2014年上半年软件水平考试(中级)软件设计师下午(应用技术)真

2014年上半年软件水平考试（中级）软件设计师下午（应用技术）

真题试卷 (题后含答案及解析)

题型有：1. 必答题 2. 选答题

必答题（共4道大题，每道大题15分）

1． 阅读下列说明和图，回答【问题1】至【问题4】，将解答填人答题纸的对应栏内： 【说明】 某巴士维修连锁公司欲开发巴士维修系统，以维护与维修相关的信息，该系统的主要能如下： (1)记录巴士ID和维修问题。巴士到车库进行维修，系统将巴士基本信息和ID记录在巴士列表文件中，将待维修机械问题记录在维修记录文件中，并生成维修订单。 (2)确定所需部件，根据维修订单确定维修所需部件，并在部件清单中进行标记。 (3)完成维修，机械师根据维修记录文件中的待维修机械问题，完成对巴士的维修，登记维修情况；将机械问题维修情况记录在维修记录文件中，将所用部件记录在部件清单中，并将所用部件清单发送绘库存管理系统以对部件使用情况进行监控，巴士司机可查看已维修机械问题。 (4)记录维修工时，将机械师提供的维修工时记录在人事档案中，将维修总结发送给主管进行绩效考核。 (5)计算维修总成本。计算部件清单中实际所用部件、人事档案中所用维修工时的总成本；将维修工时和所用部件成本详细信息给会计进行计费。 现采用结构化方法对巴士维修系统进行分析与设计，获得如图1一l所示的上下文数据流图和图1-2所示的0层数据流图。 【问题1】使用说明中的词语，给出图1—1中的实体E1～E5的名称。 【问题2】使用说明中的词语，给出图1—2中的数据存储D1～D4的名称， 【问题3】说明图1—2中所存在的问题。 【问题4】根据说明和图中术语，采用补充数据流的方式，改正图1—2中的问题。要求给出所补充数据流的名称、起点和终点。

正确答案：【问题1】 E1：巴士司机 E2：机械师 E3：会计 E4：主管 E5：库存管理系统 【问题2】 D1：巴士列表文件 D2：维修记录文件 D3：部件清单 D4：人事档案 【问题3】 缺失以开吻邑流： 缺失以下数据流： (1)名称：待维修机械问题；起点：D2；终点：3完成维修。 (2)名称：实际所用部件；起点：D3；终点：5计算总成本。 【问题4】 补充以下数据流： (1)名称：待维修机械问题；起点：D2；终点：3完成维修。 (2)名称：实际所用部件；起点：D3；终点：5计算总成本。

解析：本题考查数据流图(DFD)的应用，采用结构化方法进行系统分析与设计，是一道传统题目，要求考生细心分析题目中所描述的内容。DFD是一种便于用户理解、分析系统数据流程的图形化建模工具，是系统逻辑模型的重要组成部分。 【问题1】 本问题考查顶层。DFD。顶层DFD一般用来确定系统边界。结合图1—1上下文数据流图以及根据系统功能的描述(3)“巴士司机可查看已维修问题”可知，E1为“巴士司机”；根据系统功能描述(4)“机械师提供的维修工时记录在人事档案中”和“维修总结发送给主管进行考核”可知，E2

为“机械师”，E4为“主管”；根据系统功能描述(5)“维修工时和所用成本详细信息给会计进行计费”可知，E3为“会计师”，由“所用部件清单发送给库存管理系统”可推断，E5为库存管理系统。 【问题2】 本问题考查DFD中数据存储的确定。本题涉及的数据存储有5个，即巴士列表文件、维修记录文件、部件清单和人事档案。接下来需要结合图1—2所示的O层数据流进行确定。D1与“记录巴士ID和维修问题”有关，根据题意，D1是“巴士列表文件”；待维修机械问题记录在D2中，可知，D2为“维修记录文件”；所需部件记录在D3中，由题意可知D3为“部件清单”；D4记录的是工时，由题意，D4是“人事档案”。 【问题3】 本问题考查DFD中的数据流。在分查DFD中，需要保持父图和子图的平衡，即父图中某加工的输入／输出数据流必须与其子图的输入／输出数据流在数量和名字上相同，或者父图的一个输入(或输出)数据流对应于子图中几个输入(或输出)数据流，而子图中组成这些数据流的数据项全体正好是父图中的一个数据流。由(5)的描述“计算部件清单中实际所用部件、人事档案中所用维修工时的总成本”可知，缺少关于实际所用部件数据流，因此增加一个数据流实际所用部件，起点：D3，终点：5计算总成本。根据“完成维修”功能中的描述，机械师可根据维修记录文件中的待维修机械问题，完成巴士维修，因此缺少数据流“待维修机械问题”，起点：D2，终点：3完成维修。 【问题4】 根据问题3解析，补充以下数据流：实际所用部件，起点：D3，终点：5计算总成本；待“维修机械问题”，起点：D2，终点：3完成维修。

