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文檔簡介

1、第三章軟件工程基礎(chǔ) 31 軟件工程基本概念 計(jì)算機(jī)軟件是包括程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。 軟件的特點(diǎn)包括: (1)軟件是一種邏輯實(shí)體; (2)軟件的生產(chǎn)與硬件不同,它沒有明顯的制作過程; (3)軟件在運(yùn)行、使用期間不存在磨損、老化問題; (4)軟件的開發(fā)、運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性,受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制,這導(dǎo)致了軟件移植的問題; (5)軟件復(fù)雜性高,成本昂貴; (6)軟件開發(fā)涉及諸多的社會(huì)因素。 軟件按功能分為應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件(或工具軟件)。 軟件危機(jī)主要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問題。 軟件工程是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件的定義、開發(fā)和維護(hù)的一整套方法、工具、文檔、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)和工序。 軟件

2、工程包括3個(gè)要素:方法、工具和過程。 軟件工程過程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動(dòng),包含4種基本活動(dòng): (1)P軟件規(guī)格說明; (2)D軟件開發(fā); (3)C軟件確認(rèn); (4)A軟件演進(jìn)。 軟件周期:軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過程。 軟件生命周期三個(gè)階段:軟件定義、軟件開發(fā)、運(yùn)行維護(hù),主要活動(dòng)階段是: (1)可行性研究與計(jì)劃制定; (2)需求分析; (3)軟件設(shè)計(jì); (4)軟件實(shí)現(xiàn); (5)軟件測試; (6)運(yùn)行和維護(hù)。 軟件工程的目標(biāo)和與原則:目標(biāo):在給定成本、進(jìn)度的前提下,開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可

3、互操作性且滿足用戶需求的產(chǎn)品。 基本目標(biāo):付出較低的開發(fā)成本;達(dá)到要求的軟件功能;取得較好的軟件性能;開發(fā)軟件易于移植;需要較低的費(fèi)用;能按時(shí)完成開發(fā),及時(shí)交付使用。 基本原則:抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。 軟件工程的目標(biāo)和與原則:軟件工程的理論和技術(shù)性研究的內(nèi)容主要包括:軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。 軟件開發(fā)技術(shù)包括:軟件開發(fā)方法學(xué)、開發(fā)過程、開發(fā)工具和軟件工程環(huán)境。 軟件工程管理包括:軟件管理學(xué)、軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、軟件心理學(xué)等內(nèi)容。 軟件管理學(xué)包括人員組織、進(jìn)度安排、質(zhì)量保證、配置管理、項(xiàng)目計(jì)劃等。 軟件工程原則包括抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性

4、、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。習(xí)題1.下列敘述中,正確的是( ) A)軟件就是程序清單。 B)軟件就是存放在計(jì)算機(jī)的文件。 C)軟件應(yīng)包括程序清單以及結(jié)果。 D)軟件包括程序和文檔。2.下列描述中正確的是( )A)程序就是軟件。 B)軟件開發(fā)不受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制。C)軟件既是邏輯實(shí)體,又是物理實(shí)體。 D)軟件是程序、數(shù)據(jù)與相關(guān)文檔的集合。習(xí)題3.下列描述中正確的是( ) A)軟件工程只是解決軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)率問題。 B)軟件工程主要解決軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)率問題。 C)軟件工程的主要思想是強(qiáng)調(diào)在軟件開發(fā)過程中需要應(yīng)用工程化原則。 D)軟件工程只是解決軟件開發(fā)中的技術(shù)問題。4.下列選項(xiàng)中不屬于軟件生命周期

5、開發(fā)階段任務(wù)的是( ) A)軟件測試 B)概要設(shè)計(jì) C)軟件維護(hù) D)詳細(xì)設(shè)計(jì)5.在軟件生命周期中,能準(zhǔn)確地確定軟件系統(tǒng)必須做什么和必須具備哪些功能的階段是 A)概要設(shè)計(jì) B)詳細(xì)設(shè)計(jì) C)可行性分析 D)需求分析3.2 結(jié)構(gòu)化分析方法可行性研究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。1經(jīng)濟(jì)可行性研究2技術(shù)可行性研究。技術(shù)可行性研究包括:風(fēng)險(xiǎn)分析、資源分析和技術(shù)分析3法律可行性分析4開發(fā)方式的選擇性研究需求分析1需求分析軟件需求分析是指用戶對(duì)目標(biāo)軟件系統(tǒng)在功能、行為、性能、設(shè)計(jì)約束等方面的期望。需求分析的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)需求、求精、建模和定義需求的過程。需求分析階段的

