2022年軟件工程課后答案

1、軟件工程作業(yè)及答案1-1 什么是軟件危機(jī)?它有哪些典型表現(xiàn)?為什么會(huì)出現(xiàn)軟件危機(jī)? 答:軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。概括地說，軟件危機(jī)包含下述兩方面的問題：如何開發(fā)軟件，以滿足對軟件日益增長的需求；如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。軟件危機(jī)典型表現(xiàn)：對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確。用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。軟件常常是不可維護(hù)的。軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升。軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速普及深入的趨勢。產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因：一方面與軟件本身

2、的特點(diǎn)有關(guān)，另一方面也和軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)。軟件不同于硬件，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物理部件。管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難。軟件是規(guī)模龐大，而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。目前相當(dāng)多的軟件專業(yè)人員對軟件開發(fā)和維護(hù)還有不省糊涂觀念，在實(shí)踐過程中或多或少地采用了錯(cuò)誤的方法和技術(shù)，這是使軟件問題發(fā)展成軟件危機(jī)的主要原因。1-2 假設(shè)你是一家軟件公司的總工程師，當(dāng)你把圖 1.1 給手下的軟件工程師們觀看，告訴他們及早發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤的重要性時(shí)，有人不同意你的觀點(diǎn)，認(rèn)為要求在錯(cuò)誤進(jìn)入軟件之前就清除它們是不現(xiàn)實(shí)的，并舉例說： “ 如果一個(gè)故障是編碼錯(cuò)誤造成的，那么，一個(gè)

3、人怎么能在設(shè)計(jì)階段清除它呢?” 你怎么反駁他 ?1-3 什么是軟件工程?它有哪些本質(zhì)特性?怎樣用軟件工程消除軟件危機(jī)? 答:軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的一門工程學(xué)科。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，以經(jīng)濟(jì)地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)它。軟件工程本質(zhì)特性：1、軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造；2、軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性；3、軟件經(jīng)常變化； 4、開發(fā)軟件的效率非常重要；5、和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵；6、軟件必須有效地支持它的用戶； 7、在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文

4、化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。消除軟件危機(jī)的途徑：為了消除軟件危機(jī)，首先應(yīng)該對計(jì)算機(jī)軟件有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。必須充分認(rèn)識(shí)到軟件開發(fā)不是某種個(gè)體勞動(dòng)的神秘技巧，而應(yīng)該是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來的開發(fā)軟件的成功的技術(shù)和方法，并且研究探索更好更有效的技術(shù)和方法，盡快消除在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期發(fā)展階段形成的一些錯(cuò)誤概念和做法。應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具。為了解決軟件危機(jī)，既要有技術(shù)措施（方法和工具），又要有必要的組織管理措施。1-6 什么是軟件過程?它與軟件工程方法學(xué)有何關(guān)系?答:軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各

5、項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。軟件工程方法學(xué)包含軟件過程。1-7 什么是軟件生命周期模型?試比較瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型的優(yōu)缺點(diǎn)，說明每種模型的適用范圍。答:生命周期模型簡潔地描述軟件過程，規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段及各個(gè)階段執(zhí)行順序。瀑布模型歷史悠久、廣為人知，它的優(yōu)勢在于它是規(guī)范的、文檔驅(qū)動(dòng)的方法；這種模型的問題是，最終開發(fā)出的軟件產(chǎn)品可能并不是用戶真正需要的?？焖僭湍Ｐ驼菫榱丝朔俨寄Ｐ偷娜秉c(diǎn)而提出來的。它通過快速構(gòu)建起一個(gè)可在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的原型系統(tǒng)，讓用戶試用原型并收集用戶反饋意見的辦法，獲取用戶的真實(shí)需求。增量模型具有可在軟件開發(fā)的早期階段使投資獲得明顯回報(bào)和較易維護(hù)的

