學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京工業大學《有限元基礎與軟件應用》

2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、考慮使用Pascal語言開發一個學校圖書館管理系統，系統需要管理圖書的借閱記錄、庫存信息、讀者信息等。在處理圖書借閱和歸還的邏輯時，為了防止并發操作導致的數據不一致問題，以下哪種方法是合適的？（）A.使用臨界區（CriticalSection）來保護共享數據，確保同一時間只有一個操作進行B.采用信號量（Semaphore）進行資源的同步和互斥訪問C.運用事務（Transaction）機制，將借閱和歸還操作視為一個原子操作D.不做任何特殊處理，依靠數據庫自身的并發控制機制2、在Java中，要實現一個觀察者模式，用于在對象狀態發生變化時通知多個觀察者。以下關于觀察者模式的實現和特點，哪一項是不準確的？（）A.定義主題接口和觀察者接口，主題負責維護觀察者列表并通知觀察者B.觀察者實現觀察者接口，注冊到主題中，并在收到通知時進行相應的處理C.觀察者模式可以實現松耦合，主題和觀察者之間的依賴關系較小D.觀察者模式只適用于簡單的場景，對于復雜的系統架構不太適用3、在Python中，以下哪個語句可以輸出"Hello,World!"？（）A.print("Hello,World!")B.output("Hello,World!")C.show("Hello,World!")D.display("Hello,World!")4、在程序設計中，以下哪個概念用于描述算法的空間效率？（）A.算法的時間復雜度是衡量算法執行時間的指標，與空間效率無關B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，與空間效率沒有直接關系C.算法的空間效率是指算法執行所需的存儲空間。通常用空間復雜度來衡量，空間復雜度越低，算法的空間效率越高D.算法的可維護性是指算法易于修改和擴展的程度，與空間效率關系不大5、Java中的集合框架中，以下哪個用于實現無序且不允許重復元素的集合？（）A.HashSetB.ArrayListC.LinkedListD.HashMap6、在C++中，要實現一個模板類，能夠處理不同類型的數據，例如整數、浮點數和字符串等。以下關于模板類的設計和使用，哪一項是不準確的？（）A.使用模板參數來定義類的通用類型，使得類可以適用于多種數據類型B.在模板類的實現中，根據模板參數的類型進行相應的操作和處理C.模板類的實例化時，根據具體的類型自動生成相應的代碼D.模板類會增加代碼的復雜性和編譯時間，因此應盡量避免使用，而采用多個具體類型的類來實現相同的功能7、在Python中，要使用線程池來執行多個并發任務。以下關于線程池的使用和優勢，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過concurrent.futures模塊中的ThreadPoolExecutor來創建線程池B.線程池可以自動管理線程的創建和銷毀，避免頻繁創建和銷毀線程的開銷C.線程池中的線程數量應該根據系統資源和任務特點進行合理設置D.線程池適用于所有類型的任務，包括計算密集型和I/O密集型任務，效果都一樣好8、在C++中，要實現一個類的拷貝構造函數，以下哪種方式是正確的（）A.手動實現拷貝構造函數，逐個復制成員變量B.讓編譯器自動生成拷貝構造函數C.不實現拷貝構造函數D.以上方法都不對9、使用Python語言進行數據可視化，要繪制一個折線圖來展示一組數據的變化趨勢。以下哪種庫是常用的選擇（）A.

matplotlib

B.

numpy

C.

pandas

D.

scikit-learn

10、在Java中，要處理異常情況，例如文件讀取失敗或者網絡連接中斷。以下關于異常處理的策略，哪一項是不準確的？（）A.使用try-catch語句塊來捕獲可能拋出的異常B.在catch塊中，可以根據不同的異常類型進行不同的處理操作C.可以拋出自定義的異常類，以更準確地描述程序中的錯誤情況D.為了不影響程序的正常執行，應該盡量捕獲所有可能的異常，而不管是否能夠進行有效的處理11、在Python中，要編寫一個程序來實現冒泡排序算法對一個整數列表進行排序。以下關于冒泡排序算法的實現和優化，哪一項是錯誤的？（）A.外層循環控制排序的輪數，內層循環比較相鄰的元素并進行交換B.在每一輪排序中，最大的元素會“浮”到列表的末尾C.可以通過標記是否發生交換來判斷列表是否已經有序，提前結束排序過程，提高效率D.冒泡排序算法在任何情況下都是最優的排序算法，不需要考慮使用其他更高效的排序算法12、在Python中，以下哪個數據結構是無序且不允許重復元素的？（）A.列表B.元組C.集合D.字典13、C語言中，若有定義“inta=5;”，則執行“a+=2;”后，a的值為？（）A.5B.6C.7D.814、假設要開發一個用于管理圖書館書籍借閱信息的系統，需要實現書籍的借閱、歸還、續借以及逾期提醒等功能。在設計程序時，考慮到可能有大量的并發操作和數據存儲需求。以下哪種編程語言和數據庫組合最適合這個項目？（）A.使用Python編程語言結合MySQL數據庫，利用其豐富的庫和成熟的關系型數據庫管理能力B.采用Java編程語言搭配MongoDB數據庫，發揮Java的穩定性和MongoDB的靈活性處理非結構化數據C.運用C++編程語言并結合SQLite數據庫，以獲得高效的性能和輕量級的數據庫存儲D.選擇JavaScript編程語言配合PostgreSQL數據庫，借助JavaScript在前端和后端的通用性以及PostgreSQL的強大功能15、在Java中，要實現一個接口

