广东信息工程职业学院《算法设计与分析》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广东信息工程职业学院
《算法设计与分析》2023-2024学年第一学期期末试卷
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、当设计一个 Python 程序来处理一个包含学生成绩的列表，并找出其中的最高分和最低分。以下关于这个程序的设计思路和实现方法，哪一个说法是不正确的？（ ）
A. 首先读取成绩列表，可以使用列表推导式或者循环来实现
B. 然后通过内置函数或者自定义的比较算法来找出最高分和最低分
C. 在处理过程中，需要考虑成绩数据的有效性和异常情况，比如成绩为负数或者非数字的情况
D. 为了简化程序，可以假设成绩列表中的数据都是已经排序好的，不需要再进行排序和比较操作

2、在 Java 中，要实现一个缓存机制，用于提高数据的访问效率。以下关于缓存的设计和实现，哪一项是不正确的？（ ）
A. 可以使用 HashMap 或 ConcurrentHashMap 来存储缓存的数据
B. 设置合适的缓存过期策略，及时删除过期的数据
C. 当缓存未命中时，直接从数据库或其他数据源重新加载数据并放入缓存
D. 为了提高缓存的命中率，应该将所有可能用到的数据都放入缓存，而不考虑内存限制

3、在使用 Java 开发一个在线考试系统时，需要实现自动判卷功能，能够对选择题、填空题、简答题等不同类型的题目进行准确判分。同时，要考虑判卷的效率和准确性。以下哪种技术和算法的组合是比较理想的？（ ）
A. 对于选择题，直接比较答案；填空题使用字符串匹配；简答题使用人工设定的关键词匹配
B. 利用机器学习算法，对学生的答案进行语义分析和相似度计算来判分
C. 建立题目答案的规则库，通过规则匹配和逻辑判断进行判卷
D. 对于所有类型的题目，都采用人工打分的方式，以保证准确性

4、在 Java 中，要实现一个多线程程序，让多个线程同时执行不同的任务。假设其中一个线程用于计算一个复杂的数学问题，另一个线程用于更新用户界面。以下关于多线程实现和协调的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. 使用 Thread 类或者 Runnable 接口来创建线程对象，并指定线程要执行的任务
B. 通过线程同步机制，如锁或者信号量，来协调线程之间对共享资源的访问，防止数据竞争和不一致
C. 可以使用线程池来管理线程的创建和销毁，提高资源利用效率和程序性能
D. 由于多线程并发执行，不需要考虑线程执行的顺序和结果的一致性，让它们自由竞争即可

5、以下哪种编程语言通常被用于系统级编程和嵌入式系统开发？（ ）
A. Java 是一种广泛应用于企业级应用开发的编程语言，虽然也可以用于一些特定的嵌入式系统开发，但不是主要用于系统级编程和嵌入式系统开发的语言
B. Python 是一种高级编程语言，主要用于数据分析、机器学习、Web 开发等领域，不适合用于系统级编程和嵌入式系统开发
C. C 语言是一种广泛应用于系统级编程和嵌入式系统开发的编程语言。它具有高效、灵活、可移植性强等特点，能够直接操作硬件，非常适合用于底层系统的开发
D. JavaScript 主要用于 Web 前端开发，不适合用于系统级编程和嵌入式系统开发

6、在 C 语言中，要实现一个函数，能够将一个字符串逆序输出。假设字符串以 '\0' 结尾，以下哪种方法是可行的（ ）
A. 使用两个指针，从字符串的两端向中间移动，交换字符
B. 先将字符串复制到一个新的字符串，然后逆序输出新字符串
C. 逐个将字符串中的字符取出，然后从后往前输出
D. 以上方法都不可行

7、在使用 Python 开发一个数据可视化工具时，需要能够将各种类型的数据（如数值型、文本型、日期型等）以直观的图表形式展示出来，并且支持用户的交互操作，如缩放、筛选、导出等。以下哪种库和技术的选择是比较合适的？（ ）
A. 使用 matplotlib 库绘制基本图表，通过 JavaScript 实现交互功能
B. 借助 seaborn 库生成复杂图表，利用 Python 的内置函数处理交互
C. 运用 plotly 库创建交互式图表，直接在 Python 环境中完成所有功能
D. 自己编写绘图代码，完全定制图表的外观和交互行为

8、在进行程序设计时，需要考虑算法的效率和空间复杂度。假设要对一个包含大量整数的数组进行排序，以下哪种排序算法在平均情况下能够提供较好的性能，并且空间复杂度相对较低？（ ）
A. 冒泡排序
B. 快速排序
C. 插入排序
D. 选择排序

