语句，查找选修了“数据库原理”课程（假设课程名M为“数据库原理”）的学生的学号和姓名。2.给定一个数组A={5,3,8,4,2}，请分别用“选择排序”和“插入排序”算法对其进行升序排序，并分别写出排序过程中的关键步骤或最终排序结果。五、综合应用题（每小题15分，共30分）1.假设你需要设计一个简单的图书管理系统，请设计该系统的核心功能模块（至少包含三个），并简要说明每个模块的主要职责。同时，为其中一个模块（如“图书信息管理”）设计至少三个核心的数据库表，并说明每个表的主要字段及其数据类型（例如：图书ID，书名，作者，出版社，出版日期等）。2.描述一下使用Python实现一个简单的线性回归模型的步骤。包括数据准备、模型选择/创建、模型训练、模型评估等关键环节，并简要说明每个环节的作用。试卷答案一、选择题1.B2.A3.C4.B5.D6.B7.A8.B9.C10.D二、填空题1.物理2.SELECT3.空间4.投影5.知识发现6.过度7.标记8.网络层9.删除10.MapReduce三、简答题1.共同点：都是限定只允许在表尾进行插入和删除操作的线性数据结构。区别：栈是后进先出（LIFO）结构，而队列是先进先出（FIFO）结构。2.基本思想：通过将关系模式分解为多个更小的、更规范的关系模式，以消除数据冗余、避免数据异常、确保数据一致性。主要目的：提高数据规范化程度，减少数据插入、删除、修改异常，保证数据integrity。3.重要性：将数据集划分为训练集和测试集，可以使模型在未见数据上评估性能，防止模型过拟合训练数据，从而获得更可靠的模型泛化能力。4.IaaS（InfrastructureasaService）：提供基本的计算、存储、网络等基础设施资源，用户可按需使用和管理。特点：灵活性高、控制力强。PaaS（PlatformasaService）：提供应用开发、运行、管理平台，用户专注于应用开发。特点：开发效率高、运维简化。SaaS（SoftwareasaService）：提供软件应用服务，用户通过客户端访问。特点：按需使用、易于部署、成本较低。四、计算题1.SQL查询语句：```sqlSELECTR.学号,R.姓名FROM学生R,课程SWHERER.专业=S.教师ANDS.课程名='数据库原理';```*解析思路：*需要联接学生表R和课程表S。根据题意，假设学生专业与教师相关联（此题逻辑可能需根据实际表结构调整，常见逻辑是课程与教师关联，学生选课）。如果假设调整为学生选修课程（需假设存在选课关系表C，包含学生号和课程号），则查询应为：```sqlSELECTR.学号,R.姓名FROM学生R,选课C,课程SWHERER.学号=C.学号ANDC.课程号=S.课程号ANDS.课程名='数据库原理';```*修正后的解析思路：*题目要求查找选修了特定课程的学生，需使用选课关系表作为联接媒介。先联接学生表和学生选课表，再联接课程表，通过课程名称过滤。2.选择排序：初始数组：5,3,8,4,2第一趟：找到最小值3，与第1个元素5交换->3,5,8,4,2第二趟：在剩余部分找到最小值4，与第2个元素5交换->3,4,8,5,2第三趟：在剩余部分找到最小值5，与第3个元素8交换->3,4,5,8,2第四趟：在剩余部分找到最小值2，与第4个元素8交换->3,4,5,2,8最终排序结果：3,4,5,2,8（排序过程省略）插入排序：初始数组：5,3,8,4,2第1个元素5，已排序部分[5]第2个元素3，与5比较，3小于5，插入到5前面->[3,5,8,4,2]第3个元素8，与5比较，8大于5，插入到5后面->[3,5,8,4,2]第4个元素4，与8比较，4小于8，插入到8前面；再与5比较，4小于5，插入到5前面->[3,4,5,8,2]第5个元素2，与8比较，2小于8，插入到8前面；再与5比较，2小于5，插入到5前面；再与4比较，2小于4，插入到4前面->[2,3,4,5,8]最终排序结果：2,3,4,5,8五、综合应用题1.系统核心功能模块：a.图书信息管理：负责图书的录入、查询、修改、删除等操作，管理图书的基本信息。职责：维护图书数据库，确保图书信息的准确性和完整性。b.读者管理：负责读者的注册、信息维护、借阅权限管理等。职责：管理读者账户，控制借阅数量和期限。c.借阅管理：负责图书的借出、归还操作，处理逾期、丢失等情况。职责：记录图书借阅状态，计算借阅费用。数据库表设计（图书信息管理模块）：表1：图书（BookIDINTPK,BookNameVARCHAR(255),AuthorVARCHAR(255),PressVARCHAR(255),PublishDateDATE,CategoryVARCHAR(100)）BookID:图书唯一标识（主键）BookName:书名Author:作者Press:出版社PublishDate:出版日期Category:图书分类表2：图书分类（CategoryIDINTPK,CategoryNameVARCHAR(100)）CategoryID:分类唯一标识（主键）CategoryName:分类名称表3：库存（StockIDINTPK,BookIDINTFK,QuantityINT,LocationVARCHAR(100)）StockID:库存唯一标识（主键）BookID:图书标识（外键关联图书表）Quantity:库存数量Location:存放位置*解析思路：*图书管理系统需包含核心业务环节。模块划分应覆盖图书本身、读者以及交互行为。数据库表设计需考虑图书的基本属性（书名、作者、出版社等），引入分类表实现图书分类管理，引入库存表管理实际可借阅的图书数量和位置。2.简单线性回归模型实现步骤：a.数据准备：收集包含自变量（X）和因变量（Y）的数据集。对数据进行清洗（处理缺失值、异常值），进行探索性数据分析（可视化、统计描述），可能需要数据预处理（如特征缩放、编码）。作用：获取干净、适合模型训练的高质量数据。b.模型选择/创建：选择线性回归模型（例如，最小二乘法或梯度下降法）。在Python中可以使用库（如scikit-learn）直接创建模型实例，或手动实现模型计算过程。作用：确定用于拟合数据的数学模型。c.模型训练：使用准备