2022年上半年軟件設(shè)計(jì)師下午試題

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1.試題一（共15分）閱讀以下說明和圖，回答問題1至問題3，將解答填入答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]某房屋租賃公司欲建立一個(gè)房屋租賃服務(wù)系統(tǒng)，統(tǒng)一管理房主和租賃者的信息，從而快速地提供租賃服務(wù)。該系統(tǒng)具有以下功能：1．登記房主信息。對(duì)于每名房主，系統(tǒng)需登記其姓名、住址和聯(lián)系電話，并將這些信息寫入房主信息文件。2．登記房屋信息。所有在系統(tǒng)中登記的房屋都有一個(gè)唯一的識(shí)別號(hào)（對(duì)于新增加的房屋，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為其分配一個(gè)識(shí)別號(hào)）。除此之外，還需登記該房屋的地址、房型（如平房、帶陽臺(tái)的樓房、獨(dú)立式住宅等）、最多能夠容納的房客數(shù)、租金及房屋狀態(tài)（待租賃、已出租）。這些信息都保存在房屋信息文件中。一名房主可以在系統(tǒng)中登記多個(gè)待租賃的房屋。3．登記租賃者信息。所有想通過該系統(tǒng)租賃房屋的租賃者，必須首先在系統(tǒng)中登記個(gè)人信息，包括：姓名、住址、電話號(hào)碼、出生年月和性別。這些信息都保存在租賃者信息文件中。4．租賃房屋。已經(jīng)登記在系統(tǒng)中的租賃者，可以得到一份系統(tǒng)提供的待租賃房屋列表。一旦租賃者從中找到合適的房屋，就可以提出看房請(qǐng)求。系統(tǒng)會(huì)安排租賃者與房主見面。對(duì)于每次看房，系統(tǒng)會(huì)生成一條看房記錄并將其寫入看房記錄文件中。5．收取手續(xù)費(fèi)。房主登記完房屋后，系統(tǒng)會(huì)生成一份費(fèi)用單，房主根據(jù)費(fèi)用單交納相應(yīng)的費(fèi)用。6．變更房屋狀態(tài)。當(dāng)租賃者與房主達(dá)成租房或退房協(xié)議后，房主向系統(tǒng)提交變更房屋狀態(tài)的請(qǐng)求。系統(tǒng)將根據(jù)房主的請(qǐng)求，修改房屋信息文件。數(shù)據(jù)流圖1-1和1-2分別給出了該系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖和0層數(shù)據(jù)流圖。[問題1]（4分）使用[說明]中給出的詞匯，將數(shù)據(jù)流圖1-1中（1）~（4）處的數(shù)據(jù)流補(bǔ)充完整。[問題2]（4分）使用[說明]中給出的詞匯，將數(shù)據(jù)流圖1-2中的（5）~（8）補(bǔ)充完整。[問題3]（7分）數(shù)據(jù)流程圖1-2中缺失了三條數(shù)據(jù)流，請(qǐng)指出這三條數(shù)據(jù)流的起點(diǎn)、終點(diǎn)和數(shù)據(jù)流名稱。[15分]

2.試題二（共15分）閱讀下列說明，回答問題1至問題3，將解答填入答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]某醫(yī)院的門診管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了為患者提供掛號(hào)、處方藥品收費(fèi)的功能。具體的需求及設(shè)計(jì)如下：1．醫(yī)院醫(yī)師具有編號(hào),姓名,科室,職稱,出診類型和出診費(fèi)用，其中出診類型分為專家門診和普通門診，與醫(yī)師職稱無關(guān)；各個(gè)醫(yī)師可以具有不同的出診費(fèi)用，與職稱和出診類型無關(guān)。2．患者首先在門診掛號(hào)處掛號(hào)，選擇科室和醫(yī)師，根據(jù)選擇的醫(yī)師繳納掛號(hào)費(fèi)（醫(yī)師出診費(fèi)）。收銀員為患者生成掛號(hào)單，如表2-1所示，其中，就診類型為醫(yī)師的出診類型。3．患者在醫(yī)師處就診后，憑借掛號(hào)單和醫(yī)師手寫處方到門診藥房交費(fèi)買藥。收銀員根據(jù)就診號(hào)和醫(yī)師處方中開列的藥品信息，查詢藥品庫（如表2-2所示）并生成門診處方單（如表2-3所示）。4．由于藥品價(jià)格會(huì)發(fā)生變化，因此，門診管理系統(tǒng)必須記錄處方單上藥品的單價(jià)。根據(jù)需求階段收集的信息，設(shè)計(jì)的實(shí)體聯(lián)系圖和關(guān)系模式（不完整）如下所示：1.實(shí)體聯(lián)系圖2．關(guān)系模式掛號(hào)單（就診號(hào),病患姓名,醫(yī)師編號(hào),時(shí)間,（5））收銀員（編號(hào),姓名,級(jí)別）醫(yī)師（編號(hào),姓名,科室,職稱,出診類型,出診費(fèi)用）門診處方(（6）,收銀員,時(shí)間)處方明細(xì)（就診號(hào),（7））藥品庫(藥品編碼,藥品名稱,（8）)[問題1]（4分）根據(jù)問題描述，填寫2-1實(shí)體聯(lián)系圖中(1)(4)處聯(lián)系的類型。[問題2]（4分）圖2-1中還缺少幾個(gè)聯(lián)系？請(qǐng)指出每個(gè)聯(lián)系兩端的實(shí)體名，格式如下：實(shí)體1：實(shí)體2例如，收銀員與門診處方之間存在聯(lián)系，表示為：收銀員：門診處方或門診處方：收銀員[問題3]（7分）根據(jù)實(shí)體聯(lián)系圖2-1，填寫掛號(hào)單、門診處方、處方明細(xì)和藥品庫關(guān)系模式中的空（5）~（8）處，并指出掛號(hào)單、門診處方和處方明細(xì)關(guān)系模式的主鍵。[15分]

