电子科技大学《数据处理与可视化》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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电子科技大学《数据处理与可视化》
2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、使用 Python 语言进行数据处理，有一个包含大量整数的列表，需要去除其中的重复值并保持元素的原始顺序。以下哪种方法是最合适的（ ）
A. 将列表转换为集合，然后再转换回列表
B. 遍历列表，使用一个新列表存储不重复的元素
C. 对列表进行排序，然后去除相邻的重复元素
D. 以上方法都不理想

2、以下关于程序设计中的算法复杂度说法错误的是？（ ）
A. 时间复杂度是衡量算法执行时间的指标，通常用大 O 符号表示。例如，O(n)表示随着输入规模 n 的增长，算法的执行时间线性增长
B. 空间复杂度是衡量算法所需存储空间的指标。算法在执行过程中可能需要存储一些中间结果或数据结构，空间复杂度反映了算法对存储空间的需求
C. 一个好的算法应该具有较低的时间复杂度和空间复杂度。但是在实际应用中，有时为了提高算法的可读性和可维护性，可能会牺牲一些效率
D. 算法的复杂度只与算法本身的设计有关，与输入数据的大小和特性无关。实际上，算法的复杂度通常会受到输入数据的大小和特性的影响。例如，对于某些排序算法，当输入数据已经部分有序时，算法的执行时间会大大减少

3、在设计一个网络通信程序时，需要确保数据在传输过程中的可靠性和完整性。以下哪种协议或技术能够提供较好的数据校验和错误恢复机制？（ ）
A. TCP 协议
B. UDP 协议
C. HTTP 协议
D. FTP 协议

4、在 Java 中，要实现一个线程安全的集合类，例如线程安全的队列。以下关于线程安全集合类的实现和注意事项，哪一项是错误的？（ ）
A. 使用同步机制，如锁或者并发容器类，来保证多线程访问时的数据一致性
B. 在实现线程安全的集合类时，需要考虑性能和并发性的平衡
C. 线程安全的集合类可以在任何情况下替代普通的集合类，而不需要考虑具体的应用场景
D. 对于读多写少的场景，可以使用一些优化的线程安全集合类，如 ConcurrentHashMap

5、在面向对象程序设计中，以下哪个概念用于描述类之间的“是一种”关系？（ ）
A. 依赖关系描述了一个类对另一个类的依赖，但不是“是一种”关系
B. 关联关系表示类之间的某种联系，但也不是“是一种”关系
C. 继承关系（Inheritance）用于描述类之间的“是一种”关系。例如，猫是一种动物，狗是一种动物，可以通过继承关系来表示这种“是一种”的关系
D. 聚合关系表示整体与部分的关系，不是“是一种”关系

6、假设要构建一个在线教育平台，支持课程发布、学生学习进度跟踪、在线考试和互动交流等功能。系统需要能够应对大量的并发用户，并提供流畅的用户体验。以下哪种技术选型和架构设计能够最好地实现这些目标？（ ）
A. 基于 PHP 的 Symfony 框架，使用 MariaDB 数据库，利用 WebRTC 实现实时视频交流，通过缓存技术如 Memcached 提高性能
B. 采用 Python 的 Django 框架，结合 PostgreSQL 数据库，运用视频会议服务如 Zoom 进行在线教学，借助 CDN 加速内容分发
C. 运用 Java 的 Spring Boot 框架，选用 SQL Server 数据库，使用开源的在线考试系统整合，通过负载均衡技术应对高并发
D. 选择 Node.js 的 Express 框架，使用 MongoDB 数据库，借助第三方互动平台实现交流功能，利用云服务器的弹性扩展能力应对用户增长

7、以下哪种数据结构适合用于实现栈的操作？（ ）
A. 数组可以用于实现栈，通过数组的一端作为栈顶，进行入栈和出栈操作
B. 链表也可以用于实现栈，将链表的头部作为栈顶，进行入栈和出栈操作
C. 队列不适合用于实现栈的操作，因为队列是先进先出的数据结构，而栈是后进先出的数据结构
D. 二叉树主要用于存储和检索数据，不适合用于实现栈的操作

8、假设使用 Java 语言编写一个多线程程序，有多个线程同时访问一个共享的整数变量  count  。为了确保线程安全地对  count  进行递增操作，以下哪种方法是合适的（ ）
A. 不使用任何同步机制，直接进行递增操作
B. 使用  synchronized  关键字对操作进行同步
C. 使用  volatile  关键字修饰变量  count 
D. 以上方法都不行

