2023年中級軟件設計師上半年下午試題及答案解析

試題一（15分）閱讀下列說明和圖，回答問題1至問題4。某醫(yī)療器械公司作為復雜醫(yī)療產(chǎn)品的集成商，必須保持高質(zhì)量部件的及時供應。為了實現(xiàn)這一目的，該公司欲開發(fā)一采購系統(tǒng)。系統(tǒng)的重要功能如下:1.檢查庫存水平。采購部門天天檢查部件庫存量，當特定部件的庫存量降至其訂貨點時，返回低存量部件及庫存量。2.下達采購訂單。采購部門針對低存量部件及庫存量提交采購請求，向其供應商(通過供應商文獻訪問供應商數(shù)據(jù))下達采購訂單，并存儲于采購訂單文獻中。3.交運部件。當供應商提交提單并交運部件時，運送和接受(S/R)部門通過執(zhí)行以下三步過程接受貨品：(1)驗證裝運部件。通過訪問采購訂單并將其與提單進行比較來驗證裝運的部件，并將提單信息發(fā)給S/R職工。假如收貨部件項目出現(xiàn)在采購訂單和提單上，則已驗證的提單和收貨部件項目將被送去檢查。否則，將S/R職工提交的裝運錯誤信息生成裝運錯誤告知發(fā)送給供應商。(2)檢查部件質(zhì)量。通過訪問質(zhì)量標準來檢查裝運部件的質(zhì)量，并將己驗證的提單發(fā)給檢查員。假如部件滿足所有質(zhì)量標準，則將其添加到接受的部件列表用于更新部件庫存。假如部件未通過檢查，則將檢查員創(chuàng)建的缺陷裝運信息生成缺陷裝運告知發(fā)送給供應商。(3)更新部件庫存。庫管員根據(jù)收到的接受的部件列表添加本次采購數(shù)量，與原有庫存量累加來更新庫存部件中的庫存量。標記訂單采購完畢?，F(xiàn)采用結(jié)構(gòu)化方法對該采購系統(tǒng)進行分析與設計，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。1-1上下文數(shù)據(jù)流圖1-20層數(shù)據(jù)流圖1使用說明中的詞語，給出圖1-1中的實體E1~E5（5分）2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。（4分）3根據(jù)說明和圖中術(shù)語，補充圖1-2中缺失的數(shù)據(jù)流及其起點和終點。（4分）4用200字以內(nèi)文字，說明建模圖1-1和圖1-2時如何保持數(shù)據(jù)流圖（2分）試題二（15）1至問題3,將解答填入答題紙的相應欄內(nèi)。某房屋租賃公司擬開發(fā)一個管理系統(tǒng)用于管理其持有的房屋、租客及員工信息。請根據(jù)下述需求描述完畢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計。