2． 阅读下列说明和图，回答【问题1】至【问题3】，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】某家电销售电子商务公司拟开发一套信息管理系统，以方便对公司的员工、家电销售、家电厂商和客户等进行管理。 【需求分析】 (1)系统需要维护电子商务公司的员工信息、客户信息、家电信息和家电厂商信息等，员工信息主要包括：工号、姓名、性别、岗位、身份证号、电话、住址，其中岗位包括部门经理和客服等，客户信息主要包括：客户ID、姓名、身份证号、电话、住址、账户余额。家电信息主要包括：家电条码、家电名称、价格、出厂日期、所属商，家电厂商信息包括：厂商ID、厂商名称、电话、法人代表信息、厂址。 (2)电子商务公司根据销售情况，由部门经理向家电厂商订购各类家电，每个家电厂商只能由一名部门经理负责。 (3)客户通过浏览电子商务公司网站查询家电信息，与客服沟通获得优惠后，在线购买。 【概念模型设计】 根据需求阶段收集的信息，设计的实体联系图(不完整)如图2—1所示。 【逻辑结构设计】 根据概念模型设计阶段完成的实体联系图，得出如下关系模式【不完整】 客户(客户ID、姓名、身份证号、电话、住址、账户余额) 员工(工号、姓名、性别、岗位、身份证号、电话、住址)家电(家电条码、家电名称、价格、出厂日期、(1)) 家电厂商(厂商ID、厂商名称、电话、法人代表信息、厂址、(2)) 购买(订购单号、(3)、金额) 【问题1】 补充图2—1中的联系和联系的类型。 【问题2】 根据图2—1，将逻辑结构设计阶段生成的关系模式中的空(1)一(3)补充完整，用下划线支出“家电”、“家电厂商”和“购买”关系模式的主键。 【问题3】 电子商务公司的主营业务是销售各类家电，对账户有余额的客户，还可以联合第二方基金公司提供理财服务，为此设立客户经理岗位。客户通过电子商务公司的客户经理和基金公司的基金经理进行理财，每名客户只有一名客户经理和一名基金经理负责，客户经理和基金经理均可负责多名客户。请根据该要求，对图2—1进行修改，画

出修改后的实体间联系和联系的类型。

正确答案：【问题1】【问题2】(1)厂商ID(2)工号(3)家电条码，客户ID，工号(4)家电关系的主键：家电条码(5)家电厂商关系的主键：厂商ID(6)购买关系的主键：订购单号【问题3】

解析：本题考查数据库设计。设计考点有数据库的概念结构设计和逻辑结构设计。 【问题1】 根据题意，每个家电厂商可以购买多种家电，因此家电厂商和家电之间是一对多的联系。一种家电可由多个客户购买，一个客户可购买多件家电，因此家电和客户之间是多对多的联系，由此可画出完整的实体联系图。 【问题2】 电子商务公司根据销售情况，由部门经理向家电厂商订购各类家电，每个家电厂商只能由一名部门经理负责，家电厂商中需要保存是由哪名部门经理负责的，因此这里需要有员工的工号，这样才能在员工中找到唯一对应的员工。 【问题3】 由题意可知，可增设实体客户经理和基金经理，客户和客户经理、基金经理都有联系，且客户经理和客户、基金经理和客户都是一对多的联系，由此可补充图2—1。