3.試題三（共15分）閱讀下列說明和圖，回答問題1至問題3，將解答填入答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]某圖書管理系統(tǒng)的主要功能如下：1．圖書管理系統(tǒng)的資源目錄中記錄著所有可供讀者借閱的資源，每項(xiàng)資源都有一個(gè)唯一的索引號(hào)。系統(tǒng)需登記每項(xiàng)資源的名稱、出版時(shí)間和資源狀態(tài)（可借閱或已借出）。2．資源可以分為兩類：圖書和唱片。對(duì)于圖書，系統(tǒng)還需登記和頁數(shù)；對(duì)于唱片，還需登記演唱者和介質(zhì)類型（CD或者磁帶）。3．讀者信息保存在圖書管理系統(tǒng)的讀者信息數(shù)據(jù)庫中，記錄的信息包括：讀者的識(shí)別碼和讀者姓名。系統(tǒng)為每個(gè)讀者創(chuàng)建了一個(gè)借書記錄文件，用來保存讀者所借資源的相關(guān)信息?，F(xiàn)采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)該圖書管理系統(tǒng)。識(shí)別類是面向?qū)ο蠓治龅牡谝徊?。比較常用的識(shí)別類的方法是尋找問題描述中的名詞，再根據(jù)相關(guān)規(guī)則從這些名詞中刪除不可能成為類的名詞，最終得到構(gòu)成該系統(tǒng)的類。表3-1給出了[說明]中出現(xiàn)的所有名詞。通過對(duì)表3-1中的名詞進(jìn)行分析，最終得到了圖3-1所示的UML類圖（類的說明如表3-2所示）。[問題1]（3分）表3-2所給出的類并不完整，根據(jù)[說明]和表3-1，將圖3-1中的（a）~（c）處補(bǔ)充完整。[問題2]（6分）根據(jù)[說明]中的描述，給出圖3-1中的類CatalogItem以及（b）、（c）處所對(duì)應(yīng)的類的關(guān)鍵屬性（使用表3-1中給出的詞匯），其中，CatalogItem有4個(gè)關(guān)鍵屬性；（b）、（c）處對(duì)應(yīng)的類各有2個(gè)關(guān)鍵屬性。[問題3]（6分）識(shí)別關(guān)聯(lián)的多重度是面向?qū)ο蠼＿^程中的一個(gè)重要步驟。根據(jù)[說明]中給出的描述，完成圖3-1中的(1)(6)。[15分]

4.試題四(共15分)閱讀以下說明和圖，填補(bǔ)流程圖中的空缺，將解答填入答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]在一條農(nóng)村公路的一邊稀疏地分布著房子，其分布如圖4-1所示。某電信公司需要在某些位置放置蜂窩電話基站，由于基站的覆蓋范圍是6公里，因此必須使得每棟房子到某個(gè)基站的直線距離不超過6公里。為簡(jiǎn)化問題，假設(shè)所有房子在同一直線上，并且基站沿該直線放置。現(xiàn)采用貪心策略實(shí)現(xiàn)用盡可能少的基站覆蓋所有的房子。實(shí)現(xiàn)貪心算法的流程如圖4-2所示，請(qǐng)?zhí)畛淦渲锌瞻撞⒂?jì)算該算法的時(shí)間復(fù)雜度，其中：1．d[i](1≤i≤N)表示第i個(gè)房子到公路A端的距離，N表示房子的總數(shù)，房子的編號(hào)按照房子到公路A端的距離從小到大進(jìn)行編號(hào)。2．s[k]表示第k（k≥1）個(gè)基站到公路A端的距離，算法結(jié)束后k的值為基站的總數(shù)。該算法的時(shí)間復(fù)雜度為（5）。[15分]