【需求描述】1、公司擁有多幢公寓樓，每幢公寓樓有唯一的樓編號和地址。每幢公寓樓中有(不同公寓樓內(nèi)的公寓號可相同）。系統(tǒng)需記錄每套公寓的臥室數(shù)和衛(wèi)生間數(shù)。2、員工和租客在系統(tǒng)中有唯一的編號(員工編號和租客編號)。3、對于每個租客，系統(tǒng)需記錄姓名、多個聯(lián)系電話、一個銀行賬號（方便自動扣房租)、一個緊急聯(lián)系人的姓名及聯(lián)系電話。4、系統(tǒng)需記錄每個員工的姓名、一個聯(lián)系電話和月工資。員工類別可以是經(jīng)理或維修工，也可兼任。每個經(jīng)理可以管理多幢公寓樓。每幢公寓樓必須由一個經(jīng)理管理。系統(tǒng)需記錄每個維修工的業(yè)務技能，比如：水暖維修，電工，木工等。5、租客租賃公寓必須和公司簽訂租賃協(xié)議。一份租賃協(xié)議通常由一個或多個租客（合租）與該公寓樓的經(jīng)理簽訂，一個租客也可租賃多套公寓。協(xié)議內(nèi)容應包含簽訂日期，開始時間，租期，押金和月租金。【概念模型設計】根據(jù)需求階段收集的信息，設計的實體聯(lián)系圖（不完整）如圖2-1所示?！具壿嫿Y(jié)構(gòu)設計】根據(jù)概念模型設計階段完畢的實體聯(lián)系圖，得出如下關(guān)系模式(不完整):聯(lián)系電話(電話號碼，租客編號)租客（租客編號，姓名，銀行賬戶，聯(lián)系人姓名，聯(lián)系人電話）員工(員工編號，姓名，聯(lián)系電話，類別，月工資，（a）)公寓樓((b)，地址，經(jīng)理編號)公寓(樓編號，公寓號，臥室數(shù)，衛(wèi)生間數(shù)）協(xié)議（協(xié)議編號，租客編號，樓編號，公寓號，經(jīng)理編號，簽訂日期，起始日期，（c），押金）1補充圖2-1中的“簽約”聯(lián)系所關(guān)聯(lián)的實體及聯(lián)系類型。（4.5分）2補充邏輯結(jié)構(gòu)設計中的（a）、（b）、（c）三處空缺。（4.5分）3在租期內(nèi)，公寓內(nèi)設施如出現(xiàn)問題，租客可在系統(tǒng)中進行故障登記，填寫故障描述，每項故障由系統(tǒng)自動生成唯一的故障編號，由公司派維修工進行故障維修，系統(tǒng)需記錄每次維修的維修日期和維修內(nèi)容。根據(jù)此需求，對圖2-1進行補充，并將所補充的ER圖內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，請給出該關(guān)系模式。試題三（15分）1至問題3，將解答填入答題紙的相應欄內(nèi)。某玩具公司正在開發(fā)一套電動玩具在線銷售系統(tǒng)，用于向注冊會員提供端到端的玩具定制和銷售服務。在系統(tǒng)設計階段，"創(chuàng)建新訂單(NewOrder)"的設計用例具體描述如表3-1所示，候選設計類分類如表3-2所示，并根據(jù)該用例設計出部分類圖如圖3-1所示。表3-1創(chuàng)建新訂單(NewOrder)設計用例用例名稱創(chuàng)建新訂單NewOrder用例編號ETM-R002參與者會員前提條件會員已經(jīng)注冊并成功登錄系統(tǒng)典型事件流1.會員（C1）點擊“新的訂單”按鈕；2.系統(tǒng)列出所有正在銷售的電動玩具清單及價格（C2）3.會員點擊復選框選擇所需電動玩具并輸入相應數(shù)量，點擊“結(jié)算”按鈕；4.系統(tǒng)自動計算總價（C3）,顯示銷售清單和會員預先設立個人資料的收貨地址和支付方式（C4）;5.會員點擊“確認支付”按鈕；6.系統(tǒng)自動調(diào)用支付系統(tǒng)（C5）接口支付該賬單；7.若支付系統(tǒng)返回成功標記，系統(tǒng)生成完整訂單信C6）中；8.系統(tǒng)將以表格形式顯示完整訂單信息（C7），同（C8）至會員預先配置的郵C9）。候選事件流3a（1）會員點擊“定制”按鈕；（2）系統(tǒng)以列表形式顯示所有可以定制的電動玩具清單和定制屬性（如尺寸、顏色等）（C10）;（3）會員點擊單選按鈕選擇所需要定制的電動點擊“結(jié)算”4）回到環(huán)節(jié)4。7a（1）若支付系統(tǒng)返回失敗標記，系統(tǒng)顯示會員當前默認支付方式（C11）讓會員確認；（2）若會員點擊“修改付款”按鈕，調(diào)用“修改付款”用例，可以新增并存儲為默認支付方式C12）,回到環(huán)節(jié)4；（3若會員點擊“取消訂單”，則該用例終止執(zhí)3-2候選設計類分類Interface,負責系統(tǒng)與用戶之間的（a）Control,負責業(yè)務邏輯的解決）(b)Entity,負責持久化數(shù)據(jù)的存儲）(c)在訂單解決的過程中，會員可以點擊“取消訂單"取消該訂單。假如支付失敗，該訂單將被標記為掛起狀態(tài)，可后續(xù)重新支付，假如掛起超時30分鐘未支付，系統(tǒng)將自動取消該訂單。訂單支付成功后，系統(tǒng)判斷訂單類型:（1）對于常規(guī)訂單，標記為備貨狀態(tài)，訂單信息發(fā)送到貨運部，完畢打包后交付;快遞發(fā)貨（2）對于定制訂單，會自動進入定制狀態(tài)，定制完畢后交付快遞發(fā)貨。會員在系統(tǒng)中點擊”收貨"按鈕變?yōu)槭肇洜顟B(tài)，結(jié)束整個訂單的解決流程。根據(jù)訂單解決過程所設計的狀態(tài)圖如圖3-2所示。1根據(jù)表3-1中所標記的候選設計類，請按照其類別將編號C1~C12分別填入3-2中的（a）、（b）和（c）處。(6分)2根據(jù)創(chuàng)建新訂單的用例描述，請給出圖3-1中X1~X4處相應類的名稱。（4分）3根據(jù)訂單解決過程的描述，在圖3-2中S1~S5處分別填入相應的狀態(tài)名稱。（5分）試題四：C代碼，回答問題1至問題3，將解答寫在答題紙的相應欄內(nèi)。假幣問題n枚硬幣，其中有一枚是假幣，己知假幣的重量較輕?，F(xiàn)現(xiàn)只有一個天平，規(guī)定用盡量少的比較次數(shù)找出這枚假幣。