6、工作可概括為4個(gè)方面:需求獲?。恍枨蠓治?;編寫需求規(guī)格說明書;需求審評(píng)。2需求分析方法(l)結(jié)構(gòu)化分析方法。主要包括面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson方法和面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)方法(2)面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā男枨蠓治鼋⒌哪P偷奶攸c(diǎn)來分,需求分析方法又分為靜態(tài)分析方法和動(dòng)態(tài)分析方法。結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法(StructureAna1ysis,簡稱SA)是面向數(shù)據(jù)流進(jìn)行需求分析的方法,采用自頂向下、逐層分解,建立系統(tǒng)的處理流程,以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要工具,建立系統(tǒng)的邏輯模型。結(jié)構(gòu)化分析方法的步驟如下:(l)通過對(duì)用戶的調(diào)查,以軟件的需求為線索,獲得當(dāng)前

7、系統(tǒng)的具體模型;(2)去掉具體模型中的非本質(zhì)因素,抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型;(3)根據(jù)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)分析當(dāng)前系統(tǒng)與目標(biāo)系統(tǒng)的差別,建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型;(4)完善目標(biāo)系統(tǒng)并補(bǔ)充細(xì)節(jié),寫出目標(biāo)系統(tǒng)的軟件需求規(guī)格說明;(5)評(píng)審直到確認(rèn)完全符合用戶對(duì)軟件的需求結(jié)構(gòu)化分析常用工具1 數(shù)據(jù)流圖即DFD圖,它以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)和處理的過程,它只反映系統(tǒng)必須完成的邏輯功能,所以是一種功能模型。見表3-1。 結(jié)構(gòu)化分析常用工具2數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心。 數(shù)據(jù)字典是對(duì)所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個(gè)有組織的列表,以及精確的、嚴(yán)格的定義,使得用戶和系統(tǒng)分析員對(duì)于輸入、輸出、存儲(chǔ)成分和

8、中間計(jì)算結(jié)果有共同的理解。在數(shù)據(jù)字典的編制過程中, 常使用定義式描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 見右表結(jié)構(gòu)化分析常用工具3判定樹使用判定樹進(jìn)行描述時(shí),應(yīng)先從問題定義的文字描述中分清哪些是判定的條件,哪些是判定的結(jié)論,根據(jù)描述材料中的連接詞找出判定條件之間的從屬關(guān)系、并列關(guān)系、選擇關(guān)系,根據(jù)它們構(gòu)造判定樹。4判定表判定表與判定樹相似,當(dāng)數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴于多個(gè)邏輯條件的取值,即完成該加工的一組動(dòng)作是由于某一組條件取值的組合引發(fā)的,使用判定表比較適宜。結(jié)構(gòu)化方法開發(fā)過程結(jié)構(gòu)化方法開發(fā)過程結(jié)構(gòu)化方法將軟件生命周期分為:計(jì)劃、開發(fā)、運(yùn)行3個(gè)時(shí)期,每個(gè)時(shí)期又分若干階段。開發(fā)期包括分析、設(shè)計(jì)和實(shí)施兩類任務(wù)。其中分析、

9、設(shè)計(jì)包括需求分析、總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)3個(gè)階段實(shí)施則包括編碼和測試兩個(gè)階段。軟件需求規(guī)格說明書軟件需求規(guī)格說明書軟件需求規(guī)格說明書是需求分析階段的最后成果,是軟件開發(fā)的重要文檔之一。軟件需求規(guī)格說明書有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。概述、數(shù)據(jù)描述、功能描述、性能描述、參考文獻(xiàn)、附錄 軟件需求規(guī)格說明書軟件需求規(guī)格說明書的特點(diǎn): (1)正確性; (2)無岐義性; (3)完整性; (4)可驗(yàn)證性; (5)一致性; (6)可理解性; (7)可追蹤性。 33 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法軟件設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是用比較抽象概括的方式確定目標(biāo)系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù),軟件設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的物理模型。 軟件設(shè)計(jì)是開發(fā)階段最重要的步驟,是將需

10、求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。 從技術(shù)觀點(diǎn)來看,軟件設(shè)計(jì)包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、過程設(shè)計(jì)。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關(guān)系。 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì):將分析時(shí)創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。 接口設(shè)計(jì):描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信。 過程設(shè)計(jì):把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程描述。 從工程管理角度來看:概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。 軟件設(shè)計(jì)的一般過程:軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過程;先進(jìn)行高層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);后進(jìn)行低層次的過程設(shè)計(jì);穿插進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)。 衡量軟件模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。 在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng),則耦合

