南京大学考研计算机科学试卷

南京大学考研计算机科学试卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________试卷名称：南京大学考研计算机科学试卷考核对象：计算机科学专业硕士研究生入学考试题型分值分布：-判断题（总共10题，每题2分）总分20分-单选题（总共10题，每题2分）总分20分-多选题（总共10题，每题2分）总分20分-案例分析（总共3题，每题6分）总分18分-论述题（总共2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.计算机程序的本质是算法的电子实现。2.快速排序算法在最坏情况下的时间复杂度是O(n^2)。3.在TCP/IP协议簇中，IP协议负责数据传输的可靠性和顺序性。4.数据库中的事务必须满足原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）四个特性。5.机器学习中的过拟合是指模型对训练数据拟合过度，泛化能力差。6.二叉搜索树的查找时间复杂度始终为O(logn)。7.在面向对象编程中，继承和多态是两个核心机制。8.线程和进程的主要区别在于线程共享进程的内存空间。9.分布式系统的容错性是指系统在部分节点失效时仍能正常工作。10.图的广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的时间复杂度相同。二、单选题（每题2分，共20分）1.下列哪种数据结构是先进先出（FIFO）的？A.队列B.栈C.链表D.树2.在关系数据库中，主键的作用是？A.确保数据唯一性B.提高查询效率C.限制数据类型D.以上都是3.决策树算法中，选择分裂属性的标准通常是？A.信息增益B.熵C.基尼系数D.以上都是4.下列哪种算法不属于动态规划？A.背包问题B.最长公共子序列C.快速排序D.斐波那契数列5.在计算机网络中，HTTP协议属于？A.应用层协议B.传输层协议C.网络层协议D.数据链路层协议6.操作系统的内存管理中，分页技术的主要目的是？A.提高内存利用率B.减少内存碎片C.实现虚拟内存D.以上都是7.下列哪种加密算法属于对称加密？A.RSAB.AESC.ECCD.SHA-2568.在数据库索引优化中，B+树索引通常优于B树的原因是？A.B+树支持范围查询B.B+树节点密度更高C.B+树更节省存储空间D.以上都是9.下列哪种算法适用于大规模数据集的聚类分析？A.K-meansB.决策树C.DijkstraD.快速排序10.在分布式系统中，CAP定理指出系统最多只能同时满足？A.一致性、可用性、分区容错性B.可靠性、可用性、分区容错性C.一致性、可靠性、分区容错性D.可靠性、一致性、分区容错性三、多选题（每题2分，共20分）1.下列哪些属于算法的时间复杂度表示方法？A.O(1)B.O(logn)C.O(n^2)D.O(n!)2.在数据库设计中，范式的作用包括？A.减少数据冗余B.提高数据一致性C.增加查询效率D.简化数据管理3.机器学习中的监督学习包括哪些任务？A.分类B.回归C.聚类D.降维4.下列哪些属于常见的网络攻击类型？A.DDoS攻击B.SQL注入C.中间人攻击D.恶意软件5.操作系统的进程管理功能包括？A.进程创建与销毁B.进程调度C.进程同步与互斥D.资源分配6.在数据结构中，下列哪些属于递归算法的应用场景？A.队列操作B.二叉树遍历C.快速排序D.深度优先搜索7.下列哪些属于常见的数据库事务隔离级别？A.读未提交B.读已提交C.可重复读D.串行化8.在计算机网络中，下列哪些属于传输层协议？A.TCPB.UDPC.HTTPD.FTP9.机器学习中的特征工程包括哪些方法？A.特征选择B.特征缩放C.特征编码D.模型选择10.分布式系统的常见架构包括？A.主从架构B.对等架构C.微服务架构D.客户端-服务器架构四、案例分析（每题6分，共18分）1.数据库索引优化案例某电商平台的订单表包含字段：订单ID（主键）、用户ID、商品ID、订单金额、下单时间。假设该表有百万级数据，查询时经常需要根据用户ID和下单时间进行组合查询。请分析以下两种索引方案，并说明哪种更优，理由是什么？-方案一：创建复合索引（用户ID，下单时间）-方案二：创建两个单列索引（用户ID，下单时间）2.分布式系统容错性设计案例某分布式数据库系统采用主从复制架构，主节点负责写操作，从节点负责读操作。假设主节点发生故障，系统需要自动切换到从节点。请分析该架构的容错性设计要点，并说明可能存在的风险及改进措施。3.机器学习模型调优案例某公司使用K-means算法对用户进行聚类分析，初始聚类中心随机选择。发现聚类效果不理想，用户分布不均匀。请提出至少两种改进方法，并说明原理。五、论述题（每题11分，共22分）1.算法设计与分析论述请论述快速排序算法的原理、时间复杂度分析（最好、最坏、平均情况），并说明其优缺点及适用场景。2.数据库事务管理论述请论述数据库事务的ACID特性，并分析在实际应用中如何保证事务的隔离性和持久性，举例说明可能出现的并发问题（如脏读、不可重复读）及其解决方案。---标准答案及解析一、判断题1.√2.√3.×（IP协议负责数据传输的无连接性，TCP协议负责可靠性和顺序性）4.√5.√6.×（在平衡二叉搜索树中查找时间复杂度为O(logn)，非平衡树可能为O(n)）7.√8.√9.√10.×（BFS时间复杂度为O(V+E)，DFS时间复杂度为O(V+E)，但实现方式不同）二、单选题1.A2.A3.D4.C5.A6.D7.B8.D9.A10.A三、多选题1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B4.A,B,C,D5.A,B,C,D6.B,C,D7.A,B,C,D8.A,B9.A,B,C10.A,B,C,D四、案例分析1.数据库索引优化案例-方案一更优。复合索引可以支持范围查询，且查询效率更高，因为索引树只需要遍历部分节点即可满足条件。-方案二可能需要全表扫描，效率较低。2.分布式系统容错性设计案例-设计要点：主从复制、心跳检测、自动故障切换。-风险：数据一致性问题、切换延迟。-改进措施：增加延迟检测机制、使用多主架构。3.机器学习模型调优案例-方法一：调整初始聚类中心（如K-means++算法）。-方法二：增加数据预处理（如标准化）。五、论述题1.算法设计与分析论述-原理：分治策略，选择基准元素，分区排序。-时间复杂度：最好/平均O(nlogn)，最坏O(n^2)。-优点：效率高，通用性强。-缺点：最坏情况性能差