【分析問題】

將n枚硬幣提成相等的兩部分:

(1)當n為偶數(shù)時，將前后兩部分，即1...n/2和n/2+1...n，放在天平的兩端，較輕的一端里有假幣，繼續(xù)在較輕的這部分硬幣中用同樣的方法找出假幣:

(2)當n為奇數(shù)時，將前后兩部分，即1..(n-1)/2和(n+1)/2+1...n，放在天平的兩端，較輕的一端里有假幣，繼續(xù)在較輕的這部分硬幣中用同樣的方法找出假幣：若兩端重量相等，則中間的硬幣，即第(n+1)/2枚硬幣是假幣?！綜代碼】下面是算法的C語言實現(xiàn)，其中:

coins[]:硬幣數(shù)組

first，last:當前考慮的硬幣數(shù)組中的第一個和最后一個下標

#include<stdio.h>

intgetCounterfeitCoin(intcoins[]，intfirst，intlast)

{intfirstSum=0，lastSum=0;inti;

if(first==last-1){/*只剩兩枚硬幣*/if(coins[first]<coins[last])

returnfirst;

returnlast;

}

if((last-first+1)%2=0){ /*偶數(shù)枚硬幣*/for(i=first;i<(1);i++){

firstSum+=coins[i];

}

for(i=first+(last-first)/2+1;i<last+1;i++){

lastSum+=coins[i];

}

if（ (2) ）{

ReturngetCounterfeitCoin(coins,first,first+(last-first)/2;)

}else{ReturngetCounterfeitCoin(coins,first+(last-first)/2+1,last;)

}}

else{ /*奇數(shù)枚硬幣*/

for(i=first;i<first+(last-first)/2;i++){

firstSum+=coins[i];

}

for(i=first+(last-first)/2+1;i<last+1;i++){

lastSum+=coins[i];

}if(firstSum<lastSum){

returngetCounterfeitCoin(coins,first,first+(last-first)/2-1);

}elseif(firstSum>lastSum){

returngetCounterfeitCoin(coins,first+(last-first)/2-1,last);

}else{

return(3)

