2016年下半年软件设计师下午真题+答案解析

2016年下半年软件设计师下午练习题+答案解析试题一（共15分）阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。说明某航空公司拟开发一个机票预订系统，系统的主要功能如下：1.客户注册：客户提供基本信息（姓名、身份证号、手机号）进行注册，系统为其提供唯一的客户ID。2.航班查询：客户输入出发地、目的地、日期，系统根据航班数据库返回符合条件的航班列表（包含航班号、出发时间、到达时间、剩余座位数）。3.机票预订：客户选择航班并填写乘客信息（姓名、身份证号），系统验证航班剩余座位数是否足够。若足够则锁定座位（剩余座位数减1），提供预订记录（包含预订号、客户ID、航班号、乘客信息、预订时间、状态）；若不足则提示“无座”。4.支付：客户对已锁定但未支付的预订记录进行支付。系统验证支付信息（银行账号、有效期、CVV码），若验证通过则更新预订状态为“已支付”；否则取消座位锁定（剩余座位数加1），更新预订状态为“支付失败”。5.预订查询：客户输入预订号或身份证号，查询预订记录的状态及详情。图11是该系统的顶层数据流图，图12是0层数据流图（部分），图13是1层数据流图（“机票预订”加工的细化）。问题1（4分）补充图11中的外部实体。问题2（5分）补充图12中缺失的数据流及其起点和终点。问题3（6分）图13是“机票预订”加工的细化图，指出其中存在的错误（至少4个）。答案解析问题1：顶层数据流图的外部实体是与系统交互的外部角色或系统。根据说明，系统的主要交互方包括客户（发起注册、查询、预订、支付、查询请求）和银行（处理支付验证）。因此，图11中缺失的外部实体为“客户”和“银行”。问题2：0层数据流图需体现系统内部主要加工与数据存储、外部实体间的数据流。根据功能描述：客户注册时需将客户基本信息（姓名、身份证号、手机号）输入系统，系统提供客户ID并存储，因此存在数据流“客户基本信息”从外部实体“客户”到加工“客户注册”；航班查询时，客户输入出发地、目的地、日期，系统查询航班数据库后返回航班列表，因此存在数据流“出发地、目的地、日期”从“客户”到“航班查询”，以及“航班列表”从“航班查询”到“客户”；机票预订时，客户选择航班并填写乘客信息，系统验证座位后提供预订记录，因此存在数据流“乘客信息”从“客户”到“机票预订”，“预订记录”从“机票预订”到“预订数据库”；支付时，客户输入支付信息，系统验证后更新状态，因此存在数据流“支付信息”从“客户”到“支付”，“支付结果”从“支付”到“客户”；预订查询时，客户输入查询条件（预订号或身份证号），系统返回预订详情，因此存在数据流“查询条件”从“客户”到“预订查询”，“预订详情”从“预订查询”到“客户”。结合图12已有的数据流，缺失的数据流包括：①数据流“客户基本信息”，起点“客户”，终点“客户注册”；②数据流“出发地、目的地、日期”，起点“客户”，终点“航班查询”；③数据流“乘客信息”，起点“客户”，终点“机票预订”；④数据流“查询条件”，起点“客户”，终点“预订查询”；⑤数据流“支付信息”，起点“客户”，终点“支付”。问题3：图13是“机票预订”加工的细化图，错误如下：1.加工“验证座位数”的输入数据流缺失：需要从航班数据库获取当前航班的剩余座位数，因此应补充数据流“剩余座位数”从“航班数据库”到“验证座位数”；2.加工“锁定座位”的输出数据流不完整：锁定座位后需更新航班数据库的剩余座位数（剩余座位数减1），因此应补充数据流“更新后的剩余座位数”从“锁定座位”到“航班数据库”；3.加工“提供预订记录”的输入数据流缺失：需要客户ID（来自客户注册的结果）和航班号（来自客户选择的航班），因此应补充数据流“客户ID”从“客户数据库”到“提供预订记录”，“航班号”从“客户”到“提供预订记录”（或通过上层加工传递）；4.外部实体“客户”与加工“机票预订”间的数据流不完整：客户需提供乘客信息（姓名、身份证号），因此应补充数据流“乘客信息”从“客户”到“提供预订记录”；5.