3． 阅读下列说明和图，回答【问题1】至【问题3】，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某高校图书馆欲建设一个图书馆管理系统，目前已经完成了需求分析阶段的工作，功能需求均使用用例进行描述，其中用例“借书(Check Out 800ks)”的详细描述如下。 参与者：读者 典型事件流： 1．输入读者ID： 2．确认该读者能够借阅图书，并记录读者ID； 3．输入所要借阅的图书ID； 4．根据图书目录中的图书ID确认该书可以借阅，计算归还时间，生成借阅记录； 5．通知读者图书归还时间； 重复步骤3～5，直到读者结束借阅图书。 备选事件流： 2a．若读者不能借阅图书，说明读者违反了图书馆的借书制度(例如，没有支付借书费用等)。 ①告知读者不能借阅，并说明拒绝借阅的原因； ②本用例结束。 4a．读者要借阅的书无法外借。 ①告知读者本书无法借阅； ②回到步骤3。 说明：图书的归还时间与读者身份有关。如果读者是教师，图书可以借阅一年：如果是学生，则只能借阅3个月，读者ID中包含读者身份信息，现采用面向对象方法开发该系统，得到如图3—1所示的系统类模型(部分)；以及如图3—2所示的系统操作。“Checkout(bookID)．(借书)“通信图”(或协作图)。【问题1】 根据说明中的描述，以及图3—1和图3—2，给出图3—1中C1一C4处所对应的类名(类名使用图3—1和图3—2中给出的英文词汇)。【问题2】 根据说明中的描述，以及图3—1和图3—2，给出图3—2中M1一M4处所对应的方法名(方法名使用图3一l和图3—2中给出的英文词汇)。【问题3】 用例“借书”的备选事件流4a中，根据借书制度来判定读者能否借阅图书，随着图书馆的借书制度会不断地扩充，并需要根据图书馆的实际运行情况来调整具体使用哪些制度，为满足这一要求，在原有类设计的基础上，可以采用何种设计模式?简要说明原因。

正确答案：【问题1】 C1：Patron C2：Book C3：Catalog C4：CheckoutSessioncontrolIer 【问题2】 M1( )：getforcheck(b00kID)M2( )：isFacultyo M3( )：circulateso M4( )：recordBookLoan 【问题3】 应采用策略模式，策略模式的优势在于可以灵活的添加对同一问题的不同处理方案，这与题目要求非常吻合。

解析：【问题1】 根据系统类模型，我们可以各个类之间的关联关系。 首先从类Acoonts中的canCheckOut(patronID：string)方法，可以看出Accouts关联Patron，因此图中C1为Patron。 C1为Patron，则CI必会与书关联，从C1中的recordBookLoad(b，C2)，可以看出C1关联C2。因此C2为Book。 C2为Book，根据系统操作checkOut的通信图，可以看出与Book关联的是Catalog，因此C3为Catalog。 结合两图，则可以得出C4为CheckoutSessioncontroller. 【问题2】 结合典型事件流： 1．输入读者ID； 2．确认该读者能够借阅图书，并记录读者ID； 以上两步实际上就是判断读者是不是老师，也就是isFaculty( )，因此M2为isFaculty( )； 3．输入所要借阅的图书ID；对应的操作就是M1：getforcheck(bookID)； 4．根据图书目录中的图书ID确认该书可以借阅，计算归还时间，生成借阅记录；对应的操作就是M3：circulates( )； 5．通知者图书归还时间，对应的操作就是M4：recordBookLoan( )。

4． 阅读下列说明和C代码，回答【问题1】至【问题3】，将解答写在答题纸的对应栏内。 【说明】 采用归并排序对n个元素进行递增排序时，首先将n个元素的数组分成各含n／2个元素的两个子数组，然后用归并排序对两个子数组进行递归排序，最后合并两个已经排序的子数组得到排序结果。 下面的C代码是对上述归并算法的实现，其中的常量和变量说明如下： arr：待排序数组 P，q，r：一个子数组的位置从P到q，另一个子数组的位置从q+1到r begin，end：待排序数组的起止位量 left，right：临时存放待合并的两个子数组 n1，n2：两个子数组的长度 i，j，k：循环变量 mid：临耐变量 【C代码】 #inciude＜stdio．h＞ #inciude＜stdlib．h＞ Define MAX 65536 void merge(int arr([]，int P，int q，int r){ int*left，*right； int nl，n2，I，J，k； n1=q—P+1： n2=r—q： If(left=(int*)malloc((nl+1)*sizeof(int)))=NULL)( Perror(“malloc error”)： exit(1)； } If((right=(int*)malloc((n2+1)*sizeof(int)))=NULL){ Perror(“malloc error”)； exit(1)； } for(i=0；i＜nl；i++){ left[i]=arr[p+i]； } left[i]=MAX； for(i=0；i＜n2；i++){ right[i]=arr[q+i+1] } right[i]=MAX；i=0；j=0； For(k=p；(1)；k++)( If(1eft[i]＞right[j]{ (2) j++； )else{ arr[k1]=left[i]； i++： } } } Void merge Sot-t(int arr( )，int begin，int end){ int mid： if( (3) ){ mid=(begin+end)／2； merge Sort (arr，begin，mid)； (4) ； Merge(arr，begin，mid，end)； } } 【问题1】 根据以上说明和C代码，填充(1)一(4)。 【问题2】 根据题干说明和以上C代码，算法采用了(5)算法设计策略，分析时间复杂度时，列出其递归式位 (6) ，接触渐进时间复杂度 (7) (用O符号表示)。空间复杂度为 (8) 。(用O符号表示) 【问题3】 两个长度分别为n1和n2的已经排好序的子数组进行归并，根据上述C代码，则元素之间比较次数为 (9) 。

