2014年上半年（下午）《軟件設(shè)計師》真題

2014年上半年（下午）《軟件設(shè)計師》真題卷面總分：6分答題時間：240分鐘試卷題量：6題練習(xí)次數(shù)：4次

問答題（共6題，共6分）

1.某實驗室欲建立一個實驗室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠顯示實驗室的溫度、濕度以及潔凈度等環(huán)境數(shù)據(jù)。當(dāng)獲取到最新的環(huán)境測量數(shù)據(jù)時，顯示的環(huán)境數(shù)據(jù)能夠更新。

現(xiàn)在采用觀察者(Observer)模式來開發(fā)該系統(tǒng)。觀察者模式的類圖如圖5-1所示。

【C++代碼】

#include＜iostream>

#include＜vector>

usingnamespacestd;

classObserver{

public:

virtualvoidupdate(floattemp,floathumidity,floatcleanness)=0;

};

classSubject{

public:

virtualvoidregisterObserver(Observer*o)=0;//注冊對主題感興趣的觀察者

virtualvoidremoveObserver(Observer*o)=0;//刪除觀察者

virtualvoidnotifyObservers（）=0;//當(dāng)主題發(fā)生變化時通知觀察者

};

classEnvironmentData:public（1）{

private:

vector＜Observer*>observers;

floattemperature,humidity,cleanness;

public:

voidregisterObserver(Observer*o){observers.push_back(o);}

voidremoveObserver(Observer*o){/*代碼省略*/}

voidnotifyObservers（）{

for(vector＜Observer*>::const_iteratorit=observers.begin（）;it!=observers.end（）;it++)

{（2）;}

}

VoidmeasurementsChanged（）{（3）;}

voidsetMeasurements(floattemperature,floathumidity,floatcleanness){

this->temperature=temperature;

this->humidity=humidity;

this->cleanness=cleanness;

（4）;

}

};

classCurrentConditionsDisplay:public（5）{

private:

floattemperature,humidity,cleanness;

Subject*envData;

public:

CurrentConditionsDisplay(Subject*envData){

this->envData=envData;

（6）;

}

voidupdate(floattemperature,floathumidity,floatcleanness){this->temperature=temperature;

this->humidity=humidity;

this->cleanness=cleanness;

display（）;

}

voiddisplay（）{/*代碼省略*/}

};

intmain（）{

EnvironmentData*envData=newEnvironmentData（）;

CurrentConditionsDisplay*currentDisplay=newCurrentConditionsDisplay(envData);

envData->setMeasurements(80,65,30.4f);

return0;

}

正確答案：

您的答案：

本題解析：（1）Subject

（2）(*it)->update(temperature,humidity,cleanness)

（3）notifyObservers()

（4）measurementsChanged()

（5）Observer()

（6）envData->registerObserver(this)

EnvironmentData是環(huán)境數(shù)據(jù)，也就是我們要監(jiān)測的對象，即主題（Subject），因此（1）處為Subject。

（2）處為通知觀察者，因此遍歷觀察者容器，遍歷到一個觀察者對象，則更新該觀察者的數(shù)據(jù)，即調(diào)用觀察者的update()方法。

當(dāng)環(huán)境數(shù)據(jù)變化時，需要通知觀察者，因此（4）處是調(diào)用環(huán)境變化方法measurementsChanged()，通過此方法通知觀察者更新數(shù)據(jù)，因此（3）處為notifyObservers()。

根據(jù)CurrentConditionsDisplay類中的update()方法可知：CurrentConditionsDisplay是個觀察者，因此（5）處為Observer

（6）是將觀察者添加到主題中去。

2.某巴士維修連鎖公司欲開發(fā)巴士維修系統(tǒng)，以維護與維修相關(guān)的信息。該系統(tǒng)的主要功能如下：

1）記錄巴士ID和維修問題。巴士到車庫進行維修，系統(tǒng)將巴士基本信息和ID記錄在巴士列表文件中，將待維修機械問題記錄在維修記錄文件中，并生成維修訂單。

2）確定所需部件。根據(jù)維修訂單確定維修所需部件，并在部件清單中進行標(biāo)記。

3）完成維修。機械師根據(jù)維修記錄文件中的待維修機械問題，完成對巴士的維修，登記維修情況；將機械問題維修情況記錄在維修記錄文件中，將所用部件記錄在部件清單中，并將所用部件清單發(fā)送給庫存管理系統(tǒng)以對部件使用情況進行監(jiān)控。巴士司機可查看已維修機械問題。