数据存储“预订数据库”的输入数据流缺失：提供的预订记录需存储到预订数据库，因此应补充数据流“预订记录”从“提供预订记录”到“预订数据库”。试题二（共15分）阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。说明某在线教育平台拟开发一个课程管理系统，该系统的主要功能如下：课程信息管理：管理课程的基本信息（课程编号、名称、学时、学分）和教师信息（教师工号、姓名、职称）。一门课程可由多名教师授课，一名教师可讲授多门课程。学生选课：学生（学号、姓名、专业）可选择多门课程，每门课程可被多名学生选择。学生需记录选课时间。成绩管理：教师为所选课程的学生录入成绩（百分制），系统自动计算绩点（成绩≥60时，绩点=成绩/10；否则0）。概念模型设计根据需求设计的实体联系图（ER图）如图21所示（部分）。逻辑模型设计根据概念模型设计的关系模式如下（不完整）：课程（课程编号，名称，学时，学分）教师（教师工号，姓名，职称）学生（学号，姓名，专业）授课（课程编号，教师工号）选课（学号，课程编号，选课时间）成绩（学号，课程编号，成绩，绩点）问题1（5分）补充图21中缺失的联系及其类型（注：联系类型用1:1、1:n或m:n表示）。问题2（5分）补充“成绩”关系模式中的主键和外键。问题3（5分）若“成绩”关系模式中的“绩点”通过计算得到，是否需要存储？请说明理由。答案解析问题1：ER图中，课程与教师之间是多对多（m:n）联系，因为一门课程可由多名教师授课，一名教师可讲授多门课程；学生与课程之间是多对多（m:n）联系，因为学生可选多门课，一门课可被多名学生选。因此，图21中缺失的联系为：课程与教师之间的“授课”联系，类型m:n；学生与课程之间的“选课”联系，类型m:n。问题2：“成绩”关系模式的主键是（学号，课程编号），因为每个学生的每门课程成绩唯一。外键包括：学号，引用“学生”关系的主键；课程编号，引用“课程”关系的主键。问题3：不需要存储“绩点”。理由：绩点是根据成绩计算得到的导出属性（成绩≥60时，绩点=成绩/10；否则0），可通过查询时实时计算（如SELECT成绩,CASEWHEN成绩>=60THEN成绩/10ELSE0ENDAS绩点FROM成绩）。存储导出属性会增加数据冗余，可能导致数据不一致（如成绩修改后绩点未同步更新）。试题三（共15分）阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。说明某物流企业拟开发一个货物追踪系统，该系统的主要功能如下：1.客户通过互联网提交运输请求（包含货物名称、数量、起运地、目的地、联系方式）。2.系统根据运输请求提供运输任务（包含任务ID、货物信息、起运地、目的地、状态），并分配给最近的运输员。3.运输员通过移动设备接收运输任务，更新运输状态（已接单、运输中、已送达），并反馈位置信息。4.客户和管理员可通过互联网查询运输任务的状态和位置。图31是该系统的用例图（部分），其中用例“提交运输请求”和“查询运输状态”已给出。问题1（6分）补充图31中的参与者和用例。问题2（6分）用例“更新运输状态”可以分解为哪些子用例？说明分解的理由。问题3（3分）用例“分配运输任务”的参与者是谁？说明理由。答案解析问题1：参与者是与系统交互的外部实体。根据说明，系统的参与者包括：客户（提交运输请求、查询运输状态）；运输员（接收运输任务、更新运输状态、反馈位置信息）；管理员（查询运输状态）。用例是系统提供的功能，除已给出的“提交运输请求”“查询运输状态”外，还包括：“提供运输任务”（系统根据请求提供任务）；“分配运输任务”（系统将任务分配给运输员）；“接收运输任务”（运输员接收任务）；“反馈位置信息”（运输员反馈位置）；“更新运输状态”（运输员更新状态）。问题2：“更新运输状态”可分解为“标记已接单”“标记运输中”“标记已送达”三个子用例。理由：这三个状态是运输过程中的不同阶段，更新操作需要分别处理不同状态的转换（如从“未接单”到“已接单”，再到“运输中”，最后到“已送达”），分解后能更清晰地描述每个状态转换的具体操作。