重庆资源与环境保护职业学院《计算思维方法》2024-2025学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页重庆资源与环境保护职业学院《计算思维方法》2024-2025学年第一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、在计算思维中，算法的正确性是一个重要的问题。以下关于算法正确性的描述中，错误的是？（）A.算法的正确性是指算法能够正确地解决给定的问题B.算法的正确性可以通过数学证明或实验验证来确定C.算法的正确性只与算法的设计有关，与编程语言和计算机硬件无关D.算法的正确性是绝对的，一旦算法被证明是正确的，就不会出现错误2、在计算思维的算法效率分析中，以下关于其重要性和方法的描述，哪种说法是恰当的？（）A.算法效率分析不重要，只要能得到结果就行，不必关心过程的快慢B.算法效率分析对于评估算法的性能、选择最优算法以及优化程序至关重要。通过分析算法的时间复杂度和空间复杂度，可以了解算法在处理不同规模数据时的资源消耗情况。常见的分析方法包括大O记号、最坏情况和平均情况分析等。这有助于在不同的算法之间进行比较，选择最适合实际需求的算法，并对现有算法进行改进和优化C.算法效率分析过于复杂，需要专业的数学知识，一般开发者难以掌握和应用D.算法效率分析只适用于复杂的算法，对于简单的算法没有必要进行3、对于计算中的排序算法，以下关于冒泡排序、快速排序和归并排序的时间复杂度、空间复杂度和稳定性的分析，哪一项是恰当的？（）A.冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)，是稳定排序；快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况为O(n^2)，空间复杂度为O(logn)，通常不稳定；归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(n)，是稳定排序。在实际应用中，应根据数据规模和特点选择合适的排序算法B.排序算法的时间复杂度和空间复杂度不重要，只要能得到正确的排序结果就行C.快速排序是最好的排序算法，应该在所有情况下都使用快速排序D.排序算法的稳定性对于排序结果没有影响，不需要考虑4、在探讨计算思维中的错误处理和调试技术时，以下关于其重要性和方法的描述，哪一项是正确的？（）A.错误处理和调试是软件开发过程中不可或缺的环节。有效的错误处理机制能够提高程序的稳定性和可靠性，在出现异常情况时能够采取适当的措施，如错误提示、日志记录和恢复操作。调试技术包括使用调试工具、设置断点、查看变量值和跟踪程序执行流程等，帮助开发人员快速定位和解决代码中的错误。掌握这些技术可以大大提高开发效率，减少程序中的潜在问题B.错误处理和调试只是在程序出现问题时才需要考虑，在开发过程中不需要提前规划和设计C.错误处理和调试技术非常简单，只要凭借经验和直觉就能轻松完成，不需要专门学习和掌握D.错误处理和调试会增加程序的复杂性和代码量，因此应该尽量减少错误处理和调试的代码5、在计算思维中的逻辑推理方面，以下对于命题逻辑和谓词逻辑的表达能力和应用范围的比较，哪一种描述是全面的？（）A.命题逻辑处理简单的命题及其关系，表达能力有限；谓词逻辑引入了变量和量词，能够更精确地描述对象之间的关系和属性，具有更强的表达能力。命题逻辑常用于简单的逻辑判断，谓词逻辑则在数学证明、人工智能和数据库等领域有广泛应用B.命题逻辑和谓词逻辑在功能和应用上完全相同，可以相互替换使用C.谓词逻辑过于复杂，在实际应用中很少使用，通常使用命题逻辑就足够了D.命题逻辑和谓词逻辑都已经被新的逻辑体系所取代，不再具有实用价值6、当设计一个智能交通系统，需要实时收集和分析车辆的位置、速度等信息，以优化交通流量和减少拥堵。以下哪种数据采集和处理方式是可行的？（）A.依靠人工观察和记录数据B.使用传感器和物联网技术自动采集数据C.从现有的交通数据库中随机抽取数据D.