湖南师范大学树达学院《程序设计基础实验》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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湖南师范大学树达学院《程序设计基础实验》2024-2025学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、假设要编写一个程序来实现分布式文件系统，需要处理文件的存储、访问控制和数据一致性。以下哪种分布式系统架构和协议在实现此类功能时具有较好的性能和可靠性？（ ）
A. HDFS 架构和其相关协议
B. GFS 架构和其相关协议
C. Ceph 架构和其相关协议
D. 以上架构和协议都可以根据需求选择

2、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

3、在使用 Python 开发一个自动化测试框架时，需要能够对多种类型的应用程序（Web 应用、桌面应用、移动应用）进行测试用例的编写、执行和结果分析。以下哪种测试工具和框架的组合是比较理想的？（ ）
A. 使用 unittest 库和 Selenium 进行 Web 应用测试，Appium 进行移动应用测试
B. 借助 pytest 框架和 Robot Framework ，涵盖所有类型的应用测试
C. 自行开发一套完整的测试工具，满足特定的需求
D. 只针对一种类型的应用进行测试，简化框架的复杂性

4、在开发一个人工智能围棋程序时，需要评估每一步棋的潜在价值和局面优劣。以下哪种算法或技术常用于此类局面评估和决策制定？（ ）
A. 蒙特卡罗树搜索
B. 遗传算法
C. 模拟退火算法
D. 蚁群算法

5、在使用 JavaScript 开发一个 Web 应用的权限管理模块时，需要实现用户认证、授权和角色分配等功能。同时，要保证权限控制的安全性和灵活性。以下哪种权限管理策略和技术的选择是比较合适的？（ ）
A. 使用基于角色的访问控制（RBAC），通过数据库存储权限信息
B. 运用基于属性的访问控制（ABAC），动态计算权限
C. 借助第三方的权限管理框架，如 OAuth
D. 自行实现简单的权限判断逻辑，不考虑复杂的场景
以下是 150 个大学计算机程序设计考试的单选题：

6、在设计一个游戏引擎时，需要处理图形渲染、物理模拟和用户输入等多个方面。以下哪种编程语言和图形库的组合在游戏开发中较为常见和高效？（ ）
A. C++ 结合 OpenGL
B. C# 结合 DirectX
C. JavaScript 结合 WebGL
D. Python 结合 Pygame

7、假设使用 Ruby on Rails 框架开发一个博客系统，需要实现文章的发布、编辑、分类、评论管理等功能。在处理文章分类和标签的逻辑时，以下哪种数据库设计和关联方式是比较合理的？（ ）
A. 为文章和分类、标签分别创建独立的表，通过外键关联
B. 将分类和标签信息直接存储在文章表的字段中
C. 建立一个单独的关联表，用于存储文章与分类、标签的多对多关系
D. 不考虑分类和标签，所有文章都存储在一个表中

8、在设计一个用于处理学生成绩管理的程序时，需要存储学生的个人信息（如姓名、学号）和多门课程的成绩。若要实现高效的查询和更新操作，以下哪种数据结构组合最为合适？（ ）
A. 使用数组存储学生信息，再为每门课程创建一个链表存储成绩
B. 构建一个结构体来包含学生信息和成绩，并使用数组存储这些结构体
C. 采用哈希表存储学生信息，每个学生的成绩使用一个二叉搜索树存储
D. 利用链表存储学生信息，成绩则存储在对应的顺序表中

9、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

10、在开发一个物流配送管理系统时，需要实现订单管理、车辆调度、路径优化以及货物跟踪等功能。系统要能够根据实时交通信息和客户需求动态调整配送方案。以下哪种技术和算法的组合能够最有效地满足这些要求？（ ）
A. 使用 C#结合 A*算法进行路径优化，利用实时交通数据 API 获取路况信息，通过遗传算法进行车辆调度，运用 RFID 技术跟踪货物
B. 采用 Java 的蚁群算法实现路径规划，借助第三方地图服务获取交通信息，使用模拟退火算法优化车辆调度，利用 GPS 定位跟踪货物
C. 运用 Python 的 Dijkstra 算法进行最短路径计算，结合百度地图的实时路况接口，通过贪心算法安排车辆，使用蓝牙设备监测货物状态
D. 选择 JavaScript 的 Floyd-Warshall 算法优化路径，利用高德地图的交通数据，借助粒子群算法调度车辆，使用二维码识别跟踪货物