6、優(yōu)點(diǎn)，但是，要求軟件具有開放的結(jié)構(gòu)是使用這種模型時(shí)固有的困難。風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的螺旋模型適用于內(nèi)部開發(fā)的大型軟件項(xiàng)目，但是，只有在開發(fā)人員具有風(fēng)險(xiǎn)分析和排除風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)驗(yàn)及專門知識(shí)時(shí)，使用這種模型才會(huì)獲得成功。快速原型模型：適合小型軟件；螺旋模型：適合內(nèi)部開發(fā)的大規(guī)模軟件項(xiàng)目。2-1 在軟件開發(fā)的早期階段為什么要進(jìn)行可行性研究?應(yīng)該從哪些方面研究目標(biāo)系統(tǒng)的可行性?答:可行性研究的目的，就是用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問題是否能夠解決。至少應(yīng)該從下述三方面研究每種解法的可行性：（1）技術(shù)可行性； （2）經(jīng)濟(jì)可行性； （3）操作可行性。2-5 北京某高?？捎玫碾娫捥?hào)碼有以下幾類：校內(nèi)電話號(hào)碼由4 位數(shù)字

7、組成， 第 1 位數(shù)字不是 0；校外電話又分為本市電話和外地電話兩類，撥校外電話需先撥0，若是本市電話則再接著撥8 位數(shù)字 (第 1 位不是 0)，若是外地電話則撥3 位區(qū)碼再撥8 位電話號(hào)碼 (第 1 位不是 0)。請用 2.5.2 小節(jié)講述的定義數(shù)據(jù)的方法，定義上述的電話號(hào)碼。答:電話號(hào)碼校內(nèi)電話| 本市電話 | 外地電話非零數(shù)字字符=1|2|3|4|5|6|7|8|9 校內(nèi)電話 =非零數(shù)字字符+3數(shù)字 3 本市電話 =0+非零數(shù)字字符 +7 數(shù)字 7 外地電話 =0+區(qū)碼 +非零數(shù)字字符 +7 數(shù)字 73-1 為什么要進(jìn)行需求分析?通常對軟件系統(tǒng)有哪些需求?答:為了開發(fā)出真正滿足用戶需求

8、的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶的需求。對軟件需求的深入理解是軟件開發(fā)工作獲得成功的前提條件，不論我們把設(shè)計(jì)和編碼工作做得如何出色，不能真正滿足用戶需求的程序只會(huì)令用戶失望，給開發(fā)者帶來煩惱。確定對系統(tǒng)的綜合要求：1、功能需求； 2、性能需求； 3、可靠性和可用性需求；4、出錯(cuò)處理需求； 5、精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -接口需求； 6、約

9、束； 7、逆向需求； 8、將來可以提出的要求，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求。3-2 怎樣與用戶有效地溝通以獲取用戶的真實(shí)需求? 答:與用戶溝通獲取需求的方法：訪談；面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精；簡易的應(yīng)用規(guī)格說明技術(shù)；快速建立軟件原型3-3 銀行計(jì)算機(jī)儲(chǔ)蓄系統(tǒng)的工作過程大致如下：儲(chǔ)戶填寫的存款單或取款單由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，如果是存款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址(或電話號(hào)碼 )、身份證號(hào)碼、存款類型、存款日期、到期日期、利率及密碼(可選 )等信息，并印出存單給儲(chǔ)戶；如果是取款而且存款時(shí)留有密碼，則系統(tǒng)首先核對儲(chǔ)戶密碼，若密碼正確或存款時(shí)未留密碼，則系統(tǒng)計(jì)算利息并印出利息清單給儲(chǔ)戶。請用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用

10、實(shí)體-聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象。答: 數(shù)據(jù)流圖 : 存折、存款單存折（無密碼） 、取款單帳目存折（無密碼） 、取款單實(shí)體 - 聯(lián)系圖 : m n 4-2 在什么情況下應(yīng)該使用形式化說明技術(shù)?使用形式化說明技術(shù)時(shí)應(yīng)遵守哪些準(zhǔn)則? 答:在開發(fā)大型軟件系統(tǒng)的過程中應(yīng)該使用形式化說明技術(shù)。應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則： （1）應(yīng)該選用適當(dāng)?shù)谋硎痉椒?。?）應(yīng)該形式化，但不要過分形式化。（3）應(yīng)該估算成本。 （4）應(yīng)該有形式化方法顧問隨時(shí)提供咨詢。（5）不應(yīng)該放棄傳統(tǒng)的開發(fā)方法。（6）應(yīng)該建立詳盡的文檔。（7）不應(yīng)該放棄質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （8）不應(yīng)該盲目依賴形式化方法。（9）應(yīng)該測試、測試再測試。（10）應(yīng)該重用。