Shape

，包含一個方法

calculateArea()

，然后有

Circle

和

Rectangle

兩個類實現這個接口。當創建一個

Shape

類型的引用，并指向一個具體的實現類對象時，以下哪種方式能夠正確調用

calculateArea()

方法（）A.通過引用直接調用B.進行類型轉換后調用C.無法調用，接口中沒有具體實現D.以上方法都不對16、在Python中，要使用裝飾器來增強一個函數的功能，例如添加日志記錄或性能測量。以下關于裝飾器的實現和應用，哪一項是錯誤的？（）A.定義一個裝飾器函數，它接受一個函數作為參數，并返回一個新的函數B.在被裝飾的函數前使用@符號加上裝飾器函數的名稱來應用裝飾器C.裝飾器可以嵌套使用，多個裝飾器可以依次對函數進行增強D.裝飾器會改變被裝飾函數的名稱和簽名，可能導致一些調用上的問題17、在設計一個用于天氣預報的系統時，需要收集和分析來自多個氣象站的數據，運用數值天氣預報模型進行預測，并以直觀的方式展示給用戶。以下哪種技術和工具的選擇是最恰當的？（）A.使用C++編寫數據收集和處理程序，結合Python的NumPy和SciPy庫進行數據分析，利用專業的氣象模型軟件進行預測，通過HTML5和CSS3構建前端展示界面B.采用Java的Netty框架接收數據，運用Spark進行大數據分析，使用第三方氣象預測服務獲取預報結果，借助Vue.js實現前端可視化C.運用Python的AsyncIO庫進行異步數據采集，結合TensorFlow進行模型訓練和預測，使用Echarts庫進行數據可視化，利用Django框架搭建后端服務D.選擇JavaScript的FetchAPI獲取數據，利用Node.js的流處理模塊處理數據，借助matplotlib生成圖表，使用Express框架構建后端18、在一個使用C語言編寫的程序中，需要實現一個功能：計算給定整數數組中所有元素的平均值。假設數組名為

arr

，長度為

n

。以下哪種方法是最常見和有效的計算平均值的方式（）A.先對數組元素求和，然后除以元素個數B.逐個計算每個元素與其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值C.隨機選擇數組中的一部分元素計算平均值D.以上方法都不可行19、假設正在開發一個金融風險評估系統，需要分析市場數據、信用記錄和宏觀經濟指標。以下哪種數據分析方法和模型在金融風險評估中被廣泛采用，并且能夠提供可靠的風險評估結果？（）A.風險價值（VaR）模型B.信用評分模型C.壓力測試D.以上方法和模型都常用于金融風險評估20、在開發一個在線音樂平臺時，需要處理海量的音樂文件存儲、用戶播放記錄、個性化推薦等功能。對于音樂文件的存儲和播放技術，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優的？（）A.將音樂文件存儲在本地服務器，使用HTTP協議播放，基于內容的推薦算法B.利用云存儲服務存儲音樂，通過RTSP協議播放，協同過濾推薦算法C.運用分布式文件系統存儲，借助流媒體技術播放，混合推薦算法結合內容和協同過濾D.把音樂文件壓縮存儲在數據庫，使用FTP下載播放，隨機推薦算法二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討C語言中的聯合（union）數據類型，解釋其與結構體的區別和適用場景，舉例說明聯合在節省內存空間方面的應用。2、（本題5分）論述在C語言中如何進行代碼的性能分析和優化，包括使用工具和技巧來找出性能瓶頸。3、（本題5分）論述C語言中如何實現冒泡排序的并行化，利用多線程或多進程提高排序效率。4、（本題5分）詳細論述C語言中結構體的定義和使用方法，解釋如何使用結構體來組織和處理復雜的數據類型，舉例說明結構體在實際編程中的應用。5、（本題5分）論述C語言中如何使用指針和數組實現一個字符串的去重操作，保留唯一的字符。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個字符串，判斷其是否為有效的電話號碼（包含特定的區號、號碼格式等）。2、（本題5分）編寫一個程序，實現從用戶輸入的一系列整數中找出最大值和最小值，并輸出它們以及它們出現的次數。用戶輸入以-1結束。3、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個字符串，程序將其中的數字和字母分別提取出來，組成新的字符串并輸出。4、（本題5分）編寫一個程序，要求用戶輸入一個整數