5.試題五（共15分）閱讀以下說明和C語言函數(shù)，將應(yīng)填入（n）處的字句寫在答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]在一個(gè)分布網(wǎng)絡(luò)中，資源（石油、天然氣、電力等）可從生產(chǎn)地送往其他地方。在傳輸過程中，資源會(huì)有損耗。例如，天然氣的氣壓會(huì)減少，電壓會(huì)降低。我們將需要輸送的資源信息稱為信號(hào)。在信號(hào)從信源地送往消耗地的過程中，僅能容忍一定范圍的信號(hào)衰減，稱為容忍值。分布網(wǎng)絡(luò)可表示為一個(gè)樹型結(jié)構(gòu)，如圖5-1所示。信號(hào)源是樹根，樹中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)（除了根）表示一個(gè)可以放置放大器的子節(jié)點(diǎn)，其中某些節(jié)點(diǎn)同時(shí)也是信號(hào)消耗點(diǎn)，信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)流向其子節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)d值，表示從其父節(jié)點(diǎn)到該節(jié)點(diǎn)的信號(hào)衰減量。例如，在圖5-1中，節(jié)點(diǎn)w、p、q的d值分別為2、1、3，樹根節(jié)點(diǎn)表示信號(hào)源，其d值為0。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)M值，表示從該節(jié)點(diǎn)出發(fā)到其所有葉子的信號(hào)衰減量的最大值。顯然，葉子節(jié)點(diǎn)的M值為0。對(duì)于非葉子節(jié)點(diǎn)j，M(j)=max{M(k)+d(k)|k是j的孩子節(jié)點(diǎn)}。在此公式中，要計(jì)算節(jié)點(diǎn)的M值，必須先算出其所有子節(jié)點(diǎn)的M值。在計(jì)算M值的過程中，對(duì)于某個(gè)節(jié)點(diǎn)i，其有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)k滿足d(k)+M(k)大于容忍值，則應(yīng)在k處放置放大器，否則，從節(jié)點(diǎn)i到某葉子節(jié)點(diǎn)的信號(hào)衰減量會(huì)超過容忍值，使得到達(dá)該葉子節(jié)點(diǎn)時(shí)信號(hào)不可用，而在節(jié)點(diǎn)i處放置放大器并不能解決到達(dá)葉子節(jié)點(diǎn)的信號(hào)衰減問題。例如，在圖5-1中，從節(jié)點(diǎn)p到其所有葉子節(jié)點(diǎn)的最大衰減值為4。若容忍值為3，則必須在s處放置信號(hào)放大器，這樣可使得節(jié)點(diǎn)p的M值為2。同樣，需要在節(jié)點(diǎn)q、v處放置信號(hào)放大器，如圖5-2陰影節(jié)點(diǎn)所示。若在某節(jié)點(diǎn)放置了信號(hào)放大器，則從該節(jié)點(diǎn)輸出的信號(hào)與信號(hào)源輸出的信號(hào)等價(jià)。函數(shù)placeBoosters(TreeNode*root)的功能是：對(duì)于給定樹型分布網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算其信號(hào)衰減量的最大值，并確定應(yīng)在樹中的哪些節(jié)點(diǎn)放置信號(hào)放大器。全局變量Tolerance保存信號(hào)衰減容忍值。樹的節(jié)點(diǎn)類型定義如下：typedefstructTreeNode{intid;/*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的識(shí)別號(hào)*/intChildNum;/*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目*/intd;/*父節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的信號(hào)衰減值*/structTreeNode**childptr;/*向量，存放當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到其所有子節(jié)點(diǎn)的指針*/intM;/*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到其所有子節(jié)點(diǎn)的信號(hào)衰減值中的最大值*/boolboost;/*是否在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)放置信號(hào)放大器的標(biāo)志*/}TreeNode;[C語言函數(shù)]voidplaceBoosters(TreeNode*root){/*計(jì)算root所指節(jié)點(diǎn)處的衰減量，如果衰減量超出了容忍值，則放置放大器*/TreeNode*p;inti,degradation;if(（1）){degradation=0;root—M=0;i=0;if(I=root—ChildNum)return;p=（2）;for(;iroot—ChildNump;i++,p=（3）){p—M=0;（4）;if(p—d+p—MTolerance){/*在p所指節(jié)點(diǎn)中放置信號(hào)放大器*/p—boost=true;p—M=0;}if(p—d+p—Mdegradation)degradation=p—d+p—M;}root—M=（5）;}}[15分]

