南阳工艺美术职业学院《计算思维方法》2025-2026学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共2页南阳工艺美术职业学院《计算思维方法》2025-2026学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、数据在计算思维中起着重要的作用。以下关于数据在计算思维中的作用的描述中，错误的是？（）A.数据是计算思维的基础，没有数据就无法进行问题求解和系统设计B.数据可以用不同的方式表示和存储，选择合适的数据表示方式可以提高算法的效率C.数据可以通过分析和处理来提取有用的信息，为决策提供支持D.数据在计算思维中只起到辅助作用，算法和编程才是核心2、关于计算思维中的容错与纠错机制，在确保系统可靠性和稳定性方面，以下哪一项说明是最详尽的？（）A.容错与纠错机制是为了应对计算过程中可能出现的错误和故障而设计的。通过冗余设计、错误检测、错误恢复和纠错编码等技术，系统能够在部分组件出现故障或数据错误的情况下，仍然保持正常运行或能够迅速恢复到正确状态，从而提高系统的可靠性和稳定性，保障服务的连续性B.容错与纠错机制会增加系统的开销和复杂性，因此在对可靠性要求不高的系统中可以忽略C.容错与纠错机制只要在系统设计阶段考虑就可以了，在运行过程中不需要进行动态调整和优化D.容错与纠错机制是一种被动的应对措施，不能从根本上解决系统的可靠性问题，因此其作用有限3、计算思维中的数据压缩技术可以节省存储空间和传输带宽。以下哪种数据压缩算法通常不适用于文本数据（）A.哈夫曼编码B.行程编码C.有损压缩算法D.字典编码4、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5、计算思维中的贪心算法在某些情况下可能得到局部最优解而非全局最优解。以下哪个问题不太适合用贪心算法（）A.背包问题B.旅行商问题C.找零钱问题D.以上都不太适合6、在算法设计中，如果要解决一个NP完全问题，例如旅行商问题。以下哪种方法可能是可行的？（）A.精确算法，找到最优解，但可能计算时间很长B.近似算法，找到接近最优的解C.启发式算法，通过经验和直觉寻找较好的解D.以上方法根据具体情况选择使用7、在计算思维的逻辑门与电路设计方面，对于实现复杂的计算功能，以下哪一种描述是最准确的？（）A.逻辑门是数字电路的基本构建模块，通过组合不同类型的逻辑门（如与门、或门、非门等），可以构建出各种复杂的电路，实现加法、乘法、存储等计算功能。电路设计需要考虑逻辑的正确性、性能优化、功耗和成本等因素B.逻辑门和电路设计只适用于硬件层面的计算，对于软件编程和算法设计没有任何关联C.逻辑门与电路设计是一个非常古老和过时的技术，在现代计算机中已经不再重要D.逻辑门的组合方式非常有限，很难实现复杂的计算功能，因此在实际应用中很少使用8、在计算思维的并行计算概念中，以下关于其优势和挑战的描述，哪一个是恰当的？（）A.并行计算通过同时利用多个计算资源（如多核处理器、计算机集群）来加速计算任务。其优势在于能够显著缩短处理大规模数据和复杂问题的时间，提高计算效率。然而，并行计算也面临着任务分解、数据分配、同步和通信等挑战，需要精心设计算法和程序架构，以充分发挥并行性能并避免资源竞争和死锁等问题B.并行计算虽然能够提高计算速度，但由于其复杂性和高成本，在大多数情况下不值得采用C.并行计算只适用于科学计算和高性能计算领域，对于普通的应用程序开发没有意义D.并行计算是一种全新的、独立的计算模式，与传统的串行计算没有任何关系9、计算思维要求对问题进行精确的定义。对于一个计算圆形面积的问题，以下哪个是精确的问题定义（）A.给定圆的半径，计算其面积B.估计一个圆的面积C.随便给出一些关于圆的信息，计算面积D.以上都不是10、在数据库管理系统中，关系模型是一种常用的数据模型。以下关于关系模型的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据以表格形式存储B.