4）記錄維修工時。將機械師提供的維修工時記錄在人事檔案中，將維修總結(jié)發(fā)送給主管進行績效考核。

5）計算維修總成本。計算部件清單中實際所用部件、人事檔案中所用維修工時的總成本；將維修工時和所用部件成本詳細信息給會計進行計費。

現(xiàn)采用結(jié)構(gòu)化方法對巴士維修系統(tǒng)進行分析與設(shè)計，獲得如圖1-1所示的上下文數(shù)據(jù)流圖和圖1-2所示的0層數(shù)據(jù)流圖。

【問題1】（5分）

使用說明中的詞語，給出圖1-1中的實體E1～E5的名稱。

【問題2】（4分）

使用說明中的詞語，給出圖1-2中的數(shù)據(jù)存儲D1～D4的名稱。

【問題3】（3分）

說明圖1-2中所存在的問題。

【問題4】（3分）

根據(jù)說明和圖中術(shù)語，釆用補充數(shù)據(jù)流的方式，改正圖1-2中的問題。要求給出所補充數(shù)據(jù)流的名稱、起點和終點。

正確答案：

您的答案：

本題解析：【問題1】（5分）

E1：巴士司機

E2：機械師

E3：會計

E4：主管

E5：庫存管理系統(tǒng)

【問題2】（4分）

D1：巴士列表文件

D2：維修記錄文件

D3：部件清單

D4：人事檔案

【問題3】（3分）

處理3只有輸出數(shù)據(jù)流，沒有輸入數(shù)據(jù)流

D2、D3是黑洞，只有輸入的數(shù)據(jù)流，沒有輸入數(shù)據(jù)流

父子圖不平衡

圖1-2中沒有圖1-1中的數(shù)據(jù)流“維修情況”

【問題4】（3分）

補充以下數(shù)據(jù)流：

（1）名稱：待維修機械問題；起點：D2；終點：3或完成維修。

（2）名稱：實際所用部件；起點：D3；終點：5或計算總成本。

（3）名稱：維修情況；起點：E2；終點：3或完成維修

【問題1】

根據(jù)第3)點：巴士司機可查看已維修機械問題，可知E1為巴士司機；根據(jù)第3)點：機械師根據(jù)維修記錄文件中的待維修機械問題，完成對巴士的維修，登記維修情況，可知E2為機械師；根據(jù)第5)點：將維修工時和所用部件成本詳細信息給會計進行計費，可知E3為會計；根據(jù)第4)點：將機械師提供的維修工時記錄在人事檔案中,將維修總結(jié)發(fā)送給主管進行績效考核，可知E4為主管；根據(jù)第3)點：將所用部件清單發(fā)送給庫存管理系統(tǒng)以對部件使用情況進行監(jiān)控，可知E5為庫存管理系統(tǒng)。

【問題2】

根據(jù)第1)點：系統(tǒng)將巴士基本信息和ID記錄在巴士列表文件中，可知D1為巴士列表文件；根據(jù)第1)點：將待維修機械問題記錄在維修記錄文件中，并生成維修訂單，可知D2為維修記錄文件；根據(jù)第2)點：根據(jù)維修訂單確定維修所需部件，并在部件清單中進行標(biāo)記，可知D3為部件清單；根據(jù)第4)點：將機械師提供的維修工時記錄在人事檔案中，可知D4為人事檔案。

【問題3】

分析圖1-2可以發(fā)現(xiàn)：

處理3只有輸出數(shù)據(jù)流，沒有輸入數(shù)據(jù)流D2、D3是黑洞只有輸入的數(shù)據(jù)流，沒有輸出流，造成黑洞父子圖不平衡，在1-1和1-2中，1-1中從E2輸入的數(shù)據(jù)流維修工時/維修情況，在圖1-2中只有維修工時，造成父子圖不平衡