}

}}1根據(jù)題干說明，填充C代碼中的空（1）-（3）2根據(jù)題干說明和C代碼，算法采用了（）設計策略。函數(shù)getCounterfeitCoin的時間復雜度為（）（用O表達）。3若輸入的硬幣數(shù)為30，則最少的比較次數(shù)為（），最多的比較次數(shù)為（）。試題五(共15分)(請從試題五、試題六中選答一題)

閱讀下列說明和C++代碼，將應填入(n)處的字句寫在答題紙的相應欄內(nèi)。

某快餐廳重要制作并出售兒童套餐，一般涉及主餐(各類比薩)、飲料和玩具，其餐品種類也許不同，但其制作過程相同。前臺服務員(Waiter)調(diào)度廚師制作套餐。現(xiàn)采用生成器(Builder)模式實現(xiàn)制作過程，得到如圖5-1所示的類圖。圖5-1l類圖【C++代碼】

#include<iostream>

#include<string>

usingnamespacestd;

classPizza{

private:stringparts;

public:

voidsetParts(stringparts){this->parts=parts;}

stringgetParts(){returnparts;}

};

classPizzaBuilder{

protected:Pizza*pizza;

public:

Pizza*getPizza(){retumpizza;}

voidcreateNewPizza(){pizza=newPizza();}

(1);

}

classHawaiianPizzaBuilder:publicPizzaBuilder{

public:

voidbuildParts(){

pizza->setParts("cross+mild+ham&pineapple");

}

}

classSpicyPizzaBuider:publicPizzaBuilder{

public:

voidbuildParts(){

pizza->setParts("panbaked+hot+ham&pineapple");

}

}

ClassWaiter{

Private:

PizzaBuilder*pizzaBuilder;

public:

voidsetPizzaBuilder(PizzaBuilder*pizzaBuilder){/*設立構(gòu)建器*/

(2)

}

Pizza*getPizza(){returnpizzaBuilder->getPizza();}

voidconstruct(){/*構(gòu)建*/

pizzaBuilder->createNewPizza();

(3)

}

};

intmain(){

Waiter*waiter=newWaiter();

PizzaBuilder*hawaiianpizzabuilder=new

HawaiianPizzaBuilder()

(4);

(5);

cout<<"pizza:"<<waiter->getPizza()->getParts()<<endl;

}

程序的輸出結(jié)果為:

pizza:cross+mild+ham&pineapple試題六(共15分)

閱讀下列說明和Java代碼，將應填入(n)處的字句寫在答題紙的相應欄內(nèi)。

某快餐廳重要制作并出售兒童套餐，一般涉及主餐(各類比薩)、飲料和玩具，其餐品種類也許不同，但其制作過程相同。前臺服務員(Waiter)調(diào)度廚師制作套餐。現(xiàn)采用生成器(Builder)模式實現(xiàn)制作過程，得到如圖6-1所示的類圖。6-1類圖【Java代碼】

classPizza{

privateStringparts；

publicvoidsetParts(Stringparts){

this.parts=parts;

}

publicStringtoString(){

returnthis.parts;

}

}

abstractclassPizzaBuilder{

protectedPizzapizza;

publicPizzagetPizza(){returnpizza;}

publicvoidcreateNewPizza(){pizza=newPizza();}

public(1);

}

classHawaiianPizzaBuilderextendsPizzaBuilder{

publicvoidbuildParts(){

pizza.setParts("cross+mild+ham&pineapp1e”);

}

}

classSpicyPizzaBuilderextendsPizzaBuilder{

publicvoidbuildParts(){

pizza.setParts("panbaked+hot+pepperoni&salami");

}

}

classWaiter{

privatePizzaBuilderpizzaBuilder;

publicvoidsetPizzaBuilder(PizzaBuilderpizzaBuilder){/*設立構(gòu)建器*/

(2);

}

publicPizzagetPizza(){returnpizzaBuilder.getPizza();}

publicvoidconstruct(){/*構(gòu)建*/

pizzaBuilder.createNewPizza();

(3);