不进行数据采集，依靠经验和直觉进行决策7、在分析一个大型数据集时，需要找出其中的异常值和趋势。如果数据量非常大，手动分析几乎不可能。以下哪种数据分析方法和工具能够有效地完成这个任务？（）A.使用电子表格软件，如Excel，进行数据筛选和图表绘制B.编写自定义的程序，通过循环和条件判断来分析数据C.利用专业的数据分析软件，如R或Python中的数据分析库D.依靠人工经验和直觉进行判断8、在计算思维的内存管理方面，以下关于动态内存分配和释放的描述，哪一个是恰当的？（）A.动态内存分配允许程序在运行时根据需要申请和释放内存空间。通过使用诸如malloc和free（在C语言中）或new和delete（在C++中）等函数，可以灵活地管理内存。然而，不正确的内存分配和释放操作可能导致内存泄漏（未释放不再使用的内存）和悬空指针（指向已释放内存的指针）等问题，影响程序的正确性和稳定性B.动态内存分配和释放是自动完成的，程序员不需要关心，编程语言会自动处理好一切C.动态内存分配总是比静态内存分配好，应该尽可能多地使用动态内存分配来提高程序的灵活性D.动态内存分配和释放的错误很难发现和调试，所以应该尽量避免使用动态内存9、在计算思维中，测试和调试是确保程序正确性的重要环节。以下关于测试和调试的描述中，错误的是？（）A.测试是通过运行程序来检查程序是否符合预期的功能和性能要求B.调试是在程序出现错误时，通过分析错误信息和程序状态来找出错误的原因并进行修复C.测试和调试可以使用自动化工具来提高效率，但也需要人工干预来确保正确性D.测试和调试只需要在程序开发完成后进行一次，不需要进行多次测试和调试10、在探讨计算思维中的排序算法比较，以下关于常见排序算法特点的描述，哪一项是正确的？（）A.常见的排序算法如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等各有特点。冒泡排序和插入排序简单直观，但效率较低，适用于小型数据集；选择排序在某些情况下性能略优；快速排序在平均情况下性能出色，但在最坏情况下可能退化。了解这些算法的特点和适用场景，有助于根据具体问题选择最合适的排序方法，以提高程序的效率B.排序算法的选择并不重要，因为现代编程语言的内置排序函数已经足够高效，无需了解不同算法的差异C.所有的排序算法在性能上都差不多，所以在实际编程中可以随意选择使用D.排序算法的性能只取决于数据的规模，与数据的特点和分布无关11、在计算思维的抽象思维（AbstractThinking）中，以下描述错误的是：（）A.抽象思维是忽略问题的非关键细节，聚焦于关键特征和本质规律B.通过抽象，可以将复杂的现实世界问题转化为可计算的模型C.抽象的层次越高，保留的细节就越多，对问题的描述就越具体D.抽象思维有助于我们更好地理解和解决复杂问题，提高思维的清晰度和效率12、在数据仓库中，ETL过程用于数据的抽取、转换和加载。以下关于ETL的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以保证数据的一致性B.是一个简单的过程C.涉及数据的清洗和整合D.以上都不对13、在计算中的密码学应用中，以下关于数字签名和数字证书的描述，不正确的是哪一项？（）A.数字签名用于验证消息的来源和完整性，确保消息未被篡改B.数字证书由权威机构颁发，用于证明公钥的所有者身份和公钥的合法性C.数字签名和数字证书是保障网络通信安全的重要手段，但在一些情况下可能会被轻易破解D.数字签名和数字证书的使用可以有效地防止身份冒充、数据篡改和信息伪造等安全问题14、对于一个需要进行实时视频流处理的应用，比如视频会议或者直播平台。在降低延迟和提高视频质量方面，以下哪种技术可能是最为关键的？（）A.不进行任何优化，直接传输原始视频流B.采用高效的视频编码算法，如H.265，结合自适应的码率控制和网络拥塞控制机制，能够在有限的带宽下实现低延迟、高质量的视频传输，满足实时视频流应用的严格要求，提升用户体验C.只使用传统的视频编码算法，不考虑新技术D.不关注视频质量和延迟，只保证视频能传输15、在探讨计算思维中的函数式编程范式，以下关于其概念和应用场景的描述，哪一项是正确的？