【問題4】

3.某家電銷售電子商務(wù)公司擬開發(fā)一套信息管理系統(tǒng)，以方便對公司的員工、家電銷售、家電廠商和客戶等進行管理。

【需求分析】

（1）系統(tǒng)需要維護電子商務(wù)公司的員工信息、客戶信息、家電信息和家電廠商信息等。員工信息主要包括：工號、姓名、性別、崗位、身份證號、電話、住址，其中崗位包括部門經(jīng)理和客服等。客戶信息主要包括：客戶ID、姓名、身份證號、電話、住址、賬戶余額。家電信息主要包括：家電條碼、家電名稱、價格、出廠日期、所屬廠商。家電廠商信息包括：廠商ID、廠商名稱、電話、法人代表信息、廠址。

（2）電子商務(wù)公司根據(jù)銷售情況，由部門經(jīng)理向家電廠商訂購各類家電。每個家電廠商只能由一名部門經(jīng)理負責(zé)。

（3）客戶通過瀏覽電子商務(wù)公司網(wǎng)站查詢家電信息，與客服溝通獲得優(yōu)惠后，在線購買。

【概念模型設(shè)計】

根據(jù)需求階段收集的信息，設(shè)計的實體聯(lián)系圖（不完整）如圖2-1所示。

圖2-1實體聯(lián)系圖

【邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計】

根據(jù)概念模型設(shè)計階段完成的實體聯(lián)系圖，得出如下關(guān)系模式〔不完整）：

客戶（客戶ID、姓名、身份證號、電話、住址、賬戶余額）

員工（工號、姓名、性別、崗位、身份證號、電話、住址）

家電（家電條碼、家電名稱、價格、出廠日期、（1））

家電廠商（廠商ID、廠商名稱、電話、法人代表信息、廠址、（2））

購買（訂購單號、（3）、金額）

【問題1】（6分）

補充圖2-1中的聯(lián)系和聯(lián)系的類型。

【問題2】（6分）

根據(jù)圖2-1，將邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段生成的關(guān)系模式中的空（1）～（3）補充完整。用下劃線指出“家電”、“家電廠商”和“購買”關(guān)系模式的主鍵。

【問題3】（3分）

電子商務(wù)公司的主營業(yè)務(wù)是銷售各類家電，對賬戶有余額的客戶，還可以聯(lián)合第二方基金公司提供理財服務(wù)，為此設(shè)立客戶經(jīng)理崗位?？蛻敉ㄟ^電子商務(wù)公司的客戶經(jīng)理和基金公司的基金經(jīng)理進行理財。每名客戶只有一名客戶經(jīng)理和一名基金經(jīng)理負責(zé)，客戶經(jīng)理和基金經(jīng)理均可負責(zé)多名客戶。請根據(jù)該要求，對圖2-1進行修改，畫出修改后的實體間聯(lián)系和聯(lián)系的類型。

正確答案：

您的答案：

本題解析：【問題1】（6分）

【問題2】（6分）

（1）廠商ID

（2）經(jīng)理工號

（3）家電條碼，客戶ID，客服工號

家電關(guān)系的主鍵：家電條碼

家電廠商關(guān)系的主鍵：廠商ID

購買關(guān)系的主鍵：訂購單號

【問題3】（3分）

根據(jù)實際生活經(jīng)驗，不難得知家電廠商與家電之間的關(guān)系為一對多；家電與客戶之間的關(guān)系，此處的家電是指家電的類型，因此一種類型的家電可以被多個客戶購買，一個客戶也可以購買多種不同類型的家電，所以家電與客戶之間的關(guān)系為多對多；

根據(jù)題意：每名客戶只有一名客戶經(jīng)理和一名基金經(jīng)理負責(zé)客戶經(jīng)理和基金經(jīng)理均可負責(zé)多名客戶，可知客戶經(jīng)理與客戶的關(guān)系是一對多，基金經(jīng)理與客戶的關(guān)系也是一對多。

根據(jù)題目中的需求分析，不難得出關(guān)系模式的答案。

4.某高校圖書館欲建設(shè)一個圖書館管理系統(tǒng)，目前已經(jīng)完成了需求分析階段的工作。功能需求均使用用例進行描述，其中用例“借書（CheckOutBooks）”的詳細描述如下。

