站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁梧州職業學院

《計算思維與人工智能基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、當設計一個計算機程序來解決一個復雜的數學問題，比如求解高次方程的根，計算思維在其中發揮著重要的指導作用。在這種情況下，以下哪種方法更符合計算思維的理念？（）A.采用試錯法，隨機輸入數值進行計算，直到找到近似解B.運用數學定理和公式，推導精確的求解算法，并通過程序實現C.借助現有的開源程序，不考慮其內部原理，直接使用D.放棄使用計算機程序，手動計算求解2、在計算思維的搜索算法比較中，以下關于不同搜索算法的特點和適用情況的論述，哪一個是正確的？（）A.所有的搜索算法都差不多，沒有明顯的區別和適用場景B.常見的搜索算法如順序搜索、二分搜索、深度優先搜索、廣度優先搜索等各有特點。順序搜索適用于無序數據且數據量較小的情況；二分搜索要求數據有序，適用于查找特定值的高效搜索；深度優先搜索和廣度優先搜索常用于圖的遍歷。選擇搜索算法應根據數據的特點、搜索的目標和性能要求來決定C.搜索算法的性能和適用情況取決于編程語言和運行環境，與算法本身關系不大D.復雜的搜索算法如深度優先搜索和廣度優先搜索在實際應用中很少用到，主要使用簡單的順序搜索和二分搜索3、在計算思維的函數式編程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述錯誤的是：（）A.函數式編程強調函數的純粹性和不可變性，避免副作用B.它鼓勵使用高階函數、遞歸和函數組合來構建程序C.函數式編程能夠提高代碼的可讀性、可測試性和可并行性D.函數式編程只適用于學術研究和特定領域，在實際開發中應用較少4、在解決一個涉及多個變量和約束條件的優化問題時，例如在有限的資源下安排生產計劃以實現最大利潤，計算思維可以幫助我們找到最佳解決方案。以下哪種思路最能體現計算思維的應用？（）A.嘗試所有可能的組合，計算每種組合的利潤，然后選擇最大值B.憑直覺和經驗做出決策，不進行系統性的分析C.建立數學模型，運用優化算法，如線性規劃或遺傳算法，來找到最優解D.隨機選擇一些方案，選擇其中看起來較好的方案5、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6、在開發一個能夠處理海量數據的分布式存儲系統時，計算思維在數據分布和容錯方面起著關鍵作用。以下哪種方法更能體現計算思維？（）A.將數據隨機分布在各個節點上，不考慮數據的關聯性和訪問頻率B.根據數據的特征和訪問模式，采用合適的分區策略和副本機制，確保數據的可靠性和高效訪問C.不使用分布式存儲，將所有數據存儲在一個節點上D.不考慮容錯，一旦節點故障數據就丟失7、在計算思維的框架內，以下哪種數據結構更適合頻繁插入和刪除操作？（）A.數組B.鏈表C.棧D.隊列8、計算思維中的動態規劃方法常用于解決具有最優子結構的問題。以下關于動態規劃的描述，不正確的是（）A.通過保存子問題的解避免重復計算B.適用于所有問題C.通常需要分析問題的最優子結構D.可能需要較大的存儲空間9、在計算中的數據結構方面，以下對于鏈表和數組的存儲方式、操作效率和適用情況的描述，哪一種說法是恰當的？（）A.數組是連續存儲的，隨機訪問速度快，但插入和刪除元素操作復雜，需要移動大量元素，適用于元素數量固定、頻繁隨機訪問的場景；鏈表通過指針鏈接元素，插入和刪除操作方便，但隨機訪問效率低，適用于元素數量動態變化、頻繁插入和刪除的場景B.鏈表和數組在存儲方式和操作效率上沒有明顯區別，可以根據個人喜好隨意選擇使用C.數組總是比鏈表更節省存儲空間，因此應該優先選擇數組D.鏈表和數組都已經過時，被更先進的數據結構如樹和圖完全取代10、在計算中的分治法，以下對于其基本思想、典型應用（如歸并排序和快速傅里葉變換）和優點的描述，哪一種是正確的？（）A.分治法將一個復雜問題分解為若干個規模較小、相互獨立且與原問題相同類型的子問題，分別求解子問題，然后將子問題的解合并得到原問題的解。歸并排序和快速傅里葉變換是分治法的典型應用。分治法的優點包括降低問題的復雜性、提高算法的效率和可并行性B.分治法只適用于一些特定的數學問題，對于實際的應用問題很少使用C.