大学计算与人工智能基础 课后习题及答案

PAGEPAGE101章计算与智能””。答：图灵：图灵机；契克卡德：计算钟；帕斯卡：世界上第一台机械式计算机。ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer1942l943l9461-5ENIAC18千170305000法运算，与手工计算相比速度要大大加快，60秒钟射程的弹道计算时间由原来的20分钟缩短到30秒，比当时最快的计算工具快1000多倍。ENIAC的诞生具有里程碑意义，标志着电子计算机时代的到来。答：发展过程大体可分为电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路四个阶段。,将,“”和“”2章Python语言基础for12100sum=0foriinrange(1,101):sum+=iprint(sum) #5050is_prime(n)ndefis_prime(n):ifn<=1:returnFalseforiinrange(2,int(n**0.5)+1):ifn%i==0:returnFalsereturnTrue3.1-10035#初始化总和total=0#存储符合条件的数字numbers=[]#遍历1到100的数字fornuminrange(1,101):#检查是否能被3整除但不能被5整除ifnum%3==0andnum%5!=0:numbers.append(num)total+=num#输出结果print("1-10035")print(numbers)print("\n这些数字的总和是：",total)4.如何用字典统计字符串"hello"中每个字符的出现次数？s="hello"count={}forcharins:count[char]=count.get(char,0)+1print(count) #{'h':1,'e':1,'l':2,'o':1}5.使用循环和条件语句实现一个猜数字游戏，程序随机生成1-100之间的数字，玩家有最多7次猜测机会，每次提示猜大了还是猜小了。importrandomdefguess_number():target=random.randint(1,100)attempts=7print("猜数字游戏(1-100)，你有7次机会")forattemptinrange(1,attempts+1):guess=int(input(f"第{attempt}次猜测:"))ifguess==target:print(f"恭喜！你在第{attempt}次猜中了数字{target}")returnelifguess<target:print("猜小了")else:print("猜大了")print(f"很遗憾，游戏结束。正确答案是{target}")guess_number()6．给定一个整数列表和一个目标值，找出列表中两数之和等于目标值的索引。deftwo_sum(nums,target):num_map={}fori,numinenumerate(nums):complement=target-numifcomplementinnum_map:return[num_map[complement],i]num_map[num]=ireturn[]#测试print(two_sum([2,7,159)) #输出0,1]reversedefreverse_string(s):returns[::-1]#或使用循环defreverse_string_loop(s):reversed_str=""forcharins:reversed_str=char+reversed_strreturnreversed_str#测试print(reverse_string("hello")) #"olleh"ndeffibonacci(n):a,b=0,1result=[]for_inrange(n):result.append(a)a,b=b,a+breturnresult#测试print(fibonacci(10)) #0,1,1,2,3,5,8,13,21,34]maxdeffind_max(nums):ifnotnums:returnNonemax_num=nums[0]fornuminnums:ifnum>max_num:max_num=numreturnmax_num#测试print(find_max([3,5,2,8,1])) #810.设计一个密码强度检测程序，用于评估部队通信密码的安全性。密码需要满足的条件如下：至少8个字符;包含大小写字母;包含数字;包含特殊字符;不能包含连续三个相同字符。问题要求：实现密码规则验证函数，并返回详细的强度报告，给出改进建议。例如，密码“Army#2023”的检测输出示例为：{'length_ok':True,'has_upper':True,'has_lower':True,'has_digit':True,'has_special':True,'no_repeats':True,'strength':'极强','suggestions':['密码强度符合军事标准']}defcheck_password_strength(password):"""军事密码强度检测系统参数:password:待检测的密码字符串返回:包含详细检测结果的字典"""report={"length_ok":len(password)>=8,"has_upper":any(c.isupper()forcinpassword),"has_lower":any(c.islower()forcinpassword),"has_digit":any(c.isdigit()forcinpassword),"has_special":any(notc.isalnum()forcinpassword),"no_repeats":True}#检查连续重复字符foriinrange(len(password)-2):ifpassword[i]==password[i+1]==password[i+2]:report["no_repeats"]=Falsebreak#计算综合评分score=sum(report.values())report["strength"]=["极弱","弱","中","强","极强"][min(score,4)]#生成改进建议suggestions=[]ifnotreport["length_ok"]:suggestions.append("密码长度至少8位")ifnotreport["has_upper"]:suggestions.append("需要包含大写字母")ifnotreport["has_lower"]:suggestions.append("需要包含小写字母")ifnotreport["has_digit"]:suggestions.append("需要包含数字")ifnotreport["has_special"]:suggestions.append("需要包含特殊字符")ifnotreport["no_repeats"]:suggestions.append("避免连续三个相同字符")report["suggestions"]=suggestionsifsuggestionselse["密码强度符合军事标准"]returnreport#测试案例print(check_password_strength("Army#2023"))"""输出：{'length_ok':True,'has_upper':True,'has_lower':True,'has_digit':True,'has_special':True,'no_repeats':True,}"""

'strength':'极强','suggestions':['密码强度符合军事标准']print(check_password_strength("Armt"))Studentname、agestudy()classStudent:definit(self,name,age):=nameself.age=agedefstudy(self):print(f"{}isstudying.")AnimalDogclassAnimal:defspeak(self):print("Animalspeaks")classDog(Animal):defspeak(self):print("Dogbarks")"BankAccount"classBankAccount:definit(self,account_number,owner_name,balance=0):self.account_number=account_numberself.owner_name=owner_nameself.balance=balancedefdeposit(self,amount):ifamount>0:self.balance+=amountprint(f"存款成功，当前余额:{self.balance}")else:print("存款金额必须大于0")defwithdraw(self,amount):ifamount>0:ifself.balance>=amount:self.balance-=amountprint(f"取款成功，当前余额:{self.balance}")else:

else:

print("余额不足")print("取款金额必须大于0")#测试

defdisplay_balance(self):print(f"账户:{self.account_number},户名:{self.owner_name},余额:{self.balance}")account=BankAccount("123456","张三",1000)account.deposit(500)account.withdraw(200)account.withdraw(2000)account.display_balance()（。importstringdefword_count(text):#去除标点并转换为小写text=text.lower()text=text.translate(str.maketrans('','',string.punctuation))words=text.split()word_counts={}forwordinwords:word_counts[word]=word_counts.get(word,0)+1returnword_counts#使用列表推导式实现defword_count_with_comprehension(text):text=text.lower()text=text.translate(str.maketrans('','',string.punctuation))words=text.split()return{word:words.count(word)forwordinset(words)}#测试sample_text="Helloworld!HelloPython.Pythonisgreat,isn'tit?"print(word_count(sample_text))Python示例输入：3*5示例输出：输入第一个数字:3输入运算符(+-*/):*输入第二个数字:5结果：15.0继续计算?(y/n):ndefcalculator():print("简单计算器(支持+-*/)")whileTrue:try:num1=float(input("输入第一个数字:"))op=input("输入运算符(+-*/):")num2=float(input("输入第二个数字:"))ifop=='+':result=num1+num2elifop=='-':result=num1-num2elifop=='*':result=num1*num2elifop=='/':ifnum2==0:raiseZeroDivisionError("除数不能为零")result=num1/num2else:

