自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁河南開封科技傳媒學院

《高性能計算》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、設想正在開發一款移動應用的后端服務，需要處理用戶注冊登錄、數據存儲、消息推送以及地理位置服務等功能。要求系統能夠快速響應請求，具備良好的擴展性，并能適應不同移動平臺的需求。以下哪種技術方案是最優的？（）A.基于Python的FastAPI框架，使用MongoDB作為數據庫，借助FirebaseCloudMessaging實現消息推送，利用第三方地理位置服務API提供定位功能B.采用Java的SpringBoot框架，搭配MySQL數據庫，運用極光推送服務發送消息，通過百度地圖API獲取地理位置信息C.運用Node.js的NestJS框架，結合PostgreSQL數據庫，使用OneSignal進行消息推送，借助高德地圖API實現地理位置服務D.選擇PHP的Lumen框架，選用SQLite數據庫，利用個推進行消息推送，使用騰訊地圖API提供地理位置相關功能2、在設計一個數據庫驅動的Web應用程序時，需要在服務器端處理數據庫查詢和生成動態網頁。以下哪種服務器端編程語言和Web框架的組合能夠提供高效的開發和良好的性能？（）A.Python+DjangoB.PHP+LaravelC.Java+SpringBootD.Node.js+Express3、在面向對象程序設計中，以下哪個概念描述了一個類對另一個類的依賴關系？（）A.繼承（Inheritance）是一種類與類之間的關系，其中一個類（子類）繼承了另一個類（父類）的屬性和方法。繼承關系體現了代碼的復用和擴展B.封裝（Encapsulation）是將數據和操作數據的方法封裝在一個類中，通過訪問修飾符來控制對數據的訪問。封裝可以提高代碼的安全性和可維護性C.多態（Polymorphism）是指同一個行為具有多個不同表現形式或形態。在面向對象編程中，多態可以通過方法重寫和方法重載來實現D.依賴（Dependency）描述了一個類對另一個類的依賴關系。例如，一個類可能需要另一個類的對象來完成某些操作，這種情況下就存在依賴關系4、在程序設計中，以下哪個概念用于描述算法的時間效率？（）A.算法的空間復雜度是衡量算法所需存儲空間的指標，與時間效率無關B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，與時間效率沒有直接關系C.算法的時間效率是指算法執行所需的時間。通常用時間復雜度來衡量，時間復雜度越低，算法的時間效率越高D.算法的可維護性是指算法易于修改和擴展的程度，與時間效率關系不大5、在編寫一個自然語言處理程序時，需要對文本進行分詞、詞性標注和命名實體識別。以下哪種開源工具或庫在這些任務中具有較高的準確性和易用性？（）A.NLTKB.SpaCyC.JiebaD.HanLP6、在編寫一個用于計算兩個整數之和的程序時，通常會使用特定的編程語言來實現。假設我們使用C語言，以下關于這個程序的實現方式，哪一項是不準確的？（）A.可以使用標準的輸入輸出函數scanf和printf來獲取用戶輸入的兩個整數，并輸出它們的和B.通過定義變量來存儲輸入的整數和計算結果，使用算術運算符+進行求和運算C.在代碼中需要考慮用戶輸入的是否為有效的整數，如果不是，需要進行錯誤處理和提示D.為了提高程序的運行效率，可以不進行任何輸入有效性的檢查，直接進行求和計算7、假設正在使用C#開發一個企業資源規劃（ERP）系統，該系統涵蓋了財務管理、人力資源管理、生產管理等多個模塊。在財務管理模塊中，需要實現復雜的財務報表生成功能，能夠根據不同的時間段、部門和項目生成詳細的財務報表。對于報表生成的實現，以下哪種方案是較為合理的？（）A.直接在數據庫中使用存儲過程生成報表，然后在應用程序中讀取結果B.在應用程序中通過復雜的循環和計算生成報表C.使用第三方報表生成工具，將數據傳遞給工具進行報表生成D.基于XML格式定義報表模板，通過解析模板和數據來生成報表8、假設正在使用PHP開發一個電子商務網站的后臺管理系統，該系統需要處理商品管理、訂單管理、用戶管理等功能。