11、5-4 美國某大學(xué)共有200 名教師，校方與教師工會(huì)剛剛簽訂一項(xiàng)協(xié)議。按照協(xié)議，所有年工資超過26 000( 含 26 000) 的教師工資將保持不變，年工資少于26 000 的教師將增加工資，所增加的工資數(shù)按下述方法計(jì)算： 給每個(gè)由此教師所贍養(yǎng)的人( 包括教師本人 ) 每年補(bǔ)助 100，此外，教師有一年工齡每年再多補(bǔ)助 50，但是，增加后的年工資總額不能多于26 000 。教師的工資檔案儲(chǔ)存在行政辦公室的磁帶上，檔案中有目前的年工資、贍養(yǎng)的人數(shù)、雇用日期等信息。需要寫一個(gè)程序計(jì)算并印出每名教師的原有工資和調(diào)整后的新工資。要求：(1) 畫出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖；(2) 寫出需求說明；(3) 設(shè)計(jì)上

12、述的工資調(diào)整程序( 要求用 hipo圖描繪設(shè)計(jì)結(jié)果)，設(shè)計(jì)時(shí)請分別采用下述兩種算法，并比較這兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)：(a) 搜索工資檔案數(shù)據(jù)，找出年工資少于26 000 的人，計(jì)算新工資，校核是否超過26 000 ，儲(chǔ)存新工資，印出新舊工資對照表；(b) 把工資檔案數(shù)據(jù)按工資從最低到最高的次序排序，當(dāng)工資數(shù)額超過26 000 時(shí)即停止排序，計(jì)算新工儲(chǔ)蓄所儲(chǔ)戶存 款 、取款存款日期取款日期姓名存款類型住址身份利率名稱地址儲(chǔ)戶存 款 處理取 款 處理核 對 密碼現(xiàn)金庫精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 6 頁 - - - - - - -

13、 - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -資，校核是否超過限額，儲(chǔ)存新工資，印出結(jié)果。答:（1）數(shù)據(jù)流圖：贍養(yǎng)人口人數(shù)s1 新工資s2雇傭日期日期工齡（2）需求說明1 任務(wù)概述：對于年工資未超過2600的教師漲工資: 每贍養(yǎng) 1人補(bǔ)助 $100, 每有一年工齡補(bǔ)助 $50, 漲工資上限為2600; 2 數(shù)據(jù)描述 : 數(shù)據(jù)庫描述 : 工資表、功能需求：對于年工資未超過2600的教師漲工資: 每贍養(yǎng) 1人補(bǔ)助 $100, 每有一年工齡補(bǔ)助 $50, 漲工資上限為2600; （3）hipo

14、圖: （ a） (b) (4) 所畫的流程圖適合（a）種算法 .6-8 畫出下列偽碼程序的流圖，計(jì)算它的環(huán)形復(fù)雜度。你覺得這個(gè)程序的邏輯有什么問題嗎? c example loop:do while z0 a=b+1 if a10 then x=a else y=z end if if y0 then print c else print k endif stop 計(jì) 算 應(yīng) 漲工資 s1 讀贍養(yǎng)人數(shù)讀雇傭日期計(jì)算新工資計(jì)算工齡計(jì) 算 應(yīng) 漲工資 s2 漲工資系統(tǒng)檢索修改校核打印打印 4.0 校核 3.0 修改 2.0 排序 1.0 漲工資系統(tǒng)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - -

15、 - - - - - - - - - 第 3 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -答:對應(yīng)的流圖 : 環(huán)形復(fù)雜度： v（g）=e-n+2=17-13+2=6 存在的邏輯問題：1）當(dāng) z0時(shí)易形成死循環(huán). 2) 條件 y5 包含條件 y=26-9 把統(tǒng)計(jì)空格程序的jackson 圖( 下圖 ) 改畫為等價(jià)的程序流程圖和盒圖。 i i s 統(tǒng)計(jì)空格程序體印總數(shù)處理字符串 * 印字符串分析字符串印空格數(shù)分析字符 * 處理非空格處理空格1 2,