9、在一个使用 C 语言编写的程序中，需要实现一个功能：计算给定整数数组中所有元素的平均值。假设数组名为  arr  ，长度为  n  。以下哪种方法是最常见和有效的计算平均值的方式（ ）
A. 先对数组元素求和，然后除以元素个数
B. 逐个计算每个元素与其他元素的平均值，最后取所有平均值的平均值
C. 随机选择数组中的一部分元素计算平均值
D. 以上方法都不可行

10、在 JavaScript 中，要实现一个事件驱动的程序，例如当用户点击按钮时执行特定的操作。以下关于事件处理的实现方式，哪一项是不正确的？（ ）
A. 为按钮元素添加 click 事件监听器，指定当点击事件发生时要执行的函数
B. 事件处理函数可以访问和操作页面中的其他元素和数据
C. 可以同时为一个元素添加多个相同类型的事件监听器，它们会按照添加的顺序依次执行
D. 为了提高性能，应该尽量减少事件监听器的使用，只在必要时添加

11、在编写一个图像处理程序时，需要对图像进行边缘检测。以下哪种算法在检测图像边缘时准确性较高，同时计算复杂度相对合理？（ ）
A. Sobel 算子
B. Roberts 算子
C. Prewitt 算子
D. Canny 算子

12、考虑使用 Java 语言实现一个多态的例子，有一个父类  Animal  和两个子类  Cat  和  Dog  ，都重写了父类的  makeSound()  方法。当创建一个  Animal  类型的数组，并存储  Cat  和  Dog  对象时，以下哪种方式能够正确调用子类的  makeSound()  方法（ ）
A. 直接通过数组元素调用
B. 进行类型判断后调用
C. 无法调用，只能调用父类的方法
D. 以上方法都不对

13、在 C++中，要实现一个运算符重载函数，使得自定义的类对象能够支持特定的运算符操作，例如加法运算符 + 。以下关于运算符重载的实现，哪一项是不正确的？（ ）
A. 将运算符重载函数定义为类的成员函数或者友元函数
B. 运算符重载函数的参数和返回值类型根据具体的运算逻辑进行定义
C. 可以通过运算符重载实现自定义的比较规则，例如小于运算符 <
D. 运算符重载会使代码变得复杂和难以理解，应该尽量避免使用，而采用普通的函数来实现类似的功能

14、在 Java 程序设计中，有一个类  Person  ，包含姓名和年龄两个属性，以及相应的构造函数和方法。现在需要创建一个  Person  对象数组，并按照年龄从小到大的顺序对数组进行排序。以下哪种方法是合适的（ ）
A. 自定义比较器，使用  Arrays.sort()  方法
B. 手动逐个交换对象的位置进行排序
C. 使用冒泡排序算法直接对对象的年龄属性进行排序
D. 以上方法都不合适

15、在面向对象程序设计中，以下哪个概念用于描述类的多态性？（ ）
A. 封装是将数据和操作数据的方法封装在一个类中，与多态性不同
B. 继承是实现多态性的一种方式，但不是多态性的全部
C. 多态性（Polymorphism）是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态。在面向对象编程中，多态性可以通过方法重写和方法重载来实现。多态性可以提高代码的灵活性和可扩展性
D. 依赖是指一个类对另一个类的依赖关系，与多态性无关

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）论述 C 语言中如何通过指针操作结构体数组，给出具体的代码示例。

2、（本题5分）论述 C 语言中如何实现一个简单的图书管理系统，包括图书信息的存储和操作。

3、（本题5分）详细阐述 C 语言中如何使用循环结构（如 for、while、do-while）实现复杂的逻辑控制，举例说明它们的适用场景。

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）解释 Python 中生成器表达式（Generator Expression ）。

2、（本题5分）分析 C++中模板的模板参数和高阶模板编程。

3、（本题5分）说明 Java 中内部类的种类和用途。

4、（本题5分）分析 Python 中函数式编程的特点和优势，举例说明如何使用函数式编程解决实际问题。

5、（本题5分）分析 Java 中多线程同步工具类（如 CountDownLatch、CyclicBarrier 等）的使用。

四、编程题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）写一个程序，用户输入一个整数 n，生成一个 n 行的菱形图案（使用''号）。

2、（本题10分）设计一个程序，用户输入一个整数 n，判断 n 是否为完全平方数。

3、（本题10分）设计一个程序，让用户输入一个正整数 n，判断 n 是否为质数，如果是输出“是质数”，否则输出“不是质数”。

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