安徽工商职业学院《计算科学初探》2025-2026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页安徽工商职业学院《计算科学初探》2025-2026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1分，共20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、在计算思维的程序设计方法学中，对于提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，以下哪一项描述是最准确的？（）A.程序设计方法学包括结构化编程、面向对象编程、函数式编程等范式。通过合理的代码结构、模块化设计、封装、继承、多态等原则和技术，能够使代码更易于理解、修改和扩展，提高软件开发的效率和质量，降低维护成本B.程序设计方法学只是理论上的概念，在实际编程中，只要能够实现功能，代码的风格和结构并不重要C.程序设计方法学已经过时，现代编程语言的特性使得这些方法不再适用D.程序设计方法学只适用于大型软件开发项目，对于小型程序和个人编程，没有必要遵循2、对于计算思维中的迭代（Iteration）方法，以下说法错误的是：（）A.迭代是通过重复执行相同的步骤，逐步逼近问题的解B.迭代过程中需要设置合适的终止条件，以避免无限循环C.迭代适用于求解那些无法直接通过公式计算得出精确解的问题D.迭代方法总是比直接计算方法更复杂，效率更低3、在计算思维的模拟与仿真（SimulationandEmulation）中，以下描述错误的是：（）A.模拟与仿真是通过建立模型来模仿真实系统的行为和性能B.可以用于预测系统的未来状态、优化系统设计和评估不同策略的效果C.模拟与仿真的结果完全准确，能够替代真实系统的实验和测试D.建立有效的模拟与仿真模型需要对系统的原理和运行机制有深入的理解4、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5、对于一个需要进行图像识别和分类的任务，例如识别手写数字。以下哪种机器学习算法和技术是常用的？（）A.决策树算法，基于特征进行分类B.支持向量机（SVM），寻找最优分类超平面C.朴素贝叶斯分类器，基于概率进行分类D.以上算法和技术的结合使用6、在进行科学计算的模拟实验中，例如模拟天体的运行、化学反应的过程、流体力学的现象等，需要建立准确的数学模型，并选择合适的数值方法进行求解。在这个过程中，以下哪种计算思维的方法能够提高模拟的精度和效率？（）A.模型简化与近似B.数值方法的选择与优化C.误差分析与控制D.以上都是7、对于计算中的云计算概念，以下关于IaaS、PaaS和SaaS的描述，不正确的是哪一项？（）A.IaaS（基础设施即服务）提供服务器、存储和网络等基础设施资源B.PaaS（平台即服务）提供平台环境，如操作系统、数据库和中间件C.SaaS（软件即服务）提供完整的应用程序，用户可以直接使用D.企业在选择云计算服务模式时，只能选择其中一种，不能根据需求组合使用8、假设正在设计一个智能家居系统，能够自动控制灯光、温度和家电等设备。在实现设备之间的通信和协同工作方面，以下哪种通信协议可能是最合适的？（）A.HTTP，常用于网页浏览B.Bluetooth，短距离无线通信C.Zigbee，专为低功耗、短距离的物联网设备设计，能够有效地支持智能家居中众多设备之间的通信和协同工作，实现智能化的控制和管理，提升家居生活的便利性和舒适度D.自定义一种通信协议，不遵循任何标准9、关于计算中的并行计算，以下对于并行算法的设计原则、性能提升因素和面临的挑战的描述，哪一项是准确的？（）A.并行算法的设计原则包括任务分解、数据划分、通信优化和负载均衡等。通过合理的并行化，可以显著提高计算性能，但也面临着数据依赖、同步开销、通信延迟等挑战。性能提升的因素包括处理器数量、任务并行度、数据局部性等B.并行计算只适用于超级计算机和大型数据中心，对于普通个人电脑没有意义C.并行算法的设计非常简单，不需要考虑太多因素，只要将任务分配到多个处理器上就行D.并行计算总是能够带来线性的性能提升，即处理器数量增加一倍，性能也提升一倍10、在解决一个复杂问题时，需要将其分解为多个较小的子问题，并逐步解决。以下哪种方法最能体现这种分解问题的思想？（）A.递归算法B.贪心算法C.分治法D.动态规划法11、在计算思维的随机算法（RandomizedAlgorithm）中，以下描述不正确的是：（）A.随机算法在运行过程中引入随机因素，以期望在平均情况下获得较好的结果B.常见的随机算法有随机快速排序、蒙特卡罗方法等C.随机算法的结果具有不确定性，但在多次运行后可以得到相对稳定的统计特征D.随机算法由于结果不确定，所以在实际应用中很少使用，不如确定性算法可靠12、在计算思维的排序算法（SortingAlgorithm）中，以下描述不正确的是：（）A.常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等B.不同的排序算法在时间复杂度和空间复杂度上有所差异C.