6.試題六（共15分）閱讀下列說明和C++代碼，將應(yīng)填入（n）處的字句寫在答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]某游戲公司現(xiàn)欲開發(fā)一款面向兒童的模擬游戲，該游戲主要模擬現(xiàn)實(shí)世界中各種鴨子的發(fā)聲特征、飛行特征和外觀特征。游戲需要模擬的鴨子種類及其特征如表6-1所示：表6-1為支持將來能夠模擬更多種類鴨子的特征，采用策略設(shè)計(jì)模式(Strategy)設(shè)計(jì)的類圖如圖6-1所示：分別描述發(fā)出“嘎嘎”聲的行為、發(fā)出橡皮與空氣摩擦聲的行為與不發(fā)聲的行為。請(qǐng)?zhí)钛a(bǔ)以下代碼中的空缺。[C++代碼]#includeiostreamusingnamespace（1）;classFlyBehavior{public:（2）fly()=0;};classQuackBehavior{public:（3）quack()=0;};classFlyWithWings:publicFlyBehavior{public:voidfly(){cout〈〈“使用翅膀飛行！”〉〉endl;}};classFlyNoWay:publicFlyBehavior{public:voidfly(){cout“不能飛行！”endl;}};classQuack:publicQuackBehavior{public:voidquack(){“cout發(fā)出\'嘎嘎\'聲！”endl;}};classSqueak:publicQuackBehavior{public:voidquack(){cout〈〈“發(fā)出空氣與橡皮摩擦聲！”〉〉endl;}};classQuackNoWay:publicQuackBehavior{public:voidquack(){cout〈〈“不能發(fā)聲！”〉〉endl;}};classDuck{protected:FlyBehavior*（4）;QuackBehavior*（5）;public:voidfly(){（6）;}voidquack(){（7）;};virtualvoiddisplay()=0;};classRubberDuck：publicDuck{public:RubberDuck(){flyBehavior=new（8）;quackBehavior=new（9）;}RubberDuck(){if(!flyBehavior)deleteflyBehavior;if(!quackBehavior)deletequackBehavior;}voiddisplay(){/*此處省略顯示橡皮鴨的代碼*/}};//其它代碼省略[15分]

7.試題七（共15分）閱讀下列說明和Java代碼，將應(yīng)填入（n）處的字句寫在答題紙的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。[說明]某游戲公司現(xiàn)欲開發(fā)一款面向兒童的模游戲，該游戲主要模擬現(xiàn)實(shí)世界中各種鴨子的發(fā)聲特征、飛行特征和外觀特征。游戲需要模擬的鴨子類及其特征如表7-1所示：表7-1其中，Duck為抽象類，描述了抽象的鴨子，而類RubberDuck、MallardDuck、CottonDuck和RedHeadDuck分別描述具體的鴨子種類，方法fly()、quack()和display()分別表示不同種類的鴨子都具有飛行特征、發(fā)聲特征和外觀特征；類FlyBehavior與QuackBehavior為抽象類，分別用于表示抽象的飛行行為與發(fā)聲行為；類FlyNoWay與FlyWithWings分別描述不能飛行的行為和用翅膀飛行的行為；類Quack、Squeak與QuackNoWay為支持將來能夠模擬更多種類鴨子的特征，采用策略設(shè)計(jì)模式(Strategy)設(shè)計(jì)的類圖如圖7-1所示：其中，Duck為抽象類，描述了抽象的鴨子，而類RubberDuck、MallardDuck、CottonDuck和RedHeadDuck分別描述具體的鴨子種類，方法fly()、quack()和display()分別表示不同種類的鴨子都具有飛行特征、發(fā)聲特征和外觀特征；接口FlyBehavior與QuackBehavior分別用于表示抽象的飛行行為與發(fā)聲行為；類FlyNoWay與FlyWithWings分別描述不能飛行的行為和用翅膀飛行的行為；類Quack、Squeak與QuackNoWay分別描述發(fā)出“嘎嘎”聲的行為、發(fā)出橡皮與空氣摩擦聲的行與不發(fā)聲的行為。請(qǐng)?zhí)钛a(bǔ)以下代碼中的空缺。[Java代碼]（1）FlyBehavior{publicvoidfly();};（2）QuackBehavior{publicvoidquack();};classFlyWithWingsimplementsFlyBehavior{publicvoidfly(){System.out.println(“使用