在實現商品搜索功能時，需要能夠快速從大量的商品數據中找到匹配的結果。以下哪種數據庫查詢優化策略和技術是最為有效的？（）A.在商品表的所有字段上創建索引，以提高查詢速度B.使用全文搜索技術，如Sphinx，專門用于文本內容的搜索C.對搜索關鍵詞進行分詞處理，然后在數據庫中進行多條件查詢D.定期將商品數據緩存到內存中，直接從內存中進行搜索9、假設要構建一個在線教育平臺，支持課程發布、學生學習進度跟蹤、在線考試和互動交流等功能。系統需要能夠應對大量的并發用戶，并提供流暢的用戶體驗。以下哪種技術選型和架構設計能夠最好地實現這些目標？（）A.基于PHP的Symfony框架，使用MariaDB數據庫，利用WebRTC實現實時視頻交流，通過緩存技術如Memcached提高性能B.采用Python的Django框架，結合PostgreSQL數據庫，運用視頻會議服務如Zoom進行在線教學，借助CDN加速內容分發C.運用Java的SpringBoot框架，選用SQLServer數據庫，使用開源的在線考試系統整合，通過負載均衡技術應對高并發D.選擇Node.js的Express框架，使用MongoDB數據庫，借助第三方互動平臺實現交流功能，利用云服務器的彈性擴展能力應對用戶增長10、考慮開發一個虛擬現實（VR）游戲，需要實現逼真的場景渲染、物理模擬和用戶交互。在圖形引擎的選擇、物理引擎的集成和交互設備的支持方面，以下哪種技術組合是最為合適的？（）A.使用開源的圖形引擎，如OGRE，簡單的物理模擬庫，支持常見的VR設備B.借助商業圖形引擎，如UnrealEngine，先進的物理引擎，定制化支持特定VR設備C.自主開發圖形和物理引擎，適配多種通用的VR交互設備D.選擇輕量級的圖形框架，忽略物理模擬，僅支持基本的VR手柄操作11、在C++中，要實現一個動態數組類，能夠自動擴展數組的大小以容納更多的元素。以下關于這個類的實現策略，哪一項是不準確的？（）A.使用指針來動態分配內存，并在需要時重新分配更大的內存空間B.提供添加元素、刪除元素和獲取元素等基本操作的方法C.為了提高性能，在每次添加元素時，直接將數組的大小擴展為原來的兩倍D.在刪除元素時，立即釋放相應的內存空間，以避免內存泄漏12、在開發一個在線購物網站的后臺管理系統時，需要實現商品管理、訂單處理、用戶信息管理以及數據分析等功能。系統需要具備良好的用戶界面、高效的數據處理能力和可靠的安全性。以下哪種開發方案是最合適的？（）A.采用PHP語言結合Laravel框架，使用MySQL數據庫存儲數據，通過SSL協議保障通信安全，利用Vue.js構建前端界面B.運用RubyonRails框架搭配PostgreSQL數據庫，使用HTML5和CSS3設計前端，借助第三方安全插件增強系統安全性C.使用Python的Django框架，結合MongoDB數據庫，采用前后端分離的方式，前端使用React框架，通過加密算法保護數據D.選擇Java的SpringBoot框架，選用SQLServer數據庫，使用Thymeleaf模板引擎生成前端頁面，利用防火墻和入侵檢測系統確保安全13、以下哪種數據結構適合用于實現棧的操作？（）A.數組可以用于實現棧，通過數組的一端作為棧頂，進行入棧和出棧操作B.鏈表也可以用于實現棧，將鏈表的頭部作為棧頂，進行入棧和出棧操作C.隊列不適合用于實現棧的操作，因為隊列是先進先出的數據結構，而棧是后進先出的數據結構D.二叉樹主要用于存儲和檢索數據，不適合用于實現棧的操作14、在使用Java開發一個在線考試系統時，需要實現自動判卷功能，能夠對選擇題、填空題、簡答題等不同類型的題目進行準確判分。同時，要考慮判卷的效率和準確性。以下哪種技術和算法的組合是比較理想的？（）A.對于選擇題，直接比較答案；填空題使用字符串匹配；簡答題使用人工設定的關鍵詞匹配B.利用機器學習算法，對學生的答案進行語義分析和相似度計算來判分C.建立題目答案的規則庫，通過規則匹配和邏輯判斷進行判卷D.對于所有類型的題目，都采用人工打分的方式，以保證準確性15、在編寫一個實時數據采集和分析程序時，數據的產生速度非常快，需要及時處理和存儲。以下哪種存儲方式能夠滿足高并發寫入和快速查詢的需求？（）A.關系型數據庫B.非關系型數據庫（如MongoDB）C.