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《數字圖像處理與分析》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15個小題，每小題1分，共15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、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2、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3、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4、假設正在開發一個在線購物網站的訂單處理系統，需要對訂單進行各種操作，如添加、刪除、查詢和修改。為了確保系統在處理大量訂單時的性能和數據一致性，以下哪種數據庫操作方式是較為理想的選擇？（）A.直接對數據庫進行頻繁的讀寫操作，不使用緩存機制B.先將操作記錄在內存緩存中，定期批量同步到數據庫C.借助分布式數據庫，將訂單數據分散存儲在多個節點D.使用數據庫的存儲過程來處理所有訂單相關的操作5、使用C++語言編寫程序，需要實現一個鏈表結構來存儲整數。當需要在鏈表中插入一個新的節點時，以下哪種操作是必要的（）A.先創建新節點，然后找到合適的位置插入B.直接將新節點添加到鏈表頭部C.隨機選擇一個位置插入新節點D.以上方法都可以6、假設正在編寫一個程序來加密和解密敏感信息，要求加密強度高且效率較好。以下哪種加密算法在實際應用中被廣泛認可，并且適合處理大量數據？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法7、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8、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9、考慮使用Java語言開發一個在線購物系統，該系統需要處理大量的用戶并發請求，并且要保證數據的一致性和完整性。系統中有一個訂單處理模塊，需要實時更新庫存數量、計算訂單總價、處理支付信息等操作。在實現訂單處理模塊時，以下哪種技術或設計模式能夠有效地提高系統的性能和可擴展性？（）A.直接在業務邏輯層中處理所有操作，不使用任何中間件或框架B.采用事務處理機制，確保多個操作要么全部成功，要么全部失敗C.運用消息隊列來異步處理訂單相關的操作，減輕系統的即時壓力D.構建一個分布式的訂單處理系統，將不同的操作分布在多個服務器上10、在C語言中，要實現一個動態內存分配的程序，例如創建一個動態數組來存儲用戶輸入的數據。以下關于動態內存分配和釋放的注意事項，哪一項是不正確的？（）A.使用malloc或calloc函數來分配內存，使用free函數來釋放內存B.在分配內存后，需要檢查返回值是否為NULL，以確保分配成功C.可以多次釋放同一塊已分配的內存，不會導致錯誤D.內存泄漏是動態內存分配中常見的問題，需要確保在不再使用內存時及時釋放11、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12、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+Express13、假設要開發一個用于智能農業的監控系統，能夠實時監測土壤濕度、溫度、酸堿度，以及農作物的生長狀況，并自動控制灌溉和施肥設備。在傳感器數據采集、數據分析和控制指令生成方面，以下哪種方案是最有效的？（）A.使用模擬傳感器采集數據，通過本地計算機進行簡單分析和控制B.借助數字傳感器，將數據上傳到云平臺進行處理，生成控制指令下發到設備C.運用無線傳感器網絡，在網關處進行數據分析和控制決策D.采用有線傳感器連接，數據存儲在本地數據庫，定期進行人工分析和控制14、在Python中，要使用正則表達式來匹配和提取一段文本中的電子郵件地址。以下關于正則表達式的使用和匹配規則，哪一項是錯誤的？（）A.導入re模塊，使用其提供的函數和方法來進行正則表達式的操作B.編寫合適的正則表達式模式來匹配常見的電子郵件地址格式C.在匹配過程中，可以使用分組來提取電子郵件地址的不同部分，如用戶名和域名D.正則表達式可以匹配任何復雜的文本模式，因此不需要對輸入的文本進行任何預處理和篩選15、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述C語言中如何使用宏定義實現代碼的自動化測試框架。2、（本題5分）論述C語言中如何利用結構體和鏈表實現學生信息管理系統，包括添加、刪除和查詢學生信息。3、（本題5分）詳細論述C語言中如何使用遞歸和分治思想實現快速排序算法，解釋算法的原理和優化技巧，舉例說明在大規模數據排序中的應用。4、（本題5分）探討C語言中如何使用指針和動態內存分配實現字符串的最長公共子序列算法。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋Python中類裝飾器（ClassDecorator）的實現方式。2、（本題5分）分析Java中面向對象編程的三大特性（封裝、繼承、多態），并通過代碼示例說明其應用。3、（本題5分）解釋Python中自省（Introspection）機制。4、（本題5分）闡述Python中異步編程的方式（如async/await）。5、（本題5分）在Java中，解釋Java中的對象序列化的自定義實現。四、編程