问题3：“分配运输任务”的参与者是系统自身（或“货物追踪系统”）。理由：分配运输任务是系统根据规则（如最近运输员）自动完成的功能，无需人工干预，因此参与者是系统本身。试题四（共15分）阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。说明某公司拟开发一个员工考勤管理系统，需要统计员工每月的迟到次数和缺勤天数。员工的考勤记录包括：日期：考勤的具体日期（如20231001）；上班时间：员工实际到达时间（如09:15）；下班时间：员工实际离开时间（如18:30）；状态：正常、迟到、缺勤（缺勤表示当天无考勤记录）。公司规定：上班时间早于等于09:00为正常，晚于09:00为迟到；缺勤天数为当月无考勤记录的天数。现采用动态规划算法计算某员工某月的迟到次数和缺勤天数。假设每月最多31天，定义二维数组dp[i][j]，其中i表示日期（1≤i≤31），j表示状态（0表示正常，1表示迟到，2表示缺勤）。dp[i][j]表示第i天状态为j时的累计次数。问题1（5分）写出动态规划的状态转移方程。问题2（5分）若某员工10月的考勤记录如下（仅列出部分）：日期：1（08:50，正常）、2（09:10，迟到）、3（无记录，缺勤）、4（09:05，迟到）、…，31（无记录，缺勤）。计算该员工10月的迟到次数和缺勤天数。问题3（5分）动态规划算法在此问题中的优势是什么？答案解析问题1：状态转移方程需根据当天考勤记录更新累计次数。设第i天的状态为s（s=0/1/2），则：若第i天正常（s=0）：dp[i][0]=dp[i1][0]+dp[i1][1]+dp[i1][2]（前一天任意状态，当天正常，累计正常次数加1）；若第i天迟到（s=1）：dp[i][1]=dp[i1][0]+dp[i1][1]+dp[i1][2]（前一天任意状态，当天迟到，累计迟到次数加1）；若第i天缺勤（s=2）：dp[i][2]=dp[i1][0]+dp[i1][1]+dp[i1][2]（前一天任意状态，当天缺勤，累计缺勤次数加1）；初始条件：dp[0][0]=dp[0][1]=dp[0][2]=0（第0天无记录）。问题2：根据考勤记录，10月共31天：迟到天数：日期2（09:10）、4（09:05），假设其他日期中还有x天迟到，总迟到次数为2+x；缺勤天数：日期3、31，假设其他无记录的天数为y，总缺勤天数为2+y（需根据完整记录统计）。假设仅给出的4天中，迟到2次，缺勤2天，其余27天中无其他迟到或缺勤（即正常），则总迟到次数为2，缺勤天数为2（实际需根据完整数据计算）。问题3：动态规划算法在此问题中的优势是：通过状态转移方程逐步计算每天的累计次数，避免重复计算；时间复杂度为O(n)（n为当月天数），效率高；能清晰记录每天的状态，便于回溯和统计。试题五（共15分）阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。说明某公司拟开发一个在线考试系统，系统的主要功能如下：考生登录：考生输入用户名和密码，系统验证身份。试卷提供：根据考试科目和难度，从试题库中随机抽取试题提供试卷。在线答题：考生在规定时间内答题，系统实时记录答案。自动判卷：系统根据参考答案和评分规则对试题（单选题、多选题、填空题）自动评分。成绩查询：考生查询考试成绩及答题详情。图51是该系统的类图（部分），其中类“考生”“试题库”“试卷”已给出。问题1（5分）补充图51中的类及其属性和方法。问题2（5分）说明类“试卷”与“试题”之间的关系类型，并解释理由。问题3（5分）类“自动判卷”需要哪些接口或方法？列举至少3个。答案解析问题1：需补充的类包括：“考试”：属性（考试ID、科目、难度、开始时间、结束时间），方法（提供试卷、启动考试、结束考试）；“试题”：属性（试题ID、类型、内容、参考答案、评分规则），方法（获取内容、获取答案）；“答题记录”：属性（记录ID、考生ID、试题ID、答案、得分），