}}

ClassFastFoodOrdering{publicstaticviodmainSting[]args){

Waiterwaiter=newWaiter();

PizzaBuilderhawaiian_pizzabuilder=newHawaiianPizzaBuilder();

(4);

(5);

System.out.println("pizza:"+waiter.getPizza());

}

}

程序的輸出結(jié)果為：

Pizza:cross+mild+ham&pineapple試題一答案解析：1：E1供應商E2采購部門E3檢查員E4庫管員E5職工2：D1庫存表D2采購訂單表D3質(zhì)量標準表D4供應商表3： P3（驗證裝運部件）-----E1（客戶） P4（校驗部件質(zhì)量）-----E1（客戶）P3（驗證裝運部件）------P4（校驗部件質(zhì)量） P1（檢查庫存水平）-----D1（庫存表）4：父圖中某個加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流必須與其子圖的輸入輸出數(shù)據(jù)流在數(shù)量上和內(nèi)容上保持一致，即數(shù)據(jù)不會憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失。父圖的一個輸入（或輸出）數(shù)據(jù)流應相應子圖中幾個輸入（或輸出）數(shù)據(jù)流，而子圖中組成的這些數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)項全體正好是父圖中的這個數(shù)據(jù)流。試題二答案解析：12 a）業(yè)務技能b）樓編號c）月租金3 新增維修關(guān)系，維修工維修公寓，關(guān)系模式為維修情況

維修情況（故障編號，員工編號，樓編號，公寓號，維修日期，維修內(nèi)容）試題三答案解析：a）：C4、C5、C7、C8、C10、C11b）：C3c）：C1、C2、C6、C9、C12一、實體類

實體類是用于對必須存儲的信息和相關(guān)行為建模的類。實體對象（實體類的實例）用于保存和更新一些現(xiàn)象的有關(guān)信息，例如：事件、人員或者一些現(xiàn)實生活中的對象。實體類通常都是永久性的，它們所具有的屬性和關(guān)系是長期需要的，有時甚至在系統(tǒng)的整個生存期都需要。

二、邊界類

邊界類是系統(tǒng)內(nèi)部與系統(tǒng)外部的業(yè)務主角之間進行交互建模的類。邊界類依賴于系統(tǒng)外部的環(huán)境，比如業(yè)務主角的操作習慣、外部的條件的限制等。它或者是系統(tǒng)為業(yè)務主角操作提供的一個GUI，或者系統(tǒng)與其他的系統(tǒng)之間進行一個交互的接口，所以當外部的GUI變化時，或者是通信協(xié)議有變化時，只需要修改邊界類就可以了，不用再去修改控制類和實體類。業(yè)務主角通過它來與控制對象交互，實現(xiàn)用例的任務。邊界類調(diào)用用例內(nèi)的控制類對象，進行相關(guān)的操作。一個系統(tǒng)也許會有多種邊界類：

用戶界面類-幫助與系統(tǒng)用戶進行通信的類

系統(tǒng)接口類-幫助與其他系統(tǒng)進行通信的類

設備接口類-為用來監(jiān)測外部事件的設備（如傳感器）提供接口的類

三、控制類

控制類用于對一個或幾個用例所特有的控制行為進行建模，它描述的用例的業(yè)務邏輯的實現(xiàn)，控制類的設計與用例實現(xiàn)有著很大的關(guān)系。在有些情況下，一個用例也許相應多個控制類對象，或在一個控制類對象中相應著對個用例。它們之間沒有固定的相應關(guān)系，而是根據(jù)具體情況進行分析判斷，控制類有效將業(yè)務邏輯獨立于實體數(shù)據(jù)和邊界控制，專注于解決業(yè)務邏輯，控制類會將特有的操作和實體類分離，者有助于實體類的統(tǒng)一化和提高復用性。當業(yè)務主角通過邊界類來執(zhí)行用例的時候，產(chǎn)生一個控制類對象，在用例被執(zhí)行完后，控制類對象會