9、在 C 语言中，要实现一个动态内存分配的程序，例如创建一个动态数组来存储用户输入的数据。以下关于动态内存分配和释放的注意事项，哪一项是不正确的？（ ）
A. 使用 malloc 或 calloc 函数来分配内存，使用 free 函数来释放内存
B. 在分配内存后，需要检查返回值是否为 NULL，以确保分配成功
C. 可以多次释放同一块已分配的内存，不会导致错误
D. 内存泄漏是动态内存分配中常见的问题，需要确保在不再使用内存时及时释放

10、在 C 语言中，要实现一个链表的逆序操作。以下关于链表逆序的实现方法，哪一项是不正确的？（ ）
A. 可以使用迭代的方式，通过逐个节点的指针调整来实现链表逆序
B. 也可以使用递归的方式，通过递归调用函数来实现链表逆序
C. 在逆序过程中，需要注意保存链表的头节点和尾节点，以保证链表的完整性
D. 链表逆序操作的时间复杂度和空间复杂度都是固定的，与链表的长度无关

11、在 C++ 中，要实现一个类的拷贝构造函数，以下哪种方式是正确的（ ）
A. 手动实现拷贝构造函数，逐个复制成员变量
B. 让编译器自动生成拷贝构造函数
C. 不实现拷贝构造函数
D. 以上方法都不对

12、考虑使用 Java 语言实现一个二叉搜索树，当插入一个新节点时，需要按照二叉搜索树的规则进行插入。以下哪种方法能够正确地实现插入操作（ ）
A. 比较新节点的值与当前节点的值，决定向左或向右子树插入
B. 随机选择一个位置插入新节点
C. 总是插入到根节点的左子树
D. 以上方法都不正确

13、在编写一个网络爬虫程序时，需要处理网页的下载、解析和数据提取。以下哪种编程语言和相关库在网络爬虫开发中具有较好的性能和丰富的功能？（ ）
A. Python 结合 BeautifulSoup 和 Scrapy 库
B. Java 结合 HttpClient 和 Jsoup 库
C. Ruby 结合 Nokogiri 库
D. JavaScript 结合 Puppeteer 库

14、假设使用 C 语言编写一个嵌入式系统的驱动程序，需要控制硬件设备的输入输出、处理中断和进行内存管理。在处理中断时，为了确保系统的稳定性和实时性，以下哪种方法是恰当的？（ ）
A. 在中断处理函数中完成所有复杂的操作，以尽快响应中断
B. 将中断处理分为上半部和下半部，上半部进行关键处理，下半部进行耗时操作
C. 禁用所有中断，在处理完当前任务后再重新启用
D. 忽略一些不重要的中断，只处理关键中断

15、考虑使用 JavaScript 开发一个在线游戏的服务器端程序，需要处理大量的玩家连接、游戏逻辑和数据同步。为了提高服务器的并发处理能力和响应速度，以下哪种架构和技术的运用是比较有效的？（ ）
A. 使用单线程模型，通过事件循环处理所有请求
B. 构建多线程服务器，每个线程处理一个玩家的连接
C. 采用 Node.js 的异步非阻塞架构，结合集群模式扩展服务器
D. 运用传统的阻塞式网络编程，增加服务器的硬件资源来提高性能

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）论述 C 语言中如何实现二项堆数据结构，解释其操作和用途。

2、（本题5分）详细分析 C 语言中如何处理字符串的搜索算法优化，如 Boyer-Moore 算法。

3、（本题5分）阐述 C 语言中如何利用指针实现对双向链表的节点排序功能。

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）说明 Java 中反射机制的概念和用途。

2、（本题5分）说明 Java 中常用的设计模式（如单例模式、工厂模式等）的原理和应用。

3、（本题5分）分析 Java 中异常处理机制的工作原理，以及如何合理地使用 try-catch 语句来处理可能出现的异常。

4、（本题5分）简述 C 语言中文件操作的基本步骤。

5、（本题5分）在 Java 中，解释类加载机制的过程。

四、编程题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）用户输入一个字符串，程序找出其中最长的由数字组成的子串，并输出其长度和子串内容。

2、（本题10分）编写一个程序，用户输入一个字符串，判断该字符串是否只包含小写字母。如果是，输出“只包含小写字母”，否则输出“不只是小写字母”。

3、（本题10分）编写一个程序，用户输入一个包含颜色名称和对应的 RGB 值的字典，根据用户输入的颜色名称输出其 RGB 值。

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