內存數據庫（如Redis）D.分布式文件系統16、以下關于程序設計中的面向對象編程原則說法錯誤的是？（）A.單一職責原則（SingleResponsibilityPrinciple）要求一個類應該只有一個引起它變化的原因。也就是說，一個類應該只負責一項職責，這樣可以提高代碼的可維護性和可擴展性B.開放封閉原則（Open-ClosedPrinciple）要求軟件實體（類、模塊、函數等）應該對擴展開放，對修改封閉。也就是說，在不修改現有代碼的情況下，可以通過擴展來實現新的功能C.里氏替換原則（LiskovSubstitutionPrinciple）要求子類必須能夠替換它們的父類。也就是說，子類應該能夠在任何使用父類的地方被使用，而不會產生錯誤D.面向對象編程原則只適用于大型項目，對于小型項目，不需要遵循這些原則。實際上，無論項目大小，遵循面向對象編程原則可以提高代碼的質量和可維護性17、在使用Python語言編寫一個數據挖掘程序時，需要從大量的文本數據中提取關鍵信息，并進行分類和預測。假設數據量非常龐大，而且數據的格式和質量參差不齊。為了有效地處理這些數據，以下哪種方法和工具的組合是比較合適的？（）A.使用正則表達式進行數據清洗，然后用樸素貝葉斯算法進行分類B.借助第三方庫如BeautifulSoup進行數據解析，采用決策樹算法進行預測C.運用自然語言處理庫NLTK進行文本預處理，使用支持向量機算法進行分類D.先通過人工篩選數據，再用線性回歸模型進行預測18、在程序設計中，以下哪個概念用于描述算法的正確性和可靠性？（）A.算法的效率通常用時間復雜度和空間復雜度來衡量，與算法的正確性和可靠性無關B.算法的可讀性是指算法易于理解和閱讀的程度，也與算法的正確性和可靠性沒有直接關系C.算法的正確性是指算法能夠正確地解決問題，滿足問題的規格說明。可靠性是指算法在各種輸入情況下都能穩定地運行，不出現錯誤或異常情況D.算法的可維護性是指算法易于修改和擴展的程度，與算法的正確性和可靠性關系不大19、假設要開發一個智能客服系統，能夠理解用戶的問題、提供準確的回答，并根據用戶的情緒進行相應的回應。在自然語言處理技術、知識庫構建和情感分析方面，以下哪種方案是最先進的？（）A.運用詞袋模型處理文本，構建簡單的知識庫，不考慮用戶情緒B.借助深度學習的語言模型，建立豐富的知識庫，使用基本的情感分類方法C.利用預訓練的語言模型，如GPT-3，優化知識庫結構，進行精細的情感分析D.采用傳統的語法分析，手動構建知識庫，粗略估計用戶情緒20、考慮開發一個智能家居控制系統，能夠遠程控制家中的燈光、電器、窗簾等設備，并能夠根據環境條件自動調整設備狀態。在設備通信和控制邏輯的實現上，以下哪種方案是最可行的？（）A.為每個設備開發獨立的控制應用，通過藍牙進行通信，控制邏輯在設備端實現B.建立一個集中的控制中心，使用Wi-Fi與設備通信，控制邏輯在服務器端實現C.利用Zigbee協議組建家庭網絡，設備之間直接通信，控制邏輯分散在各個設備D.采用紅外遙控技術控制設備，不建立網絡連接，控制邏輯在遙控器端實現二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述C語言中動態內存分配（如malloc和free函數）的原理、使用方法以及需要注意的內存泄漏問題。2、（本題5分）想象用C語言編寫一個程序，模擬實現一個簡單的公交路線查詢系統。闡述系統的設計和功能實現。3、（本題5分）詳細闡述C語言中如何實現一個簡單的哈希表數據結構，處理沖突的方法和性能優化。4、（本題5分）探討C語言中如何使用結構體和指針實現環形緩沖區。5、（本題5分）詳細論述C語言中宏定義的優缺點，以及在什么情況下應謹慎使用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，計算兩個矩陣的乘積。用戶輸入兩個矩陣的行數、列數和元素值，程序輸出乘積矩陣。2、（本題5分）編寫一個程序，實現一個簡單的哈希表，并進行插入、查找和刪除操作。3、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個包含若干姓名和電話號碼的字符串（如“張三138xxxx1234李四139xxxx5678