11、性越弱。優(yōu)秀軟件應(yīng)高內(nèi)聚,低耦合。 概要設(shè)計(jì)軟件概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是: (1)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu); (2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì); (3)編寫概要設(shè)計(jì)文檔; (4)概要設(shè)計(jì)文檔評(píng)審。 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖的基本圖示:模塊用一個(gè)矩形表示箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。 在結(jié)構(gòu)圖中還可以用帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。還可用帶實(shí)心圓的箭頭表示傳遞的是控制信息,空心圓箭心表示傳遞的是數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖的基本形式:基本形式、順序形式、重復(fù)形式、選擇形式。 結(jié)構(gòu)圖有四種模塊類型:傳入模塊、傳出模塊、變換模塊和協(xié)調(diào)模塊。 典型的數(shù)據(jù)流類型有兩種:變換型和事務(wù)型。 變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換、輸出三部分

12、組成。 常見的過程設(shè)計(jì)工具有:圖形工具(程序流程圖)、表格工具(判定表)、語言工具(PDL)。 34 軟件測試軟件測試定義:使用人工或自動(dòng)手段來運(yùn)行或測定某個(gè)系統(tǒng)的過程,其目的在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。 軟件測試的目的:發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。 軟件測試方法:靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試。靜態(tài)測試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實(shí)際運(yùn)行軟件,主要通過人工進(jìn)行。 動(dòng)態(tài)測試:是基本計(jì)算機(jī)的測試,主要包括白盒測試方法和黑盒測試方法。 白盒測試:在程序內(nèi)部進(jìn)行,主要用于完成軟件內(nèi)部操作的驗(yàn)證。主要方法有邏輯覆蓋、基本基路徑測試。 黑盒測試:主要診斷功能不對(duì)或

13、遺漏、界面錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯(cuò)誤、性能錯(cuò)誤、初始化和終止條件錯(cuò),用于軟件確認(rèn)。主要方法有等價(jià)類劃分法、邊界值分析法、錯(cuò)誤推測法、因果圖等。 軟件測試過程一般按4個(gè)步驟進(jìn)行:單元測試、集成測試、驗(yàn)收測試(確認(rèn)測試)和系統(tǒng)測試。 習(xí) 題1,在測試中,下列說法錯(cuò)誤的是( )A) 測試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。B) 測試是為了表明程序的正確性。C) 好的測試方案是及可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試方案。D) 成功的測試是發(fā)現(xiàn)了迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試。2,下列敘述中正確的是( )A) 程序設(shè)計(jì)就是編制程序。B) 程序的測試必須由程序員自己去完成。C) 軟件測試的目的是

14、盡可能多地發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。D) 程序經(jīng)調(diào)試改錯(cuò)后不必進(jìn)行再測試。35 程序的調(diào)試 程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤,主要在開發(fā)階段進(jìn)行。 程序調(diào)試的基本步驟: (1)錯(cuò)誤定位; (2)修改設(shè)計(jì)和代碼,以排除錯(cuò)誤; (3)進(jìn)行回歸測試,防止引進(jìn)新的錯(cuò)誤。 軟件調(diào)試可分表靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試主要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排錯(cuò),是主要的設(shè)計(jì)手段,而動(dòng)態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。主要調(diào)試方法有: (1)強(qiáng)行排錯(cuò)法; (2)回溯法; (3)原因排除法。 習(xí)題1.軟件測試的目的是( ) A)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤 B)改變錯(cuò)誤 C)改善軟件的性能 D)挖掘軟件的潛能2.下面軟件描述中正確的是( ) A

15、)軟件測試的目的是證明程序是否正確。 B)軟件測試的目的是使程序運(yùn)行結(jié)果正確。 C)軟件測試的目的是盡可能多地發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。 D)軟件測試的目的是使程序符合結(jié)構(gòu)化原則。3.下了敘述中,正確的是( ) A)黑箱測試方法完全不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征。 B)黑箱測試的方法主要考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征。 C)白箱測試主要考慮程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu) D)上述3種方法都不對(duì)4.檢查軟件產(chǎn)品是否符合需求定義的過程稱為( )A) 確認(rèn)測試 B)集成測試 C) 驗(yàn)證測試D)驗(yàn)收測試習(xí)題5.軟件調(diào)試的目的是( )A)改正程序中的錯(cuò)誤 B)提高程序執(zhí)行的效率C)增加程序的功能 D)調(diào)整程序的控制結(jié)構(gòu)6.下