16、3 4 5 8 10 9 7 6 11 12 14 13 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -答:程序流程圖 : 盒圖 (n-s 圖) y n 7-8 對一個(gè)包含 10000 條機(jī)器指令的程序進(jìn)行一個(gè)月集成測試后，總共改正了15 個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)mttf=10h;經(jīng)過兩個(gè)月測試后，總共改正了25 個(gè)錯(cuò)誤 ( 第二個(gè)月改正了10 個(gè)錯(cuò)誤 ) ，mt

17、tf=15h 。要求： (1) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定mttf與測試時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系，畫出mttf與測試時(shí)間的關(guān)系曲線。在畫這條曲線時(shí)做了什么假設(shè)? (2) 為做到 mttf=100h ，必須進(jìn)行多長時(shí)間的集成測試?當(dāng)集成測試結(jié)束時(shí)總共改正了多少個(gè)錯(cuò)誤，還有多少個(gè)錯(cuò)誤潛伏在程序中? 答:(1) 所做假設(shè) :1) 單位長度里的錯(cuò)誤數(shù)近似為常數(shù); 2) 失效率正比于軟件中剩余的錯(cuò)誤數(shù), 而平均無故障時(shí)間與剩余的錯(cuò)誤數(shù)成反比 . 3)發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)錯(cuò)誤都立即正確地改正了. (2) 由shooman 公式：mttf=it/(k*(et-ec(t) 其中， it=104,mttf1=10,n1=15,mttf

18、2=15,n2=25。得： mttf1=it/(k*(et-ec(t1) 10=10000/(k*(et-15) mttf2=it/(k*(et-ec(t2) 15=10000/(k*(et-25) (1) 解得程序中固有的錯(cuò)誤總數(shù)et=45, 此外 k=100/3。(2) 設(shè)mttf=100,有100=10000/( （ 100/3 ） *(45-x) 解得 x=42。所以，當(dāng)集成測試結(jié)束時(shí)，改正了42 個(gè)錯(cuò)誤，還剩3 個(gè)錯(cuò)誤。7-9 如對一個(gè)長度為100000 條指令的程序進(jìn)行集成測試期間記錄下下面的數(shù)據(jù)：(a) 7月 1 日：集成測試開始，沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。(b) 8月 2 日：總共改正10

19、0 個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)mttf=0.4h (c) 9月 1 日：總共改正300 個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)， mttf=2h 文件不是文件尾? 讀一個(gè)字符串換行 ,輸出字符串 , 換行統(tǒng)計(jì)空格數(shù)并輸出取下一個(gè)字符串換行 ,輸出空格總數(shù)開始結(jié)束文件尾? 讀 一 個(gè) 字 符換行 ,輸出字符串 , 換行統(tǒng)計(jì)空格數(shù)并輸出取 下 一 個(gè) 字 符換行 ,輸出空格總數(shù)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 6 頁 - -

20、 - - - - - - -根據(jù)上列數(shù)據(jù)完成下列各題：(1) 估計(jì)程序中的錯(cuò)誤總數(shù)；(2) 為使 mttf達(dá)到 10h，必須測試和調(diào)試這個(gè)程序多長時(shí)間? (3) 畫出 mttf和測試時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系線。答:由 shooman 公式：mttf=it/(k*(et-ec(t) 其中， it=105,mttf1=0.4,t1=160,n1=100,mttf2=2,t2=320,n2=300。得： mttf1=it/(k*(et-ec(t1) 0.4=100000/(k*(et-100) mttf2=it/(k*(et-ec(t2) 2=100000/(k*(et-300) (1) 解得程序中固有的錯(cuò)誤總數(shù)et=350, 此外 k=1000。(2) 設(shè)mttf=10,有10=100000/(1000*(350-x) 解得 x=340。由可靠性積累曲線ec(t)=et(1-exp （-k1t ）) 得： 100=350*(1-exp （-160k1）) 300=350*(1-exp （-320k1） )