分治法的實現非常復雜，需要很高的編程技巧，不適合初學者使用D.分治法的效率總是低于直接求解問題的方法，因此不應該使用分治法11、關于計算思維中的回溯法（Backtracking），以下說法不準確的是：（）A.回溯法通過嘗試不同的選擇，如果當前選擇導致無解則回溯并嘗試其他選擇B.它常用于解決組合優化、搜索等問題，如八皇后問題、背包問題等C.回溯法需要設計合理的剪枝策略來減少不必要的搜索，提高效率D.回溯法總是能夠找到問題的所有解，不會遺漏任何可能的情況12、當探討計算思維中的數據壓縮（DataCompression）技術時，以下哪種說法是不準確的？（）A.數據壓縮通過減少數據的存儲空間或傳輸帶寬，提高數據的存儲和傳輸效率B.常見的數據壓縮算法有無損壓縮和有損壓縮兩種類型C.數據壓縮的效果取決于數據的特征和壓縮算法的選擇D.數據壓縮總是能夠在不損失任何信息的情況下減小數據量13、關于計算思維中的模式識別（PatternRecognition），以下說法不準確的是：（）A.模式識別是在大量數據或現象中發現重復出現的規律、特征或結構B.它包括圖像識別、語音識別、文本分類等多種應用C.模式識別需要借助數學模型和算法來提取和分析數據中的模式D.模式識別總是能夠準確無誤地識別出所有的模式，不受數據質量和復雜性的影響14、在進行算法復雜度分析時，計算思維要求我們準確評估算法的時間和空間需求。對于一個具有嵌套循環的算法，以下哪種分析方法更能準確估計其復雜度？（）A.只考慮最外層循環的迭代次數B.分別計算每個循環的迭代次數，然后簡單相加C.通過數學推導，計算總的操作次數與輸入規模之間的關系D.不進行分析，直接運行算法并觀察實際運行時間15、在計算思維中，邏輯思維是一種重要的思維方式。以下關于邏輯思維的描述中，錯誤的是？（）A.邏輯思維是一種基于邏輯規則和推理的思維方式，可以幫助我們分析和解決問題B.邏輯思維包括命題邏輯、謂詞邏輯、模態邏輯等多種類型，每種類型都有其特定的應用場景C.邏輯思維可以用編程語言中的邏輯運算符和控制結構來實現，也可以用自然語言來表達D.邏輯思維是一種絕對正確的思維方式，不會出現錯誤和偏差16、在計算中的排序算法研究中，以下關于冒泡排序、插入排序和快速排序的描述，不正確的是哪一項？（）A.冒泡排序通過反復比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最小）的元素逐步“浮”到數組的一端B.插入排序將待排序的元素逐個插入到已排序的部分中，適用于初始數據基本有序的情況C.快速排序通過選擇一個基準元素，將數組分為小于和大于基準元素的兩部分，然后對這兩部分分別遞歸排序D.這三種排序算法的時間復雜度在所有情況下都是相同的，因此在實際應用中可以隨意選擇使用17、計算思維中的編程實現需要掌握一定的編程技巧。以下關于編程技巧的描述中，錯誤的是？（）A.編程技巧包括變量命名、代碼注釋、代碼格式化等方面，可以提高代碼的可讀性和可維護性B.編程技巧可以通過學習編程語言的規范和最佳實踐來掌握，也可以通過閱讀優秀的代碼來學習C.編程技巧只適用于專業程序員，對于初學者來說沒有必要掌握D.編程技巧可以幫助我們更好地實現算法和數據結構，提高編程效率18、在計算思維的排序算法（SortingAlgorithm）中，以下描述不正確的是：（）A.常見的排序算法有冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序等B.不同的排序算法在時間復雜度和空間復雜度上有所差異C.對于任何給定的數據集，總有一種排序算法是最優的選擇D.排序算法只用于對數字進行排序，不能用于其他類型的數據19、關于計算思維中的密碼學（Cryptography）基礎，以下說法不正確的是：（）A.密碼學用于保護信息的機密性、完整性和可用性B.常見的密碼算法有對稱加密算法、非對稱加密算法和哈希函數等C.密碼學的安全性基于數學難題和計算復雜性理論D.密碼學只用于軍事和國家安全領域，在日常生活中沒有應用20、計算思維要求對問題的可行性進行評估。假如要開發一個能夠實時翻譯全球所有語言的軟件，以下哪個方面的考慮最能說明這個項目目前不可行（）A.技術上無法實現對所有語言的準確翻譯B.沒有足夠的開發人員C.市場需求不明確D.資金投入過大21、在進行并行計算時，計算思維對于任務分解和資源分配至關重要。