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頁遼寧中醫藥大學杏林學院《計算復雜性》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在計算思維的概念中，關于問題分解（ProblemDecomposition）這一重要方法，以下描述不準確的是：（）A.問題分解是將一個復雜的大問題逐步拆解為若干個相對簡單的小問題B.通過問題分解，可以使原本難以直接解決的問題變得更容易處理C.問題分解需要清晰地界定每個小問題的邊界和相互關系D.問題分解只要隨意將大問題切割成小部分就行，無需考慮邏輯和關聯性2、在探討計算思維中的排序算法比較，以下關于常見排序算法特點的描述，哪一項是正確的？（）A.常見的排序算法如冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序等各有特點。冒泡排序和插入排序簡單直觀，但效率較低，適用于小型數據集；選擇排序在某些情況下性能略優；快速排序在平均情況下性能出色，但在最壞情況下可能退化。了解這些算法的特點和適用場景，有助于根據具體問題選擇最合適的排序方法，以提高程序的效率B.排序算法的選擇并不重要，因為現代編程語言的內置排序函數已經足夠高效，無需了解不同算法的差異C.所有的排序算法在性能上都差不多，所以在實際編程中可以隨意選擇使用D.排序算法的性能只取決于數據的規模，與數據的特點和分布無關3、在操作系統的文件系統中，文件的物理結構有多種。以下哪種物理結構適合隨機訪問？（）A.連續分配B.鏈接分配C.索引分配D.以上都不對4、在計算機視覺中，如果要實現目標檢測和跟蹤，例如在視頻中跟蹤一個移動的物體。以下哪種方法和技術是關鍵的？（）A.特征提取，如SIFT或SURF特征B.基于深度學習的目標檢測算法，如YOLO或SSDC.光流法，計算圖像中的像素運動D.以上方法和技術的綜合運用5、在處理一個涉及加密和解密的通信系統時，計算思維對于保障信息安全和效率至關重要。以下哪種方法更能體現計算思維？（）A.使用簡單的對稱加密算法，如DES，不考慮密鑰管理B.采用非對稱加密算法，如RSA，結合數字證書進行身份驗證和密鑰交換C.不進行加密，直接傳輸明文數據D.使用一種過時的加密算法，不考慮其安全性漏洞6、關于計算中的數據庫查詢優化，以下對于索引的作用、查詢計劃的生成和優化策略的描述，哪一項是恰當的？（）A.索引可以加快數據的檢索速度，但會增加數據插入和更新的開銷。查詢優化器根據數據庫的結構和查詢語句生成查詢計劃，并通過選擇合適的索引、連接方式和執行順序等策略來優化查詢性能。優化策略包括基于成本的優化、啟發式優化和參數調整等B.數據庫查詢優化是數據庫管理員的工作，與普通用戶無關C.數據庫查詢優化只對大型數據庫有意義，對于小型數據庫沒有必要D.數據庫查詢優化非常復雜，難以實現，不應該進行優化7、對于計算思維中的貪心算法，以下關于其概念和優缺點的說明，哪一項是準確的？（）A.貪心算法是一種隨意的決策方法，沒有明確的邏輯和策略B.貪心算法在每一步都做出當前看起來最優的選擇，期望通過局部最優解達到全局最優解。其優點是簡單直觀、計算效率高，適用于一些具有貪心選擇性質的問題。然而，貪心算法不能保證總是得到最優解，可能會陷入局部最優而錯過全局最優解，在使用時需要謹慎分析問題的性質C.貪心算法只適用于簡單的問題，對于復雜的優化問題無能為力D.貪心算法總是能得到最優解，是解決所有優化問題的首選算法8、對于計算中的并行計算模型，以下關于共享內存模型和分布式內存模型的架構特點、通信方式和性能影響因素的描述，哪一項是正確的？（）A.共享內存模型中多個處理器共享同一塊內存，通信通過內存訪問實現，容易出現內存競爭和同步問題；分布式內存模型中每個處理器有自己的本地內存，通信通過消息傳遞實現，通信開銷較大。處理器數量、數據分布和任務劃分等因素都會影響并行性能B.共享內存模型和分布式內存模型在性能上沒有差異，可以根據喜好選擇使用C.分布式內存模型比共享內存模型更先進，應該優先使用分布式內存模型D.并行計算模型只適用于超級計算機，對于普通多核計算機不適用9、在計算思維中，算法的可讀性是一個重要的問題。以下關于算法可讀性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的可讀性是指算法的代碼易于理解和閱讀的程度B.算法的可讀性可以通過良好的代碼結構、變量命名、注釋等方式來提高C.算法的可讀性對于團隊合作和代碼維護非常重要，應該盡量提高算法的可讀性D.算法的可讀性只對于專業程序員有意義，對于非專業人員來說沒有必要考慮算法的可讀性10、在計算機網絡中，如果要確保數據在傳輸過程中的安全性和完整性，防止數據被篡改和竊取。以下哪種加密和認證技術是常用且有效的？（）A.對稱加密算法，如AES，加密和解密使用相同密鑰B.非對稱加密算法，如RSA，使用公鑰和私鑰C.哈希函數，用于生成數據的摘要D.以上技術結合使用11、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12、在當今數字化時代，計算思維對于解決復雜問題至關重要。