print("无效运算符")continueprint(f"结果:{result}")exceptValueError:print("错误:请输入有效数字")exceptZeroDivisionErrorase:print(f"错误:{e}")again=input("继续计算?(y/n):")ifagain.lower()!='y':breakcalculator()countdown(n)n1defcountdown(n):whilen>=1:yieldnn-=1fornumincountdown(5):print(num) #5,4,3,2,117@timerimporttimedeftimer(func):defwrapper(*args,**kwargs):start=time.time()result=func(*args,**kwargs)end=time.time()print(f"Timetaken:{end-start}seconds")returnresultreturnwrapper@timerdefmy_func():time.sleep(2)my_func()#输出：Timetaken:2.0seconds18.编写一个异步程序，同时下载多个网页内容并保存到本地文件，使用aiohttp进行异步HTTP请求。importaiohttpimportasyncioimportosasyncdefdownload_page(session,url,filename):try:asyncwithsession.get(url)asresponse:content=awaitresponse.text()withopen(filename,'w',encoding='utf-8')asf:f.write(content)print(f"成功下载{url}到{filename}")exceptExceptionase:print(f"下载{url}失败:{e}")asyncdefmain(urls):asyncwithaiohttp.ClientSession()assession:tasks=[]fori,urlinenumerate(urls):filename=f"page_{i+1}.html"task=asyncio.create_task(download_page(session,url,filename))tasks.append(task)awaitasyncio.gather(*tasks)#测试URL列表urls=["https://",""]#确保输出目录存在os.makedirs("downloads",exist_ok=True)#运行程序asyncio.run(main(urls))3章计算系统选择题1（A．语义B.语法C.层次D.时序2OSI（BA．传输层B.网络层C.数据链路层D.物理层3DNS（R）为hi.du.n,MX,50，则是（DA.邮服器域B.权域服器域C.本域服器域D.邮服器别4OSI6）（会话B.密C.由择 D.数表转换5.在Internet中用行数传控的议（AA．TCP B.IP C.HTTP D.FTP6（IP地址B.地理位置C.域名D7web，http（）A.协B.机 C.TCP/IPD.8（A.进管B.内管C.数库询D.文系管（9）9.IPv400CA.AB.BC.CD.D（10） 10.4V"DA.Value（价） B.Volume（量C.Variety（样） D.以都问答题·4个“”存储介质（（（。·控制（存储器输出设备：工作原理（“CUA（键。系统软件如dwLiu软硬件结构。OSI物理层。数据链路层（。网络层（IP。传输层（CP会话层（。表示层。应用层TPPTCP/IPTP与I层级）”（a（P层：（cke（CPUn应用层（ageDa。通常在10（i如公（N）（10公里nenetofhng（FPS等感知设备，将物理世界中的“物”（如家电、汽车、工业设备、环境监测仪）连接到互联网，实现“物与物、物与人、物与系统”的信息采集、传输、交互、智能处理的网络体系。物联网的核心特征包括以下4点：Pecep（RD物”；ro如FLRNBT5egencA（；o”（”3-1。计算题（1）40（C。CP4段55.55.25最后8+”：40“240”8”4位（“0”4位（。=2^-”和”“主机位数=4”，得到答案14个。（2）计算IP地址0与子网掩码24的网络地址。答：IP地址0与子网掩码24、按位转换为2进制分别是：IP地址：11000000.10101000.00000001.00110010子网掩码：11111111.11111111.11111111.11100000“”11000000.1010100000000001.00100000IP0242。（3）1101013；3（。4章信息编码与存储管理选择题（DA.算式单 B.示式一C.免十制混淆 D.逻电硬相应37AA.100101 B.100100 C.101100 D.111001（B）A.(72)8 B.(57)10 C.(40)16 D.(70)8（DA.进码 B.ASCII码 C.字码 D.进码（B）A.MP3 B.jpg C.wav D.xlsAA.样量化编码 B.化码采样 C.样码量化 D.码量化采样112BA.(1100)2 B.(0101)2 C.(1010)2 D.512KB20:1B4MB B.10MB C.2560KB D.56K汉字阵一用白色点来示字形编码个88点字存储量(C 16节 B.1字节 C.8字节 D.64(103CA.3 B.6 C.8 D.9(11)在我国汉字代码标准GB2312-80中规定每个汉字占用(D)个字节。