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頁安慶師范大學

《計算思維導論實驗》2023-2024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、對于計算思維中的數據結構選擇，在滿足不同應用需求和提高算法效率方面，以下哪一個觀點是最合理的？（）A.數據結構的選擇取決于問題的性質、數據的特點和操作的頻繁程度。例如，對于頻繁插入和刪除操作的應用，鏈表可能更合適；對于快速查找和排序需求，二叉搜索樹或哈希表可能是更好的選擇。合理選擇數據結構可以顯著提高算法的效率和性能B.數據結構的選擇并不重要，任何一種數據結構都可以用于解決各種問題，只需要在編程時靈活運用即可C.數據結構越復雜，其性能就越好，因此在實際應用中應盡量選擇復雜的數據結構D.數據結構的學習和理解難度較大，為了降低編程的復雜性，應該盡量選擇簡單的數據結構，即使效率稍低也可以接受2、當設計一個網絡協議，需要考慮協議的可靠性、效率和靈活性。以下哪種協議設計原則和方法是重要的？（）A.分層設計，將功能劃分到不同層次B.錯誤檢測和糾錯機制，保證數據可靠傳輸C.流量控制和擁塞控制，提高網絡效率D.以上原則和方法的綜合考慮3、在計算機系統的性能評估中，以下哪個指標主要反映CPU的運算速度？（）A.內存帶寬B.磁盤I/O速度C.浮點運算性能D.網絡帶寬4、對于計算思維中的可計算性理論，以下關于其基本概念和意義的描述，哪一種是準確的？（）A.可計算性理論研究哪些問題是可計算的，哪些是不可計算的，以及計算的復雜性和界限。它定義了圖靈機等計算模型，并通過這些模型來判斷問題的可解性。了解可計算性理論有助于我們理解計算機的能力和限制，避免在不可計算的問題上浪費時間和資源，同時為算法設計和問題求解提供理論基礎B.可計算性理論是一種純理論的研究，與實際的計算應用沒有直接的關系，對計算機編程和問題解決沒有實際價值C.可計算性理論過于深奧和抽象，只有計算機科學家和數學家才需要研究，普通的計算機用戶和程序員無需了解D.可計算性理論已經過時，隨著計算機技術的發展，其結論和方法已經不再適用5、在計算思維的模式識別與規律發現方面，對于處理大量數據并從中提取有用信息，以下哪一項描述是最準確的？（）A.模式識別和規律發現涉及對數據的觀察、分析和綜合，通過運用統計方法、機器學習算法和數據挖掘技術，從看似無序的數據中找出隱藏的模式、趨勢和相關性。這不僅有助于理解數據的內在結構，還能為預測、決策和優化提供依據B.模式識別和規律發現完全依賴于先進的計算機軟件和工具，人的判斷和分析能力在其中作用不大C.對于大量數據，隨機抽取一部分進行分析就能夠發現有效的模式和規律，無需對整個數據集進行全面處理D.模式識別和規律發現是一個一次性的過程，一旦得出結論，就不需要再進行更新和改進6、在密碼學中，如果要生成安全的隨機數，用于加密密鑰等敏感操作。以下哪種方法是可靠的？（）A.使用編程語言內置的隨機數生成函數B.基于當前時間和系統狀態生成隨機數C.使用專門的硬件隨機數生成器D.人為隨機選擇數字7、計算思維中的創新思維是一種重要的思維方式。以下關于創新思維的描述中，錯誤的是？（）A.創新思維是一種敢于突破傳統思維模式，提出新的想法和方法的思維方式B.創新思維可以通過學習創新方法和技巧來培養，也可以通過與他人交流和合作來激發C.創新思維在計算思維中起著重要的作用，可以幫助我們設計出更加高效和智能的算法和系統D.創新思維是一種天生的能力，無法通過學習和培養來提高8、在計算思維的應用中，對于一個設計智能交通系統的任務，以下哪個方面不是重點考慮的（）A.車輛的外觀設計B.交通流量的實時監測C.最優路徑規劃D.信號燈的智能控制9、在計算思維中，對于一個優化算法的過程，以下哪個步驟通常不是首先進行的（）A.分析算法的時間和空間復雜度B.嘗試不同的算法實現C.確定優化的目標和約束條件D.對算法進行代碼優化10、在計算思維中，系統設計是一個重要的環節。以下關于系統設計的描述中，錯誤的是？（）A.系統設計包括需求分析、體系結構設計、模塊設計等步驟，需要綜合考慮功能、性能、可靠性等方面的要求B.系統設計需要選擇合適的技術和工具，如編程語言、數據庫、操作系統等C.系統設計需要考慮系統的可擴展性、可維護性和可移植性，以便系統能夠適應不斷變化的需求D.系統設計只需要考慮系統的功能需求，其他方面的需求可以忽略不計11、在開發一個能夠自動識別圖像中物體的計算機視覺系統時，計算思維在特征提取和分類算法選擇方面起著關鍵作用。以下哪種方法更符合計算思維？（）A.使用手工設計的特征，如邊緣、形狀等，結合傳統分類器B.利用深度學習中的卷積神經網絡自動學習特征和進行分類C.不提取特征，直接將原始圖像輸入簡單的分類器D.完全依賴人類的視覺判斷，不使用計算機算法12、對于一個需要對大量文本數據進行快速分類和檢索的應用，比如一個大型在線圖書館的書籍分類系統。在選擇數據結構時，以下哪種數據結構可能是最適合的，以提高數據處理的效率和準確性？（）A.簡單的線性鏈表，逐個元素進行查找和操作B.二叉搜索樹，通過比較節點值進行快速查找，但在數據不平衡時性能可能下降C.哈希表，能夠在平均情況下以常數時間復雜度進行插入、刪除和查找操作，非常適合處理大量的、需要快速檢索和分類的數據，大大提高系統的響應速度和準確性D.棧結構，按照后進先出的原則操作數據13、計算思維中的并發和并行概念有助于提高系統性能。對于一個多線程程序，以下哪種情況可能導致線程安全問題（）A.多個線程同時讀寫共享數據B.