下半年 软件设计师 案例分析.docx
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下半年软件设计师案例分析
全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试
2013年下半年软件设计师下午试卷
(考试时间14:
00~16:
30共150分钟)
请按下述要求正确填写答题纸
1.在答题纸的指定位置填写你所在的省、自治区、直辖市、计划单列市的名称。
2.在答题纸的指定位置填写准考证号、出生年月日和姓名。
3.答题纸上除填写上述内容外只能写解答。
4.本试卷共6道题,试题一至试题四是必答题,试题五至试题六选答1道。
每
题15分,满分75分。
5.解答时字迹务必清楚,字迹不清时,将不评分。
6.仿照下面例题,将解答写在答题纸的对应栏内。
例题
2013年下半年全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试日期是
(1)
月
(2)日。
因为正确的解答是“11月4日”,故在答题纸的对应栏内写上“11”和“4”
(参看下表)。
例题
解答栏
(1)
11
(2)
4
试题一至试题四是必答题
试题一
某大学欲开发一个基于Web的课程注册系统,该系统的主要功能如下:
1.验证输入信息
(1)检查学生信息:
检查学生输入的所有注册所需信息。
如果信息不合法,返回学生信息不合法提示;如果合法,输出合法学生信息。
(2)检查学位考试结果:
检查学生提供的学位考试结果。
如果不合法,返回学位考试结果不合法提示;如果合法,检査该学生注册资格。
(3)检查学生注册资格:
根据合法学生信息和合法学位考试结果,检查该学生对欲选课程的注册资格。
如果无资格,返回无注册资格提示;如果有注册资格,则输出注册学生信息(包含选课学生标识)和欲注册课程信息。
2.处理注册申请
(1)存储注册信息:
将注册学生信息记录在学生库。
(2)存储所注册课程:
将选课学生标识与欲注册课程进行关联,然后存入课程库。
(3)发送注册通知:
从学生库中读取注册学生信息,从课程库中读取所注册课程信息,给学生发送接受提示;给教务人员发送所注册课程信息和已注册学生信息。
现采用结构化方法对课程注册系统进行分析与设计,获得如图1-1所示的0层数据流图和图1-2所示的1层数据流图。
【问题1】
使用说明中的词语,给出图1-1中的实体E1和E2的名称。
【问题2】
使用说明中的词语,给出图1-2中的数据存储D1和D2的名称。
【问题3】
根据说明和图中术语,补充图1-2中缺失的数据流及其起点和终点。
【问题4】
根据补充完整的图1-1和图1-2,说明上层的哪些数据流是由下层的哪些数据流组合而成。
试题二
某快递公司为了方便管理公司物品运送的各项业务活动,需要构建一个物品运送信息管理系统。
【需求分析结果】
(1)快递公司有多个分公司,分公司信息包括分公司编号、名称、经理、办公电话和地址。
每个分公司可以有多名员工处理分公司的日常业务,每名员工只能在一个分公司工作。
每个分公司由一名经理负责管理分公司的业务和员工,系统需要记录每个经理的任职时间。
(2)员工信息包括员工号、姓名、岗位、薪资、手机号和家庭地址。
其中,员工号唯一标识员工信息的每一个元组。
岗位包括经理、调度员、业务员等。
业务员根据客户提交的快件申请单进行快件受理事宜,一个业务员可以受理多个客户的快件申请,一个快件申请只能由一个业务员受理。
调度员根据已受理的申请单安排快件的承运事宜,例如:
执行承运的业务员、运达时间等。
一个业务员可以执行调度员安排的多个快件的承运业务。
(3)客户信息包括客户号、单位名称、通信地址、所属省份、联系人、联系电话、银行账号。
其中,客户号唯一标识客户信息的每一个元组。
当客户要寄快件时,先要提交快件申请单,申请号由系统自动生成。
快件申请信息包括申请号、客户号、发件人、发件人电话、快件名称、运费、发出地、收件人、收件人电话、收件地址。
其中,一个申请号对应唯一的一个快件申请,一个客户可以提交多个快件申请,但一个快件申请由唯一的一个客户提交。
【概念模型设计】
根据需求阶段收集的信息,设计的实体联系图(图2-1)和关系模式(不完整)如下:
【关系模式设计】
分公司(分公司编号,名称,经理,办公电话,地址)
员工(员工号,姓名,(a),岗位,薪资,手机号,家庭地址)
客户(客户号,单位名称,通信地址,所属省份,联系人,联系电话,银行账号)申请单((b),发件人,发件人电话,发件人地址,快件名称,运费,收件人,收件人电话,收件地址,受理标志,业务员)
安排承运((c),实际完成时间,调度员)
【问题1】
根据问题描述,补充五个联系,完善图2-1的实体联系图。
联系名可用联系1、联系2、联系3、联系4和联系5代替,联系的类型分为1:
1、1:
n和m:
n(或1:
1、1:
*和*:
*)。
【问题2】
(1)根据实体联系图,将关系模式中的空(a)〜(c)补充完整。
(2)给出员工、申请单和安排承运关系模式的主键和外键。
【问题3】
(1)客户关系的通信地址可以进一步分为邮编、省、市、街道,那么该属性是否属于简单属性,为什么?
请用100字以内的文字说明。
(2)假设分公司需要增设一位经理的职位,那么分公司与经理之间的联系类型应修改为(d),分公司的主键应修改为(e)。
试题三
某航空公司会员积分系统(CFequentFlyer)的主要功能描述如下:
乘客只要办理该航空公司的会员卡,即可成为普卡会员(CBasic)。
随着飞行里程数的积累,可以从普卡会员升级到银卡会员(CSilver)或金卡会员(CGold)。
非会员(CNonMember)不能累积里程数..