（）A.函数式编程强调函数的纯粹性（无副作用）和不可变性，通过函数的组合和递归来解决问题。它具有简洁的代码表达、易于并行化、便于推理和测试等优点。适用于数据处理、数学计算、并发编程等领域，特别是在需要高并发和容错性的场景中表现出色B.函数式编程是一种小众的编程范式，实际应用范围非常狭窄，不值得深入学习和研究C.函数式编程与传统的命令式编程完全不同，无法相互结合和借鉴，必须单独使用D.函数式编程的概念过于抽象，理解和掌握难度大，对于普通程序员来说不实用16、当设计一款新型的智能手机应用程序时，需要充分考虑用户需求、界面友好性、功能完整性以及运行效率等多个方面。假设这款应用要处理大量的用户数据，并在不同的网络环境下稳定运行。那么，在开发过程中，以下哪个计算思维的概念对于确保应用的性能和用户体验最为关键？（）A.数据结构选择B.代码优化C.需求分析D.系统集成17、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18、数据结构是计算机科学中用于组织和存储数据的方式。以下关于数据结构的描述中，错误的是？（）A.数据结构包括线性结构、树形结构、图形结构等多种类型，每种类型都有其特定的应用场景B.数据结构的选择会影响算法的效率和实现难度，因此在设计算法时需要根据问题的特点选择合适的数据结构C.数据结构可以用编程语言中的数据类型和数据结构库来实现，也可以自己定义新的数据结构D.数据结构只与计算机科学相关，在其他领域中没有应用19、在开发一个能够处理海量数据的分布式存储系统时，计算思维在数据分布和容错方面起着关键作用。以下哪种方法更能体现计算思维？（）A.将数据随机分布在各个节点上，不考虑数据的关联性和访问频率B.根据数据的特征和访问模式，采用合适的分区策略和副本机制，确保数据的可靠性和高效访问C.不使用分布式存储，将所有数据存储在一个节点上D.不考虑容错，一旦节点故障数据就丢失20、关于计算思维中的递归算法，以下对于其原理和应用场景的描述，哪一种是准确的？（）A.递归算法是一种通过自身调用自身来解决问题的方法。它将复杂的问题逐步分解为相同但规模更小的子问题，直到达到一个基础情况可以直接求解。递归算法在处理具有重复结构或可以逐步简化的问题时非常有效，如计算阶乘、斐波那契数列、树形结构的遍历等。然而，递归算法可能会导致栈空间的大量消耗，在某些情况下可能不如迭代算法效率高B.递归算法是一种复杂且效率低下的算法，应该尽量避免使用，而选择更简单的迭代算法C.递归算法只能用于解决数学计算类的问题，对于其他实际应用场景不适用D.递归算法的原理难以理解，而且在实际编程中很少用到，没有必要深入学习二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）计算思维在能源领域，如能源分配、智能电网等方面的应用，可以提高能源利用效率和系统稳定性。请阐述计算思维在这些应用中的具体体现和作用，并讨论能源领域中计算思维面临的挑战和解决方案。2、（本题5分）解释计算思维中的“计算思维在体育领域的应用”，举例说明在运动员训练、比赛战术制定、体育数据分析等方面如何运用计算思维提高体育成绩。3、（本题5分）详细说明计算思维中的递归思想，分析递归在解决某些问题时的优势和可能遇到的问题，以及如何避免递归带来的风险。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线投票系统中，要确保投票的公正性和结果的准确性。请仔细分析如何运用计算思维来设计合理的投票机制和数据验证方法。2、（本题5分）对于一个在线考试系统，需要自动判卷和统计成绩。请具体分析如何运用计算思维来设计高效的判卷算法和成绩统计功能。3、（本题5分）对于一个智能图书馆的座位预订管理系统，要提高座位的利用率和公平分配。请全面分析实现这一目标所运用的计算思维和预订规则设计。4、（本题5分）在一个在线招聘平台的简历筛选系统中，需要根据职位要求和候选人的简历信息进行匹配。分析如何运用计算思维来提高筛选的准确性和效率。5、（本题5分）在一个在线考试