每個線程處理獨立的數據C.線程之間沒有交互D.以上都不會14、在進行數據可視化時，計算思維有助于我們選擇合適的圖表類型和展示方式來清晰地傳達信息。假設您有一組關于不同城市氣溫變化的數據，以下哪種可視化方法最能有效地呈現數據趨勢？（）A.使用餅圖展示每個城市的氣溫比例B.運用折線圖展示各城市氣溫隨時間的變化C.用柱狀圖比較不同城市在同一時間的氣溫D.不進行可視化，直接以表格形式呈現數據15、計算思維強調模式識別和規律發現。對于一個數列1,4,9,16,25,...，其通項公式最可能是（）A.an=nB.an=n^2C.an=2n-1D.an=2^n16、在計算機程序中，控制結構用于決定程序的執行流程。以下哪種控制結構可以根據條件的真假重復執行一段代碼？（）A.順序結構B.選擇結構C.循環結構D.以上都不是17、在密碼學中，對稱加密和非對稱加密都用于保障數據的安全。以下哪種情況更適合使用對稱加密？（）A.大量數據的加密傳輸B.數字簽名C.密鑰交換D.以上都不是18、在計算思維中，算法的可擴展性是一個重要的問題。以下關于算法可擴展性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的可擴展性是指算法能夠適應問題規模的增長和變化的能力B.算法的可擴展性可以通過設計靈活的數據結構和算法框架來實現C.算法的可擴展性需要考慮算法的時間復雜度和空間復雜度，以確保算法在大規模問題上的效率D.算法的可擴展性只與算法的設計有關，與編程語言和計算機硬件無關19、在計算思維中，算法的時間復雜度和空間復雜度是衡量算法效率的重要指標。以下關于時間復雜度和空間復雜度的描述中，錯誤的是？（）A.時間復雜度是指算法執行所需的時間與問題規模之間的關系B.空間復雜度是指算法執行所需的存儲空間與問題規模之間的關系C.時間復雜度和空間復雜度越低，算法的效率越高D.時間復雜度和空間復雜度只與算法的設計有關，與編程語言和計算機硬件無關20、關于計算中的圖算法，以下對于最短路徑算法（如Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法）的原理、適用范圍和性能比較的描述，哪一項是恰當的？（）A.Dijkstra算法用于求解單源最短路徑問題，即從一個源點到其他所有頂點的最短路徑；Floyd-Warshall算法用于求解任意兩點之間的最短路徑。Dijkstra算法的時間復雜度為O(|V|^2)或O(|E|log|V|)，Floyd-Warshall算法的時間復雜度為O(|V|^3)。在稀疏圖中，Dijkstra算法通常更有效；在稠密圖中，Floyd-Warshall算法可能更合適B.Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法在原理和適用范圍上完全相同，可以隨意選擇使用C.最短路徑算法只適用于交通網絡等特定領域，在其他領域沒有應用價值D.Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法的性能都很差，已經被新的算法所取代二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維在制造業中的應用”，說明在產品設計、生產流程優化、質量控制等方面如何運用計算思維提高制造企業的競爭力。2、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維在教育領域的應用”，說明如何培養學生的計算思維能力，以及計算思維對教育改革和創新的影響。3、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維與未來社會的發展”，說明計算思維在推動科技進步、社會變革和人類發展方面的潛在作用和影響。4、（本題5分）解釋計算思維中的計算經濟學中的經濟模型和預測分析，分析在經濟研究中的應用。5、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維在職業發展中的重要性”，說明不同職業領域對計算思維能力的需求，以及如何通過培養計算思維提升職業競爭力。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個企業供應鏈管理系統，需要優化采購、生產和銷售環節的協同。請詳盡分析如何運用計算思維來提升供應鏈的整體效益。2、（本題5分）假設要開發一個智能語音助手，能夠理解用戶的語音指令、執行相應任務并進行自然的對話。請分析如何運用計算思維來提高語音識別和理解的準確性。3、（本題5分）一款智能健身應用在運動計劃制定和運動數據監測方面不夠個性化和準確。請從計算思維的角度剖析問題，提出基于用戶身體數據和運動目標的個性化運動方案生成算法。4、（本題5分）假設要構建一個智能農業溫室環境控制系統，能夠自動調節溫度、濕度和光照。請全面分析此系統中所涉及的計算思維和傳感器融合技術。5、（本題5分）在一個企業的人力資源績效考核系統中，如何運用計算思維制定科學合理的考核指標、評估方法和結果反饋機制。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在數據壓縮中的無損壓縮和有損壓縮技術中，根據需求選擇合適的壓縮方式是重要決策。請全面論述計算思維在無損壓縮和有損壓縮算法選擇中的考慮因素，如數據特征、壓縮比要求、恢復質量需求，并且分析如何在不同應用場景中權衡壓縮效果和計算成本。2、（本題