正确答案：【问题1】 (1)k＜=r (2)arr[k]=right[j] (3)begin＜end (4)mergeSort(arr，mid+1，end) 【问题2】 (5)分治 (6)T(n)=2T(n／2)+O(n) (7)O(nlogn) (8)O(n) 【问题3】 (9)n1+n2

解析：【问题1】 首先，函数void merge(int arr[]，int P，int q，int r)的意思是：对子数组arr[p…q3和子数组arr[q+L．．r3进行合并。因此第一空为k＜=q；由于是采用归并排序对n个元素进行递增排序，所以第二空是将left[i]和right[j]的小者存放到arr[k]中去，即arr[k]=right[j]：当数组长度为1时，停止递归，因为此时该数组有序，则第三空为begin＜end，即数组至少有两个元素才进行递归。合并了begin到mid之间的元素，继续合并mid+1到end之间的元素，则第四空为mergeSort(arr，mid+1，end)。 【问题2】 归并算法实际上就是将数组一直往下分割，直到分割到由一个元素组成的n个子数组，再往上两两归并。 将数组进行分割需要logN步，因为每次都是讲数组分割成两半(2x=N，x=logN)。 合并N个元素，需要进行N步，也就是O(N)，则总的时间复杂度为O(NlogN)。 合并过程中，使用了n个中间变量存储，left=(int*)malloc((nl+1)*sizeof(int))。所以空间复杂度为O(n)。 推导递归式： 假设n个元素进行归并排序需要T(n)，可以将其分割成两个分别有n／2个元素的数组分别进行归并，也就是2T(n／2)，在将这两个合并，需要O(n)的时间复杂度，则推导公式为T(n)=2T(n／2)+O(n)。

选答题（共3道大题，每道大题15分）从下列3道试题中任选1道解答，如果解答的试题数超过1道，则仅题号小的1道题解答有效。

5． 阅读下列说明和C++代码，将应填入(n)处的字句写在答题纸的对应栏内。 【说明】某实验室欲建立一个实验室环境监测系统，能够显示实验室的温度、湿度以及洁净度等环境数据。当获取到最新的环境测量数据时，显示的环境数据能够更新现在采用观察者(observer)模式来开发该系统，观察者模式的类图如图5—1所示。(c++代码)#include#includeUsing namespace std；Class Observer{Public：Virtual void update(float temp，float humidity，float cleanness)=0；)；Class Subject{Public：Virtual void registerObserver(Observer*o)=0；／／注册对主题感兴趣的观察者Virtual void removeObserver(Observer*o)=0；／／删除观察者Virtual void notifyObservers( )=0；／／当主题发生变化时通知观察者}Class EnvironmentData：publ ic (1) {Private：Vectorobservers：Float temperature，humidity，cleanness；Public：Void registerobserVer(0bserVer* o){observers．push—back(o)； )Void removeObserver(Observer*O)：：const iterator it=observers．begin( )；it!=observers．end( )；it++){ (2) ；}}Void measurementsChanged( ){ (3) ；}Void setMeasurements(float temperature，float humidity，float cleanness){this->temperature=temperature：this->humidity=humidity；this一>cleanness=cleanness： (4) ；}}；Class CurrentconditionsDisplay：publ ic (5) {private：float temperature，humidity，cleanness；Subject*envData；Public：CurrentConditionsDisplay(Subject* envData){this一>envData=envData； (6) ：}Void update(float temperature，float humidity，float cleanness)(this一＞temperature=temperature；This->humidity=humidity；This一>cleanness=cleanness； display( )； } Void display( ){／*代码省略*／) }； int main( ){ EnvironmentData*envData。new EnvironmentData0： CurrentConditionsDisplay*currentDisplay=new CurrentConditionsDisplay(envData)： envData->setMeasurements(80，65，30．4f)； return 0； }