參與者：讀者（Patron）。

典型事件流：

1．輸入讀者ID；

2．確認該讀者能夠借閱圖書，并記錄讀者ID；

3．輸入所要借閱的圖書ID；

4．根據(jù)圖書目錄中的圖書ID確認該書可以借閱，計算歸還時間，生成借閱記錄；

5．通知讀者圖書歸還時間。

重復(fù)步驟3~5，直到讀者結(jié)束借閱圖書。

備選事件流：

2a．若讀者不能借閱圖書，說明讀者違反了圖書館的借書制度（例如，沒有支付借書費用等）

①告知讀者不能借閱，并說明拒絕借閱的原因；

②本用例結(jié)束。

4a．讀者要借閱的書無法外借

①告知讀者本書無法借閱；

②回到步驟3。

說明：圖書的歸還時間與讀者的身份有關(guān)。如果讀者是教師，圖書可以借閱一年；如果是學(xué)生，則只能借閱3個月。讀者ID中包含讀者身份信息。

現(xiàn)采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)該系統(tǒng)，得到如圖3-1所示的系統(tǒng)類模型（部分）；以及如圖3-2所示的系統(tǒng)操作“checkOut（bookID）（借書）”通信圖（或協(xié)作圖）。

【問題1】（8分）

根據(jù)說明中的描述，以及圖3-1和圖3-2，給出圖3-1中C1-C4處所對應(yīng)的類名（類名使用圖3-1和圖3-2中給出的英文詞匯）。

【問題2】（4分）

根據(jù)說明中的描述，以及圖3-1和圖3-2，給出圖3-2中M1-M4處所對應(yīng)的方法名（方法名使用圖3-1和圖3-2中給出的英文詞匯）。

【問題3】（3分）

用例“借書”的備選事件流4a中，根據(jù)借書制度來判定讀者能否借閱圖書。若圖書館的借書制度會不斷地擴充，并需要根據(jù)圖書館的實際運行情況來調(diào)整具體使用哪些制度。為滿足這一要求，在原有類設(shè)計的基礎(chǔ)上，可以采用何種設(shè)計模式？簡要說明原因。

正確答案：

您的答案：

本題解析：【問題1】（8分）

C1：Patron

C2：Book

C3：Catalog

C4：CheckoutSessionController

【問題2】（4分）

M1：getForCheckOut

M2：isFaculty

M3：circulates

M4：recordBookLoan

【問題3】（3分）

應(yīng)采用策略模式，策略模式定義了一系列算法，并將每個算法封裝起來，而且使它們可以相互替換。策略模式讓算法獨立于使用它們的客戶而變化。適用于需要在不同情況下使用不同的策略（算法），或者策略還可能在未來用其他方式來實現(xiàn)。

根據(jù)系統(tǒng)類模型，我們可以各個類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

首先從類Accounts中的canCheckOut（patronID:string）方法，可以看出Accounts關(guān)聯(lián)Patron，因此圖中C1為Patron。

C1為Patron，則C1必會與書關(guān)聯(lián)，從C1中的recordBookLoad（b:C2），可以看出C1關(guān)聯(lián)C2。因此C2為Book。

C2為Book，根據(jù)系統(tǒng)操作checkOut的通信圖，可以看出與Book關(guān)聯(lián)的是Catalog，因此C3為Catalog。

結(jié)合兩圖，則可以得出C4為CheckoutSessioncontroller。

結(jié)合典型事件流：

1.輸入讀者ID；

2.確認該讀者能夠借閱圖書，并記錄讀者ID；

以上兩步實際上就是判斷讀者是不是老師，也就是isFaculty()，因此M2為isFaculty()。

3.輸入所要借閱的圖書ID；對應(yīng)的操作就是M1：getforcheck（bookID）。

4.根據(jù)圖書目錄中的圖書ID確認該書可以借閱，計算歸還時間，生成借閱記錄；對應(yīng)的操作就是M3：circulates()。

5.通知讀者圖書歸還時間。對應(yīng)的操作就是M4：recordBookLoan()。

5.某實驗室欲建立一個實驗室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠顯示實驗室的溫度、濕度以及潔凈度等環(huán)境數(shù)據(jù)。當(dāng)獲取到最新的環(huán)境測量數(shù)據(jù)時，顯示的環(huán)境數(shù)據(jù)能夠更新。

現(xiàn)在采用觀察者（Observer）模式來開發(fā)該系統(tǒng)。觀察者模式的類圖如圖6-1所示。

【Java代碼】

importjava.util.*;

interfaceObserver{

publicvoidupdate(floattemp,floathumidity,floatcleanness);