11、考虑使用 Pascal 语言开发一个学校图书馆管理系统，系统需要管理图书的借阅记录、库存信息、读者信息等。在处理图书借阅和归还的逻辑时，为了防止并发操作导致的数据不一致问题，以下哪种方法是合适的？（ ）
A. 使用临界区（Critical Section）来保护共享数据，确保同一时间只有一个操作进行
B. 采用信号量（Semaphore）进行资源的同步和互斥访问
C. 运用事务（Transaction）机制，将借阅和归还操作视为一个原子操作
D. 不做任何特殊处理，依靠数据库自身的并发控制机制

12、假设要构建一个用于电商网站的推荐系统，能够根据用户的浏览历史、购买行为和商品属性为用户提供个性化的推荐。以下哪种技术和算法的组合是最有效的？（ ）
A. 使用 Python 的协同过滤算法，结合商品的分类和标签信息，利用深度学习模型提取用户特征，通过实时计算生成推荐列表
B. 采用 Java 的基于内容的推荐算法，分析用户的兴趣偏好和商品描述，运用关联规则挖掘发现潜在关联，借助缓存技术提高推荐响应速度
C. 运用 C++的混合推荐算法，融合协同过滤和基于内容的方法，使用图数据库存储用户和商品关系，通过批量处理生成推荐结果
D. 选择 JavaScript 的基于用户行为的推荐算法，结合商品的销量和评价数据，借助聚类分析对用户进行分组，利用异步请求获取推荐

13、在 Python 中，要使用生成器函数来生成一个无限的斐波那契数列。以下关于生成器函数的实现和使用，哪一项是不准确的？（ ）
A. 定义一个生成器函数，通过 yield 语句逐步返回斐波那契数列的项
B. 使用 for 循环来迭代生成器函数，获取数列的项
C. 生成器函数可以在需要的时候暂停和恢复执行，节省内存和计算资源
D. 生成器函数只能用于生成有限长度的序列，不能用于无限序列的生成

14、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

15、在编写一个程序来处理地理信息系统（GIS）数据，如地图绘制、空间分析和坐标转换。以下哪种编程语言和 GIS 库在 GIS 开发中具有强大的功能和广泛的应用？（ ）
A. C++ 结合 GDAL 库
B. Python 结合 geopandas 库
C. Java 结合 JTS 库
D. JavaScript 结合 Leaflet 库

16、在使用 JavaScript 开发一个在线视频播放器时，需要支持多种视频格式的播放、缓冲控制、音量调节和字幕显示等功能。同时，要适应不同的浏览器和设备。以下哪种技术和库的选择是比较恰当的？（ ）
A. 使用 HTML5 的
标签和原生 JavaScript 实现所有功能
B. 借助第三方视频播放库，如 Video.js ，处理复杂的播放逻辑
C. 自行开发视频解码和渲染算法，以获得更好的性能
D. 只支持少数常见的视频格式，降低开发难度

17、假设要编写一个程序来解决迷宫问题，即找到从迷宫入口到出口的最短路径。以下哪种算法在解决此类问题时通常表现出色，并且能够处理复杂的迷宫结构？（ ）
A. 深度优先搜索算法
B. 广度优先搜索算法
C. 回溯算法
D. 动态规划算法

18、在 C 语言中，要实现一个链表数据结构，用于存储一系列整数。以下关于链表的实现和操作，哪一项是不正确的？（ ）
A. 定义链表节点结构体，包含数据域和指向下一个节点的指针域
B. 实现链表的创建、插入、删除和遍历等基本操作
C. 在插入和删除节点时，需要正确更新链表的指针，以保持链表的完整性
D. 为了提高链表的访问效率，可以对链表进行排序，使得查找操作可以使用二分查找算法

19、假设要开发一个用于管理学校图书馆图书借阅信息的系统。系统需要记录每本图书的详细信息，包括书名、作者、ISBN 码、出版年份、馆藏位置等，同时还要记录读者的借阅记录，包括读者 ID、借阅日期、应还日期等。在设计数据库时，需要考虑数据的完整性、一致性和查询效率。如果要查询某位读者在过去一年中借阅的所有图书信息，以下哪种数据库设计和查询方式最为合适？（ ）
A. 将图书信息和借阅记录分别存储在两个表中，通过读者 ID 和借阅日期进行关联查询
B. 将所有信息存储在一个大表中，通过复杂的条件筛选获取所需数据
C. 为借阅记录创建单独的数据库，通过定期同步与图书信息表关联
D. 只存储最近的借阅记录，历史数据归档处理，减少查询的数据量