正确答案：(1)Subject (2)(*it)一＞update(temperature，humidity，cleanness) (3)notifyObservers( ) (4)measurementsChanged( ) (5)Observer( ) (6)this一＞envData--＞registerObserver(this)

解析： 当主题中的环境发生变化，也就是调用measurementsChanged( )，会通知观察者，即调用notifyObservers( )，在notifyObservers( )方法中，观查者会调用自身的update(float temperature，float humidity，float cleanness)。在主题的registerobserver(0bserve*o)中会注册对主题感兴趣的观察者。

6． 阅读下列说明和Java代码，将应填入(n)址的字句写在答题纸的对应栏内。 【说明】 某实验室欲建立一个实验室环境监测系统，能够显示实验室的温度、湿度以及洁净度等环境数据。当获取到最新的环境测量数据时，显示的环境数据能够更新现在采用观察者(observer)模式来开发该系统，观察者模式的类图如图6-1所示。【Java代码】import java．util．*interface Observer{Public void update(float temp，float humidity，float cleanness)；} interface Subject{Public void registerobserver(Observer o)；／／注册对主题感兴趣的观察者Public void removeobserver(Observer o)；／／删除观察者Public void notifyObservers0；／／当主题发生变化时通知观察者}Class EnvironmentDataimplements (1) {Private ArrayLjst observers；Private float temperature，humidity，cleanness；Publ ic EnvironmentData0{observers=new ArrayListO；)Public void registerObserver(Observer o){observers．add(o)；)Public void removeObserver(Observer o){／*代码省略*／)publ ic void notifyObservers( ){For(int i=0；i＜observers．size( )；i++){Observer observer=(0bserVer)obserVers．get(i)；(2) ；}public void measurementsChanged( ){ (3) ；)public void setMeasurements(float temperature，float humidity，float cleanness){this．temperature=temperature：this．humidity=humidity；this．cleanness=cleanness；(4) ；}}Class CurrentConditionsDisplay implements (5)private float temperature；private float humidity；private float cleanness；private Subj ect envData；public CurrentCondit ionsDisplay(Subj ect envData){this．envData=envData；(6) ；}Publ ic void update(float temperature，float humidity，float cleanness){this．temperature=temperature；this．humidity=humidity；this．cleanness=cleanness；Display( )；}Public void display0(／*代码省略*／)}Class EnvironmentMonitor{Public static void main(String[]args){Env ironmentData envData=new EnvironmentData0；CurrentCondit＼onsDisplay currentDisplay= new CnrrentConditionsDisplay(envOata)；envData．setMeasurements(80，65，30．4f)；)Public void display( )(／*代码省略*／)}Class EnvironmentMonitor{Public static void main(String[]args){Env ironmentData envData=new EnvironmentData0；CurrentConditionsDisplay currentDisplay= new CnrrentConditionsDisplay(envData)；envData．setMeasurements(80，65，30．4f)；}}

正确答案：(1)Subject (2)observer．update(temperature，humidity，cleanness) (3)notifyObservers( ) (4)measurementsChanged( ) (5)Observer( )

(6)envData．registerObserver(this)

解析： EnvironmentData是环境数据，也就是我们要监测的对象，即主题(Subject)，因此(1)处为Subject。(2)处为通知观察者，因此遍历观察者容器，遍历到一个观察者对象，则更新该观察者的数据，即调用观察者的update( )方法，当环境数据变化时，需要通知观察者，因此(4)处是调用环境变化方法measurementsChanged( )，通过此方法通知观察者更新数据，因此，(3)处为notifyObservers( )。 根据CurrentConditionsDisplay类中的update( )方法可知：CurrentConditionsDisplay是个观察者，因此(5)处为Observer(6)是将观察者添加到主题中去。