}

interfaceSubject{

publicvoidregisterObserver(Observero);//注冊對主題感興趣的觀察者

publicvoidremoveObserver(Observero);//刪除觀察者

publicvoidnotifyObservers（）;//當(dāng)主題發(fā)生變化時通知觀察者

}

classEnvironmentDataimplements（1）{

privateArrayListobservers;

privatefloattemperature,humidity,cleanness;

publicEnvironmentData（）{observers=newArrayList（）;}

publicvoidregisterObserver(Observero){observers.add(o);}

publicvoidremoveObserver(Observero){/*代碼省略*/}

publicvoidnotifyObservers（）{

for(inti=0;i＜observers.size（）;i++){

Observerobserver=(Observer)observers.get(i);

（2）;

}

}

publicvoidmeasurementsChanged（）{（3）;}

publicvoidsetMeasurements(floattemperature,floathumidity,floatcleanness){

this.temperature=temperature;

this.humidity=humidity;

this.cleanness=cleanness;

（4）;

}

}

classCurrentConditionsDisplayimplements（5）{

privatefloattemperature;

privatefloathumidity;

privatefloatcleanness;

privateSubjectenvData;

publicCurrentConditionsDisplay(SubjectenvData){

this.envData=envData;

（6）;

}

publicvoidupdate(floattemperature,floathumidity,floatcleanness){

this.temperature=temperature;

this.humidity=humidity;

this.cleanness=cleanness;

display（）;

}

publicvoiddisplay（）{/*代碼省略*/}

}

classEnvironmentMonitor{

publicstaticvoidmain(String[]args){

EnvironmentDataenvData=newEnvironmentData（）;

CurrentConditionsDisplaycurrentDisplay=newCnrrentConditionsDisplay(envData);

envData.setMeasurements(80,65,30.4f);

}

}

正確答案：

您的答案：

本題解析：（1）Subject

（2）observer.update(temperature,humidity,cleanness)

（3）notifyObservers()

（4）measurementsChanged()

（5）Observer

（6）envData.registerObserver(this)

EnvironmentData是環(huán)境數(shù)據(jù)，也就是我們要監(jiān)測的對象，即主題（Subject），因此（1）處為Subject。

（2）處為通知觀察者，因此遍歷觀察者容器，遍歷到一個觀察者對象，則更新該觀察者的數(shù)據(jù)，即調(diào)用觀察者的update()方法。

當(dāng)環(huán)境數(shù)據(jù)變化時，需要通知觀察者，因此（4）處是調(diào)用環(huán)境變化方法measurementsChanged()，通過此方法通知觀察者更新數(shù)據(jù)，因此（3）處為notifyObservers()。

根據(jù)CurrentConditionsDisplay類中的update()方法可知：CurrentConditionsDisplay是個觀察者，因此（5）處為Observer

（6）是將觀察者添加到主題中去。

6.采用歸并排序?qū)個元素進行遞增排序時，首先將n個元素的數(shù)組分成各含n/2個元素的兩個子數(shù)組，然后用歸并排序?qū)蓚€子數(shù)組進行遞歸排序，最后合并兩個已經(jīng)排好序的子數(shù)組得到排序結(jié)果。

下面的C代碼是對上述歸并算法的實現(xiàn)，其中的常量和變量說明如下：

arr：待排序數(shù)組

p,q,r：一個子數(shù)組的位置從p到q，另一個子數(shù)組的位置從q+1到r

begin,end：待排序數(shù)組的起止位置

left,right：臨時存放待合并的兩個子數(shù)組

n1,n2：兩個子數(shù)組的長度

i,j,k：循環(huán)變量

mid：臨時變量

【C代碼】

#inciude＜stdio.h>

#inciude＜stdlib.h>

#defineMAX65536

voidmerge(intarr[],intp,intq,intr){

int*left,*right;

intn1,n2,i,j,k;

n1=q-p+1;

n2=r-q;

if((left=(int*)malloc((n1+1)*sizeof(int)))=NULL){

perror("mallocerror");

exit(1);

}

if((right=(int*)malloc((n2+1)*sizeof(int)))=NULL){

perror("mallocerror");

exit(1);

}

for(i=0;i＜n1;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(left[i]>right[j]){

（2）;

j++;

}else{

arr[k]=left[i]；

i++；

}

}

}

voidmergeSort(intarr[],intbegin,intend){

intmid;

if(（3）){

mid=(begin+end)/2;

me