20、在开发一个在线音乐平台时，需要处理海量的音乐文件存储、用户播放记录、个性化推荐等功能。对于音乐文件的存储和播放技术，以及推荐算法的选择，以下哪种组合是最优的？（ ）
A. 将音乐文件存储在本地服务器，使用 HTTP 协议播放，基于内容的推荐算法
B. 利用云存储服务存储音乐，通过 RTSP 协议播放，协同过滤推荐算法
C. 运用分布式文件系统存储，借助流媒体技术播放，混合推荐算法结合内容和协同过滤
D. 把音乐文件压缩存储在数据库，使用 FTP 下载播放，随机推荐算法

21、考虑开发一个社交媒体平台，用户可以发布文字、图片和视频等内容，并可以关注其他用户、点赞和评论。为了高效地存储和检索用户发布的内容以及社交关系数据，同时能够快速响应用户的操作请求，以下哪种数据库架构和技术选型是较为理想的？（ ）
A. 选择关系型数据库，如 MySQL，通过复杂的表关联处理社交关系
B. 采用 NoSQL 数据库，如 MongoDB，利用其灵活的数据模型存储各类内容
C. 构建分布式数据库，将数据分散存储在多个节点，使用自定义的查询逻辑
D. 运用内存数据库，如 Redis，存储热点数据，其他数据存储在传统数据库

22、假设要开发一个用于天气预报的应用程序，需要从多个气象数据源获取数据，进行数据分析和处理，然后以直观的方式展示给用户，包括温度、湿度、风力、天气状况等信息。在数据获取和处理方面，以下哪种方式是最有效的？（ ）
A. 通过手动从各个气象网站抓取数据，然后使用自定义的算法进行处理和分析
B. 利用气象部门提供的开放 API 接口获取数据，使用现有的数据分析库进行处理
C. 订阅第三方的气象数据服务，直接使用其提供的分析结果和展示界面
D. 自行建立气象监测站，收集实时数据，自主开发所有的数据处理和展示功能

23、假设正在开发一个在线购物网站的订单处理系统，需要对订单进行各种操作，如添加、删除、查询和修改。为了确保系统在处理大量订单时的性能和数据一致性，以下哪种数据库操作方式是较为理想的选择？（ ）
A. 直接对数据库进行频繁的读写操作，不使用缓存机制
B. 先将操作记录在内存缓存中，定期批量同步到数据库
C. 借助分布式数据库，将订单数据分散存储在多个节点
D. 使用数据库的存储过程来处理所有订单相关的操作

24、在 C++中，要实现一个模板类，能够处理不同类型的数据，例如整数、浮点数和字符串等。以下关于模板类的设计和使用，哪一项是不准确的？（ ）
A. 使用模板参数来定义类的通用类型，使得类可以适用于多种数据类型
B. 在模板类的实现中，根据模板参数的类型进行相应的操作和处理
C. 模板类的实例化时，根据具体的类型自动生成相应的代码
D. 模板类会增加代码的复杂性和编译时间，因此应尽量避免使用，而采用多个具体类型的类来实现相同的功能

25、在Python中，以下哪个语句可以输出"Hello, World!"？（ ）
A. print("Hello, World!")
B. output("Hello, World!")
C. show("Hello, World!")
D. display("Hello, World!")

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）探讨 C 语言中如何利用指针和结构体实现红黑树的数据结构。

2、（本题5分）详细论述 C 语言中如何进行代码的优化，包括算法优化、内存管理优化和代码风格优化等方面，举例说明优化前后的性能差异。

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删除节点并保持顺序功能。

4、（本题5分详细分析 C 语言中如何处理字符串的编码规范和一致性。

三、编程题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）给定一个整数数组，编写程序找出其中所有满足“元素值是其左右相邻元素平均值”的元素。

2、（本题5分）编写一个程序，用户输入一个整数数组，找出数组中的最大值和最小值，并将它们的位置交换，然后输出数组。

3、（本题5分）编写一个程序，要求用户输入一个整数 n，判断 n 是否为完全平方数。完全平方数是指一个数可以写成另一个整数的平方的形式。

4、（本题5分）写一个程序，用户输入一个整数 n，生成一个 n 阶的幻方（幻方是一个每行、每列和对角线上的数字之和都相等的方阵）。

5、（本题5分）设计一个程序，用户输入一个正整数 n，生成一个 n 行的数字菱形图案（先递增再递减）。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）分析 C 语言中文件的随机读写和文件指针的定位操作。

2、（本题10分）简述 C 语言中字符串处理函数的常见用法。

3、（本题10分）分析 Python 中类的私有属性和方法的实现和使用限制。

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