16、列敘述中,正確的是( )A)軟件測試應(yīng)有程序開發(fā)者來完成. B)程序經(jīng)調(diào)試后一般不需要再測試.C)軟件維護(hù)只包括對(duì)程序代碼的維護(hù). D) 以上3種方法都不對(duì).7.下列敘述中,正確的是( )A) 程序設(shè)計(jì)就是編制程序 B)程序的測試必須由程序員自己去完成C)程序經(jīng)調(diào)試改正錯(cuò)誤后還應(yīng)進(jìn)行再測試 D) 程序經(jīng)調(diào)試改正錯(cuò)誤后不必進(jìn)行再測試8.下列敘述中,正確的是( )A)軟件維護(hù)是指修復(fù)程序中被破壞的指令 B)軟件一旦交付費(fèi)用就不需要再進(jìn)行維護(hù)C) 軟件交付費(fèi)用后還需要再進(jìn)行維護(hù)D)軟件交付使用后其生命周期就結(jié)束第二章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第三章軟件工程基礎(chǔ) 歷年考題2010年9月年考題(3)軟件測試的目的是(

17、 )。A)評(píng)估軟件可靠性 B)發(fā)現(xiàn)并改正程序中的錯(cuò)誤C)改正程序中的錯(cuò)誤D)發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤(4)下面描述中,不屬于軟件危機(jī)表現(xiàn)的是( )。A)軟件過程不規(guī)范B)軟件開發(fā)生產(chǎn)率低C)軟件質(zhì)量難以控制D)軟件成本不斷提高(5)軟件生命周期是指( )。A)軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過程B)軟件從需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)到測試完成的過程C)軟件的開發(fā)過程D)軟件的運(yùn)行維護(hù)過程2010年9月年考題解析(3)D)【解析】軟件測試的目的是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤,而軟件調(diào)試是為了更正程序中的錯(cuò)誤。(4)A)【解析】軟件危機(jī)主要表現(xiàn)在以下6個(gè)方面: 軟件需求的增長得不到滿足。 軟件開發(fā)成本和進(jìn)度

18、無法控制。 軟件質(zhì)量難以保證。 軟件不可維護(hù)或維護(hù)程序非常低。 軟件的成本不斷提高。 軟件開發(fā)生產(chǎn)率的提高趕不上硬件的發(fā)展和應(yīng)用需求的增長。(5)A)【解析】軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用、維護(hù)到停止使用、退役的過程。2011年3月年考題(4)在軟件開發(fā)中,需求分析階段產(chǎn)生的主要文檔是A)軟件集成測試計(jì)劃B)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書C)用戶手冊D)軟件需求規(guī)格說明書(5)結(jié)構(gòu)化程序所要求的基本結(jié)構(gòu)不包括( )。A)順序結(jié)構(gòu)B)GOTO跳轉(zhuǎn)C)選擇(分支)結(jié)構(gòu)D)重復(fù)(循環(huán))結(jié)構(gòu)(6)下面描述中錯(cuò)誤的是( )。A)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖支持軟件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)B)軟件設(shè)計(jì)是將軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的

19、過程C)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)之一D)PAD圖是軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)的表示工具填空(3)對(duì)軟件設(shè)計(jì)的最小單位(模塊或程序單元)進(jìn)行的測試通常稱為 【3】 測試。2011年3月年考題解析(4)D)【解析】在軟件開發(fā)過程中,需求分析階段產(chǎn)生的主要文檔是軟件需求規(guī)格說明書。(5)B)【解析】結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)有:順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu),沒有GOTO跳轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。(6)A)【解析】軟件設(shè)計(jì)是將軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)之一;PAD圖,即問題分析圖,是一種主要用于描述軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)的圖形工具。(1)【1】順序【解析】二分法查找只適用于順序存儲(chǔ)的有序表。這里的有序是指線性表中的元素按值非遞減排列(即從小到大,但允許相鄰元素值相等)。2011年9月考題4)軟件按功能可以分為應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件,下面屬于應(yīng)用軟件的是A 學(xué)生成績管理系統(tǒng) B C語言編譯程序 C UNIX操作系統(tǒng) D 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6)程序調(diào)試的任務(wù)是A 設(shè)計(jì)測試用例 B 驗(yàn)證程序的正確性 C 發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤 D 診斷和改正程序中的錯(cuò)誤填空(3) 常見的軟件開發(fā)方法有結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒ā?duì)某應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過需求分析建立數(shù)據(jù)流圖DFD,則應(yīng)采用 方法2011年9月考題解析(4)A)

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