每年年末,系统根据会员在本年度累积的里程数对下一年会员等级进行调整。
普卡会员在一年内累积的里程数若满25,000英里但不足50,000英里,则自动升级为银卡会员;若累积的里程数在50,000英里以上,则自动升级为金卡会员。
银卡会员在一年内累积的里程数若在50,000英里以上,则自动升级为金卡会员。
若一年内没有达到对应级别要求的里程数,则自动降低会员等级。
金卡会员一年内累积的里程数若不足25,000英里,则自动降级为普卡会员;若累积的里程数达到25,000英里,但是不足50,000英里,则自动降级为银卡会员。
银卡会员一年内累积的里程数若不足25,000英里,则自动降级为普卡会员。
采用面向对象方法对会员积分系统进行分析与设计,得到如图3-1所示的状态图和图3-2所示的类图。
【问题1】
根据说明中的描述,给出图3-1中S1〜S3处所对应的状态以及T1~T3处所对应的迁移的名称。
【问题2】
根据说明中的描述,给出图3-2中C1〜C4所对应的类名(类名使用说明中给出的英文词汇)。
【问题3】
图3-2所示的类图中使用了哪种设计模式?
在这种设计模式下,类CFrecuentFlyer必须具有的属性是什么?
C1〜C4中的travel方法应具有什么功能?
试题四
某工程计算中要完成多个矩阵相乘(链乘)的计算任务。
两个矩阵相乘要求第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数,计算量主要由进行乘法运算的次数决定。
采用标准的矩阵相乘算法,计算Am×n*Bn×p,需要m*n*p次乘法运算。
矩阵相乘满足结合律,多个矩阵相乘,不同的计算顺序会产生不同的计算量。
以矩阵A110×100,A2100x5,A35x50三个矩阵相乘为例,若按(A1*A2)*A3计算,则需要进行10*100*5+10*5*50=7500次乘法运算;若按Al*(A2*A3)计算,则需要进行100*5*50+10*100*50=75000次乘法运算。
可见不同的计算顺序对计算量有很大的影响。
矩阵链乘问题可描述为:
给定n个矩阵
确定一种乘法顺序,使得这n个矩阵相乘时进行乘法的运算次数最少。
由于可能的计算顺序数量非常庞大,对较大的n,用蛮力法确定计算顺序是不实际的。
经过对问题进行分析,发现矩阵链乘问题具有最优子结构,即若A1*A2*…*An的一个最优计算顺序从第k个矩阵处断开,即分为Al*A2*“,*Ak和Ak+1*Ak--2*“,*An两个子问题,则该最优解应该包含Al*A2*-,*Ak的一个最优计算顺序和Ak+PAk+St-*An的一个最优计算顺序。
据此构造递归式,
其中,cost[i][j]表示Ai+1*Ai+2*……*Aj+l的最优计算的计算代价。
最终需要求解cost[0][n-1]。
【C代码】
算法实现采用自底向上的计算过程。
首先计算两个矩阵相乘的计算量,然后依次计算3个矩阵、4个矩阵……n个矩阵相乘的最小计算量及最优计算顺序。
下面是该算法的C语言实现。
(1)主要变量说明
n:
矩阵数
seq[]:
矩阵维数序列
cost[][]:
二维数组,长度为n*n,其中元素cost[i]U]表示Ai+1*Ai+2*……*Aj+1的最
优计算的计算代价
trace[][]:
二维数组,长度为n*n,其中元素trace[i][j]表示Ai+1*Ai+2*,"*Aj+1的
最优计算对应的划分位置,即k
(2)函数cmm
【问题1】
根据以上说明和C代码,填充C代码中的空
(1)〜(4)。
【问题2】
根据以上说明和C代码,该问题采用了(5)算法设计策略,时间复杂度为(6)(用0符号表示)。
【问题3】
考虑实例n=6,各个矩阵的维数:
A1为5*10,A2为10*3,A3为3*12,A4为12*5,A5为5*50,A6为50*6,即维数序列为5,10,3,12,5,50,6。
则根据上述C代码得到的一个最优计算顺序为(7)(用加括号方式表示计算顺序),所需要的乘法运算次数为(8)。
从下列的2道试题(试题五至试题六)中任选1道解答。
如果解答的试题数超过1道,则题号小的1道解答有效。
试题五
欲开发一个绘图软件,要求使用不同的绘图程序绘制不同的图形。
以绘制直线和圆形为例,对应的绘图程序如表5-1所示。
该绘图软件的扩展性要求,将不断扩充新的图形和新的绘图程序。
为了避免出现类爆炸的情况,现采用桥接(Bridge)模式来实现上述要求,得到如图5-1所示的类图。
【问题1】
阅读说明和C++代码,将应填入(n)处的字句写在答题纸的对应栏内。
试题六
欲开发一个绘图软件,要求使用不同的绘图程序绘制不同的图形。
以绘制直线和圆形为例,对应的绘图程序如表6-1所示。
该绘图软件的扩展性要求,将不断扩充新的图形和新的绘图程序。
为了避免出现类爆炸的情况,现采用桥接(Bridge)模式来实现上述要求,得到如图6-1所示的类图。
【问题1】
阅读说明和Java代码,将应填入(n)处的字句写在答题纸的对应栏内。
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