軟件工程課后答案

1、 軟件工程作業(yè)與答案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(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。概括地說(shuō)，軟件危機(jī)包含下述兩方面的問(wèn)題：如何開發(fā)軟件，以滿足對(duì)軟件日益增長(zhǎng)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(duì)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(duì)“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(méi)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)用迅速普與深入的趨勢(shì)。產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因：一方面與軟件本

2、身的特點(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(guò)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(duì)軟件開發(fā)和維護(hù)還有不省糊涂觀念，在實(shí)踐過(guò)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(wèn)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，告訴他們與早發(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(shuō)：“如果一個(gè)故障是編碼錯(cuò)誤造成的，那么，一個(gè)人怎么

3、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(lái)開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過(guò)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(lái)，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化背景的人創(chuàng)造

4、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(duì)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(lái)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(guò)程?它與軟件工程方法學(xué)有何關(guān)系?答: 軟件過(guò)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)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作

5、步驟。軟件工程方法學(xué)包含軟件過(guò)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(shuō)明每種模型的適用圍。答: 生命周期模型簡(jiǎn)潔地描述軟件過(guò)程，規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段與各個(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(shì)在于它是規(guī)的、文檔驅(qū)動(dòng)的方法；這種模型的問(wèn)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(lái)的。它通過(guò)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)的優(yōu)點(diǎn)，但是，要

6、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)與專門知識(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)間確定問(wèn)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 某高?？捎玫挠幸韵聨最悾盒Ｓ?位數(shù)字組成，第1位數(shù)字不是0；校外又分為本市和外地

7、兩類，撥校外需先撥0，若是本市則再接著撥8位數(shù)字(第1位不是0)，若是外地則撥3位區(qū)碼再撥8位(第1位不是0)。請(qǐng)用2.5.2小節(jié)講述的定義數(shù)據(jù)的方法，定義上述的。答: 校|本市|外地 非零數(shù)字字符=1|2|3|4|5|6|7|8|9 校=非零數(shù)字字符+3數(shù)字3本市=0+非零數(shù)字字符+7數(shù)字7外地=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(duì)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的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶的需求。對(duì)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

8、來(lái)煩惱。確定對(duì)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、接口需求；6、約束；7、逆向需求；8、將來(lái)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(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)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(guò)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、住址(或)、存款類型、存款日期、到期日期、利率與密碼(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(duì)儲(chǔ)戶密碼，若密碼正確

9、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(qǐng)用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實(shí)體-聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對(duì)象。答:儲(chǔ)戶存款處理取款處理核對(duì)密碼現(xiàn)金庫(kù)數(shù)據(jù)流圖: 存折、存款單存折（無(wú)密碼）、取款單 帳目 存折（無(wú)密碼）、取款單 儲(chǔ)蓄所儲(chǔ)戶存款、取款存款日期取款日期XX利率存款類型住址利率XX號(hào)利率名稱利率地址 實(shí)體-聯(lián)系圖: M N4-2 在什么情況下應(yīng)該使用形式化說(shuō)明技術(shù)?使用形式化說(shuō)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(guò)程中應(yīng)該使用形式化說(shuō)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(guò)分形式化。（3）應(yīng)該估算成本。（4）應(yīng)該有

10、形式化方法顧問(wèn)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(cè)試、測(cè)試再測(cè)試。（10）應(yīng)該重用。5-4 美國(guó)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(guò)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

11、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(shuō)明；(3) 設(shè)計(jì)上述的工資調(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(qǐng)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(guò)26 000，儲(chǔ)存新工資，印出新舊工資對(duì)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(guò)26 000時(shí)即停止排序，計(jì)算新工資，校核是否超過(guò)限額，儲(chǔ)存新工資，印出結(jié)果。答:（1） 數(shù)據(jù)流圖：計(jì)算應(yīng)漲工資S1讀贍養(yǎng)人數(shù)讀雇傭日

12、期計(jì)算新工資計(jì)算工齡計(jì)算應(yīng)漲工資S2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(shuō)明1 任務(wù)概述：對(duì)于年工資未超過(guò)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(kù)描述:工資表、功能需求：對(duì)于年工資未超過(guò)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;漲工資系統(tǒng)檢索1.0修改2.0校核3.0打印4.0（3） HIPO圖:（a） 打印4.0校核3.0修改2.0排序1.0漲工資系統(tǒng)(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。

13、你覺得這個(gè)程序的邏輯有什么問(wèn)題嗎? C EXAMPLELOOP:DO WHILE Z>0A=B+1IF A>10 THEN X=A ELSE Y=ZEND IFIF Y<5 THEN PRINT X,Y ELSE IF Y=2 THEN GOTO LOOP ELSE C=3 END IFEND IFG=H+REND DOIF F>0 THEN PRINT C ELSE PRINT KENDIFSTOP12,34581097611121413答: 對(duì)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(wèn)題：1）當(dāng)Z>0時(shí)易形成死循環(huán). 2) 條件

14、 Y<5 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。統(tǒng)計(jì)空格印總數(shù)程序體 I處理字符串*印空格數(shù)分析字符串印字符串I分析字符* S 處理非空格處理空格開始結(jié)束文件尾?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)答: 程序流程圖: 盒圖(N-S 圖) 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)YN7-8 對(duì)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(cè)試后，總共改正了15個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)MTTF=10h;經(jīng)過(guò)兩個(gè)月測(cè)試后，總共改正了25個(gè)錯(cuò)誤

15、(第二個(gè)月改正了10個(gè)錯(cuò)誤)，MTTF=15h。要求：(1) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定MTTF與測(cè)試時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系，畫出MTTF與測(cè)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(zhǎng)時(shí)間的集成測(cè)試?當(dāng)集成測(cè)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(zhǎng)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(wú)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,MTT

16、F2=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(cè)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(duì)一個(gè)長(zhǎng)度為100000條指令的程序進(jìn)行集成測(cè)試期間記錄下下面的數(shù)據(jù)：(a) 7月1日：集成測(cè)試開始，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。(b) 8月2日：總共改正100個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)MTTF=0.4h(c

17、) 9月1日：總共改正300個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)，MTTF=2h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(cè)試和調(diào)試這個(gè)程序多長(zhǎng)時(shí)間?(3) 畫出MTTF和測(cè)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

18、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）)解得：K=0.01。代入 340=350*(1-exp（-K1t）)= 350*(1-exp（-0.01t），得：t=(ln(35)/0.01=356h因此求得為使 MTTF=10，測(cè)試和調(diào)試該程序需要花費(fèi)365h。8-1 軟件的可維護(hù)性與哪些因素有關(guān)?在軟件開發(fā)過(guò)程中應(yīng)該采取哪些措施才能提高軟件產(chǎn)品的可維護(hù)性?答: 1、決定軟件可維護(hù)性的因素主要有下述5個(gè)：1、可理解性；2、可測(cè)試性；3、可修改性；4、可移植性；5、可重用性。在需求分析階段的復(fù)審過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)將來(lái)要改進(jìn)