假設你正在開發一個智能交通管理系統，需要實時處理大量的車輛位置和行駛數據，以優化交通流量和減少擁堵。在設計算法時，以下哪種策略是最為關鍵的？（）A.簡單地按照車輛到達順序進行處理，不考慮其他因素B.采用基于貪心算法的策略，每次選擇局部最優的決策，以期望達到整體最優C.運用動態規劃的方法，將問題分解為多個子問題，并通過保存子問題的解來避免重復計算，從而有效地處理大規模數據，實現全局最優的交通流量優化，這在處理復雜的實時數據和長期規劃方面具有顯著優勢D.隨機選擇處理方式，不遵循任何特定的算法邏輯13、計算思維中的迭代思想常用于解決問題。比如計算一個數的平方根，以下哪種迭代方法是常見的（）A.二分法B.隨機逼近法C.牛頓迭代法D.以上都是14、當設計一個智能交通系統，需要實時收集和分析車輛的位置、速度等信息，以優化交通流量和減少擁堵。以下哪種數據采集和處理方式是可行的？（）A.依靠人工觀察和記錄數據B.使用傳感器和物聯網技術自動采集數據C.從現有的交通數據庫中隨機抽取數據D.不進行數據采集，依靠經驗和直覺進行決策15、當開發一個移動應用，需要考慮應用的能耗和電池壽命。以下哪種策略和技術能夠有效地降低能耗？（）A.減少后臺進程和服務的運行B.優化算法，降低計算復雜度C.控制屏幕亮度和休眠時間D.以上策略和技術的綜合應用16、對于一個需要處理大量文本數據的應用，例如自然語言處理任務，需要對文本進行分詞、詞干提取和詞頻統計等操作。以下哪種編程語言和庫能夠提供便捷和高效的支持？（）A.C語言，通過手動編寫字符串處理函數B.Java語言，使用內置的字符串操作方法C.Python語言，結合NLTK或SpaCy等庫D.匯編語言，直接操作底層硬件17、在設計一個能夠處理實時數據流的系統，例如實時監控交通流量數據，計算思維可以指導我們選擇合適的架構和算法。以下哪種設計更符合計算思維？（）A.使用傳統的數據庫存儲數據，定期進行分析B.構建基于流處理框架的系統，實時處理和分析數據C.不處理實時數據，只在需要時進行離線分析D.將數據存儲在文件中，手動讀取和分析18、在計算機網絡中，IP地址用于標識網絡中的設備。IPv4地址和IPv6地址的主要區別在于什么？（）A.地址長度B.分配方式C.安全性D.以上都是19、在進行地理信息系統（GIS）的應用開發中，例如城市規劃、資源管理、導航系統等，需要處理空間數據和地理信息，并進行分析和可視化展示。在這個過程中，以下哪種計算思維的技術和方法能夠提供有效的支持？（）A.空間數據模型與存儲B.地理分析算法應用C.地圖可視化設計D.以上都是20、在計算思維的抽象思維（AbstractThinking）中，以下描述錯誤的是：（）A.抽象思維是忽略問題的非關鍵細節，聚焦于關鍵特征和本質規律B.通過抽象，可以將復雜的現實世界問題轉化為可計算的模型C.抽象的層次越高，保留的細節就越多，對問題的描述就越具體D.抽象思維有助于我們更好地理解和解決復雜問題，提高思維的清晰度和效率二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在計算思維中，如何進行性能調優以提高系統的整體運行效率是一個持續的過程。請論述性能調優的步驟和方法，包括硬件優化、軟件優化等方面，并舉例說明在服務器系統中的應用。2、（本題5分）在計算思維中，如何對復雜的現實問題進行數學建模是關鍵的一步。請說明數學建模的流程和方法，舉例說明如何將一個實際的交通流量問題轉化為數學模型，并討論模型的準確性和適用性。3、（本題5分）解釋計算思維中的人機交互中的用戶體驗設計，分析如何根據用戶需求和行為設計友好的交互界面。4、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維在高等教育中的專業培養”，說明在計算機相關專業及其他理工科專業中，如何圍繞計算思維構建課程體系和教學方法。5、（本題5分）闡述計算思維中的“數據庫設計中的計算思維”，說明如何運用計算思維進行數據庫的規劃、設計和優化，以滿足不同應用場景的需求。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）假設要構建一個智能水質凈化系統，能夠根據水質變化自動調整凈化參數。請深入分析其中所運用的計算思維和自動化控制技術。2、（本題5分）考慮一個智能交通信號控制系統，根據實時的交通流量和路況動態調整信號燈時長。請深入分析如何運用計算思維來減少交通擁堵。3、（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。4、（本題5分）在一個在線購物平臺的搜索功能中，如何運用計算思維來優化搜索算法，快速準確地為用戶找到所需商品，同時考慮用戶的搜索習慣和商品的相關性等因素。5、（本題5分）對于一個在線醫療咨詢平臺，要實現患者與醫生的快速匹配、病情診斷和治療建議。請探討如何運用計算思維來提高咨詢的效率和準確性。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在大數據流處理中，實時處理和快速響應是關鍵要求。請全面論述計算思維在大數據流處理框架中的應用，如Storm框架、Flink框架、KafkaStreams，并且分析如何應對數據的高