通过主键和外键建立表之间的关系C.可以方便地进行复杂的多表关联查询D.不支持数据的冗余存储11、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12、在进行机器人控制和自动化的任务中，例如工业机器人的操作、服务机器人的导航、无人机的飞行控制等，需要实现精确的运动控制和智能决策。在这个领域，以下哪种计算思维的方法和技术能够确保机器人的高效运行和安全性？（）A.运动规划与轨迹生成B.传感器数据融合与处理C.控制算法的设计与优化D.以上都是13、计算思维中的动态规划方法常用于解决具有最优子结构的问题。以下关于动态规划的描述，不正确的是（）A.通过保存子问题的解避免重复计算B.适用于所有问题C.通常需要分析问题的最优子结构D.可能需要较大的存储空间14、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15、在程序设计的错误处理中，异常处理机制用于捕获和处理运行时错误。以下关于异常处理的描述，哪一项是正确的？（）A.可以提高程序的健壮性B.会降低程序的执行效率C.应该尽量避免使用D.以上都不对16、在探讨计算思维中的加密与解密算法，以下关于其作用和类型的描述，哪一项是正确的？（）A.加密与解密算法用于保护信息的安全性和隐私性。加密将明文转换为密文，使未经授权的用户无法理解；解密则将密文恢复为明文。常见的加密算法包括对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA）。对称加密算法加密和解密使用相同的密钥，效率高但密钥管理困难；非对称加密算法使用公钥和私钥，安全性高但计算开销大。根据不同的应用场景和安全需求选择合适的加密算法至关重要B.加密与解密算法过于复杂，普通用户和大多数应用程序不需要使用，只有在涉及高度机密的信息时才需要考虑C.加密与解密算法的安全性完全取决于密钥的长度，密钥越长，算法就越安全D.加密与解密算法一旦确定就不能更改，否则会导致数据的混乱和不可用17、在一个密码学应用中，比如保护网络通信的安全，需要选择一种加密算法。以下哪种加密算法可能是最能提供高强度安全性的？（）A.简单的对称加密算法，如DESB.非对称加密算法，如RSA，其安全性基于数学难题，具有更高的安全性和灵活性，适用于密钥交换和数字签名等场景，能够为网络通信提供可靠的安全保障C.不使用加密算法，直接传输明文数据D.选择一种已经被破解的加密算法18、在计算机图形学中，如果要实现实时的物理模拟，例如物体的碰撞和运动。以下哪种物理引擎和算法是常用的？（）A.Bullet物理引擎，模拟刚体动力学B.PhysX物理引擎，支持多种物理效果C.自定义的物理算法，根据具体需求实现D.以上引擎和算法的结合使用19、在构建一个智慧城市的框架中，需要整合交通管理、能源供应、环境监测、公共服务等多个领域的数据和系统。为了实现城市的高效运行和可持续发展，以下哪种计算思维的概念是必不可少的？（）A.系统集成与互操作性B.大数据分析与决策C.智能优化与调控D.以上都是20、当设计一个网络协议，需要考虑协议的可靠性、效率和灵活性。以下哪种协议设计原则和方法是重要的？（）A.分层设计，将功能划分到不同层次B.错误检测和纠错机制，保证数据可靠传输C.流量控制和拥塞控制，提高网络效率D.以上原则和方法的综合考虑21、在开发一个在线购物网站时，需要考虑用户的并发访问和数据的实时更新。为了确保系统的稳定性和响应性能，以下哪种技术架构和策略是需要重点关注的？（）A.采用单体架构，将所有功能集成在一个应用中B.构建分布式系统，使用缓存和负载均衡C.使用传统的文件存储方式来保存数据D.不考虑并发和性能问题，先实现功能22、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23、在计算机算法的搜索算法中，二叉搜索树在平均情况下的查找效率较高。