A.1 B.4 C.3 D.2(12（DA.区码 B.出码 C.型码 D.机码(13（AA.1GB>1MB>1KB B.1GB>1KB>1MBC.1MB>1KB>1GB D.1KB>1MB>1GBDBS（C系分员 B.序员 C.据管员 D.操员(15（A.实完、照整用户定完整 B.据构关操完整约束C.据加数修数据询 D.外式模、模式(16E-RB。A.需分阶段 B.辑计段C.念计段 D.物设阶段(17E－RM：N（C。A．M实的键字 B．N端体关字C．MN实的键组合 D．重选其属性(18SQLA。A.GRANT B.COMMIT C.D.SELECT(19)数据库指的是（D）的数据集合。可选项：①以一定方便储存的；②能为多个用户共享；③具有尽可能小的冗余度；④与应用程序彼此独立的。选择一项：A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④(20webIPAA.数采集 B.据洗 C.据储 D.数挖掘(21VAA.价密高 B.据大 C.理度快 D.数类繁多(22)（C）A.合层 B.用层 C.识层 D.网层(23)区块链是一种“特殊”的分布式存储，哪个不是其特性:（A）A.节无同数据 B.据由统有者来体护C.（P2P）D.(24（DA.本块哈值本块的据容关联 B.改何据会到本哈值C.一块记前块哈值 D.以都是简答题8X+Y]补和[X-Y]X+YX-Y的值。并说明是否有溢出现象。答：[X]补=01111000[Y]补=11101110[-Y]补=00010010[X+Y]补=[X]补+[Y]补=01100110[X-Y]=[X]补+[-Y]=10001010[X+Y]=X+Y=(+102)10 溢出[X-Y]=[[X-Y]补]补=X-Y=(-118)1080-255Pythondefdec2bin(x):x-=int(x)bins=[]whilex:x*=2bins.append(1ifx>=1.else0)x-=int(x)returnbinsprint(dec2bin(.8125))SQLSQLDDLDMLDCLSQL“””SQLSQLSQL⑤语言简捷，易学易用。Stde（SSnmeeAgeSQL20答：SELECTSname,S# FROMStudent WHEREAge>20;（oueaeeoc）（au①ouTBPB甚至FB级别。②ae③速度快eocy④aue”的数据”Hadoop、SparkStorm。HadoopHadoop谷歌发表的海量数据处理相关的多篇论文，重新实现了相关算法和组件堆栈，使大规模批处理技术变得更Hadoopk（kSparkSpakHadoopSparkStormHadoop答：HadoopHDFS、MapReduce和CommonHDFSMapReduceHadoopHadoopPigHive、Chukwa、、Zookeeper、Mahout等。PigHDFSMapReduceHadoopHadoopFumeHadoopHadoopRPCZookeeperHadoop(10)请阐述HBase和传统关系数据库的区别答：区别传统关系数据库HBase数据类型关系模型数据模型数据操作接存储模式基于行模式存储，元组或行会被连续地存储在磁盘也中基于列存储，每个列族都由几个文件保存，不同列族的文件是分离的数据索引针对不同列构建复杂的多个索引只有一个行键索引数据维护用最新的当前值去替换记录中原来的旧值更新操作不会删除数据旧的版本，而是生成一个新的版本可伸缩性很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也比较有限轻易地通过在集群中增加或者减少硬件数量来实现性能的伸缩(11)简述区块链的工作原理。成一个“指纹(12)请论述区块链技术在未来可能带来的变革以及面临的挑战。5章模型与算法BFSOENCOSEDSOPN（CLSE仍/启发函数h(x（/策略（OPEN中所有候选按h(x)h(x)OPENOPENCLOSEDOPNBSFIFFSIFOh(xCLOSED（（关系树is-a植物；草is-a植物。植物has-part根；植物has-part叶。水草is-a草；水草habitat-in水体。果树is-ahas-ability（has-partis-aproduce-ais-树/（闭环（//：按学习途径：符号学习、神经网络（连接）学习、统计学习、交互/强化学习。（有y，/（无y//压缩演绎类比（本章亦提到按目标分：概念/规则/函数/类别/贝叶斯网络等。）///实现并优化得到近似/可能解。统计学习核心在于用样本+统计/概率+数值计算构建并优化模型。/如SVM（//vsvs/：/规约/（/F1/（//（///量子SVM/b（结构6章人工智能基础1.度习传机习的质别于BA.据更B.动征取C.用GPUD.型数解析：深度学习与传统机器学习的本质区别在于自动特征提取能力。传统机器学习依赖人工设计特征（（、C（GPU）D（）（。2.梯度消失问题主要影响（B）A.CNN B.RNN C.GAN D.TransformerRNN（。RNN（CN、N、Trnsfrme3.简述人工智能的定义及其核心要素。4.数据驱动型AI面临的主要挑战是什么？答：数据驱动型AI面临的主要挑战包括数据质量、数据隐私、数据偏见以及标注数据的成本。5.从传统机器学习到深度学习，模型驱动的AI有哪些显著变化？AI6.列举AI在至少三个行业中的应用现状，并预测其未来趋势。AIAIAI7.解释算力的定义与衡量标准。答：算力是指计算机处理数据的能力，通常通过每秒浮点运算次数（FLOPS）来衡量。8.列举至少三个主要的算力提供者，并简述其特点。（GPUAI、AMD（AI9.GPU在AI计算中的优势是什么？PAGEPAGE2