对于任何给定的数据集，总有一种排序算法是最优的选择D.排序算法只用于对数字进行排序，不能用于其他类型的数据13、对于计算中的并行计算模型，以下关于共享内存模型和分布式内存模型的架构特点、通信方式和性能影响因素的描述，哪一项是正确的？（）A.共享内存模型中多个处理器共享同一块内存，通信通过内存访问实现，容易出现内存竞争和同步问题；分布式内存模型中每个处理器有自己的本地内存，通信通过消息传递实现，通信开销较大。处理器数量、数据分布和任务划分等因素都会影响并行性能B.共享内存模型和分布式内存模型在性能上没有差异，可以根据喜好选择使用C.分布式内存模型比共享内存模型更先进，应该优先使用分布式内存模型D.并行计算模型只适用于超级计算机，对于普通多核计算机不适用14、在处理一个需要对大量图像进行快速压缩的任务时，计算思维可以指导我们选择合适的压缩算法。以下哪种压缩算法在这种情况下更有可能被采用？（）A.无损压缩算法，如Huffman编码，保证完全还原原始图像B.有损压缩算法，如JPEG压缩，在一定程度上损失细节以实现高压缩比C.不进行压缩，直接存储原始图像D.使用一种非常复杂但压缩比很低的算法15、在解决一个涉及多个变量和约束条件的优化问题时，例如在有限的资源下安排生产计划以实现最大利润，计算思维可以帮助我们找到最佳解决方案。以下哪种思路最能体现计算思维的应用？（）A.尝试所有可能的组合，计算每种组合的利润，然后选择最大值B.凭直觉和经验做出决策，不进行系统性的分析C.建立数学模型，运用优化算法，如线性规划或遗传算法，来找到最优解D.随机选择一些方案，选择其中看起来较好的方案16、在进行音乐创作和音频处理时，利用计算机技术可以实现作曲、编曲、混音等操作。对于创作一首具有创新性和感染力的音乐作品，以下哪种计算思维的方法能够激发创作灵感并提高制作效率？（）A.音频合成与特效处理B.节奏与旋律生成算法C.风格模仿与创新D.以上都是17、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18、在设计一个能够自动优化代码性能的工具时，计算思维可以指导我们选择合适的优化策略。以下哪种策略更符合计算思维？（）A.对代码进行随机修改，然后测试性能B.分析代码的控制流和数据流，找出潜在的优化点，如消除冗余计算和内存访问C.不进行任何优化，认为编译器已经做了足够的优化D.只优化代码的一部分，忽略其他部分19、在计算思维的人工智能应用（ApplicationofArtificialIntelligenceinComputationalThinking）中，以下描述不准确的是：（）A.人工智能中的机器学习、深度学习等技术为计算思维提供了新的方法和思路B.可以利用计算思维来理解和优化人工智能算法的设计和实现C.计算思维在人工智能的数据预处理、模型训练和评估等环节发挥着重要作用D.计算思维与人工智能完全无关，是两个独立的领域20、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在计算思维中，如何进行软件安全设计以防范各种安全威胁是至关重要的。请阐述软件安全的原则和常见的安全漏洞防范方法，如注入攻击防范、权限管理等，并举例说明在实际应用中的重要性。2、（本题5分）在计算思维中，如何进行系统架构设计以满足性能、可扩展性和可靠性等要求是构建大型系统的重要任务。请论述系统架构设计的原则和方法，以及如何权衡不同的设计因素。3、（本题5分）解释计算思维中的智能安防中的视频监控和异常检测，分析利用图像识别和数据分析技术进行实时监控和异常行为检测的方法。4、（本题5分）递归是一种强大的计算思维方法。请解释递归的原理和适用场景，举例说明如何使用递归来解决阶乘计算、斐波那契数列等问题，并分析递归算法的优缺点。5、（本题5分）计算思维在游戏开发中有着重要的地位。请说明如何运用计算思维设计游戏逻辑、实现游戏算法，例如游戏中的碰撞检测、AI策略等，并分析计算思维对游戏体验的影响。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）假设要开发一个智能投资组合管理系统，能够根据市场动态和用户风险偏好自动调整投资组合。请分析如何运用计算思维来实现最优配置。2、（本题5分）在一个在线游戏的匹配系统中，需要根据玩家的技能水平、游戏模式等因素进行匹配。分析如何运用计算思维提高匹配的公平性和效率。3、（本题5分）对于一个金融交易系统，要实时监测异常交易行为并进行风险预警。请具体分析如何利用计算思维来保障系统的安全性和稳定性。4、（本题5分）在一个在线文档协作平台中，要实现多人实时编辑、版本控制、权限管理和内容审核等功能。请详细分析如何运用计算思维来确保协作的高效和数据的安全。5、（本题5分）考虑一个智能物流车辆调度系统，综合考虑货物种类、运输距离、车辆状态等因素进行合理调度。请深入探讨计算思维的作用。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在分布式系统中，一致性问题是一个关键挑战。深入探讨分布式一致性的概念和算法（如Paxos算法、Raft算法），分析一致