假設您有一個需要大量計算的任務，比如模擬氣候變化模型，以下哪種并行策略更能體現計算思維？（）A.將任務平均分配給多個處理器，不考慮它們的計算能力差異B.根據處理器的性能和任務的特點，進行合理的任務劃分和分配，以提高并行效率C.只在一個處理器上進行計算，不使用并行計算D.隨機分配任務給處理器，不考慮負載均衡22、在進行音樂創作和音頻處理時，利用計算機技術可以實現作曲、編曲、混音等操作。對于創作一首具有創新性和感染力的音樂作品，以下哪種計算思維的方法能夠激發創作靈感并提高制作效率？（）A.音頻合成與特效處理B.節奏與旋律生成算法C.風格模仿與創新D.以上都是23、在計算機網絡的路由算法中，距離矢量路由算法和鏈路狀態路由算法各有特點。以下關于距離矢量路由算法的描述，哪一項是正確的？（）A.收斂速度快B.能避免路由環路C.消息傳遞量小D.以上都不對24、對于計算思維中的迭代（Iteration）方法，以下說法錯誤的是：（）A.迭代是通過重復執行相同的步驟，逐步逼近問題的解B.迭代過程中需要設置合適的終止條件，以避免無限循環C.迭代適用于求解那些無法直接通過公式計算得出精確解的問題D.迭代方法總是比直接計算方法更復雜，效率更低25、在設計一個高效的排序算法來對大量數據進行排序時，計算思維要求我們考慮算法的時間復雜度和空間復雜度。以下哪種排序算法在大多數情況下更能體現計算思維的優勢？（）A.冒泡排序，簡單但效率較低B.快速排序，平均情況下性能較好C.插入排序，適用于小規模數據D.選擇排序，每次選擇最小元素進行排序26、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27、計算思維中的問題抽象是一種重要的思維方法。以下關于問題抽象的描述中，錯誤的是？（）A.問題抽象是將一個具體的問題轉化為一個抽象的數學模型或計算模型的過程B.問題抽象可以幫助我們更好地理解問題的本質和關鍵特征，提高問題解決的效率C.問題抽象可以使用多種方法，如數學建模、邏輯推理、圖形表示等D.問題抽象只適用于計算機科學領域的問題，在其他領域的問題中沒有實際價值28、在計算思維的應用中，對于一個設計數據庫的任務，以下哪個原則不是首要考慮的（）A.數據的一致性B.數據庫的美觀程度C.數據的完整性D.數據的查詢效率29、對于計算思維中的數據壓縮技術，以下關于其原理和應用的描述，哪一種是準確的？（）A.數據壓縮的原理是通過去除數據中的冗余和利用數據的統計特性來減少存儲空間和傳輸帶寬。常見的壓縮算法有無損壓縮（如Huffman編碼、LZ算法）和有損壓縮（如JPEG圖像壓縮、MP3音頻壓縮）。數據壓縮廣泛應用于文件存儲、網絡傳輸、多媒體處理等領域，在不損失重要信息或在可接受的損失范圍內，有效地提高了數據的存儲和傳輸效率B.數據壓縮技術雖然能夠節省存儲空間和帶寬，但會導致數據的質量下降，因此應該謹慎使用C.數據壓縮技術已經非常成熟，沒有進一步發展和創新的空間，未來的應用也不會有太大的變化D.數據壓縮技術只適用于特定類型的數據，如文本、圖像和音頻，對于其他類型的數據無法進行壓縮30、對于一個需要進行數據可視化的項目，將復雜的數據以直觀的圖形展示出來。以下哪種可視化方法和工具是適合的？（）A.柱狀圖、折線圖和餅圖等基本圖表B.地圖可視化，展示地理數據C.交互式可視化，允許用戶探索數據D.以上方法和工具的結合使用二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維在航空航天領域的應用對于飛行器的設計和運行至關重要。論述如何運用計算思維的飛行模擬和軌道計算算法，優化飛行器的外形設計和飛行軌跡，提高飛行的安全性和效率，舉例說明航空航天領域中計算思維的關鍵應用和技術突破。2、（本題5分）全面論述計算思維中的錯誤處理和容錯機制。研究在程序設計和系統開發中，如何預測和處理可能出現的錯誤，以及如何設計容錯系統來保證系統的穩定性和可靠性。通過實際的代碼示例和系統架構來說明錯誤處理和容錯的策略。3、（本題5分）深入論述計算思維中的數據結構選擇。分析不同數據結構（如數組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等）的特點和適用場景，探討在解決特定問題時如何選擇最合適的數據結構來優化算法和程序的性能。4、（本題5分）計算思維中的概率和統計方法在數據分