以下关于二叉搜索树的性质，哪一项是正确的？（）A.左子树的值小于根节点，右子树的值大于根节点B.每个节点的左右子树高度差不超过1C.节点的值是随机分布的D.以上都不对24、在开发一个智能医疗诊断系统时，需要整合患者的病历数据、症状表现、检查结果等多源信息，并利用机器学习算法进行疾病的预测和诊断。在这个系统的设计中，以下哪个计算思维的环节对于提高诊断的准确性和可靠性最为关键？（）A.特征选择与提取B.算法训练与优化C.结果评估与验证D.以上都是25、关于计算中的加密与解密技术，以下关于对称加密和非对称加密的描述，不正确的是哪一项？（）A.对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，加密速度快，但密钥的分发和管理较为困难B.非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密，安全性较高C.对称加密和非对称加密可以结合使用，以充分发挥它们的优势，提高加密系统的性能和安全性D.非对称加密适用于所有的加密场景，并且在效率和安全性方面都优于对称加密26、在计算思维的框架内，以下哪种数据结构更适合频繁插入和删除操作？（）A.数组B.链表C.栈D.队列27、在计算中的算法效率分析中，以下对于大O记号、平均情况和最坏情况时间复杂度的理解和应用的描述，哪一种说法是准确的？（）A.大O记号用于描述算法的渐进性能，给出了算法运行时间的上界估计。平均情况时间复杂度考虑了所有可能输入的平均性能，最坏情况时间复杂度则关注最不利的输入。在实际分析中，通常关注最坏情况时间复杂度来评估算法的性能上限B.大O记号和时间复杂度的分析过于理论化，在实际编程中没有实际用途C.只需要关注算法的平均情况时间复杂度，最坏情况时间复杂度不重要D.大O记号能够精确地给出算法的运行时间，而不仅仅是一个估计28、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29、在进行文化遗产数字化保护和传承的工作中，例如古建筑的三维建模、文物的数字化修复、传统技艺的虚拟展示等，需要运用计算思维来保存和传播文化遗产的价值。在这个过程中，以下哪种计算思维的方法和技术能够实现文化遗产的有效保护和创新展示？（）A.数字建模与渲染B.虚拟修复与复原C.互动展示与传播D.以上都是30、对于计算思维中的递归算法，以下关于其特点和适用情况的说明，哪一项是准确的？（）A.递归算法复杂难懂，效率低下，很少有适用的场景B.递归算法是一种直接或间接调用自身函数或方法的算法。它具有简洁、优美的特点，能够用简洁的代码解决某些具有重复结构或可以逐步分解的问题，如计算阶乘、遍历树形结构等。但递归算法可能会导致栈溢出等问题，在实际应用中需要谨慎使用，通常适用于问题规模较小或结构清晰的情况C.递归算法只适用于数学计算，在其他领域几乎没有应用D.递归算法是一种过时的算法，已经被新的算法所取代二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）计算思维中的模拟算法在解决复杂系统的建模和预测问题时具有一定的价值。详细阐述模拟算法的概念和类型（如离散事件模拟、连续系统模拟），分析模拟算法的优缺点和适用场景，通过具体问题（如交通流量模拟、生态系统模拟）说明如何设计和实现模拟算法。2、（本题5分）在量子计算领域，计算思维面临着新的机遇和挑战。详细论述如何运用计算思维理解量子比特、量子门和量子算法的原理，探索量子计算在解决特定问题（如因数分解、优化问题）上的优势和潜力，同时分析量子计算目前面临的技术难题和未来发展方向。3、（本题5分）深入研究计算思维中的计算思维在航空航天领域的应用，如飞行器设计、轨道计算、卫星通信等方面，分析如何运用计算思维实现航空航天技术的创新和发展，并结合具体的航空航天应用案例进行阐述。4、（本题5分）全面论述计算思维中的逻辑推理和判断在程序设计中的体现，包括条件语句、循环结构等的运用，探讨如何通过严谨的逻辑推理构建有