2025年最-新软件设计师(中级)下午应用技术试题与答案

2025年最新软件设计师(中级)下午应用技术试题与答案试题一（共15分）某社区拟开发2025版智慧养老服务平台，为辖区60岁以上老人提供居家上门服务、健康监测、应急求助等一体化服务，平台功能需求如下：1.老人信息建档：社区工作人员录入老人基本信息（姓名、身份证号、住址、联系电话、健康状况、服务偏好），存入老人信息库，对失能、独居老人标注特殊照料标识。2.服务申请：老人可通过语音、小程序两种渠道提交服务申请，包括家政保洁、助餐、助医、陪护四类，系统接收申请后匹配对应服务供应商，生成服务订单存入服务订单库，同时向老人和服务商发送服务确认通知。3.健康监测：老人佩戴的智能手环实时同步心率、血压、血氧等健康数据至系统，系统将数据存入健康档案库，若监测数据超出阈值，自动推送预警信息至社区工作人员和绑定的医疗机构，医疗机构可查阅对应老人的历史健康数据，出具健康指导建议存入健康档案库。4.服务核销与评价：服务商完成服务后上传服务凭证，系统自动通知老人确认，老人确认后核销订单，可提交服务评价，评价结果同步至服务资源库更新服务商评级。5.资源调度：社区工作人员可查询服务资源库的服务商、服务人员库存信息，根据特殊老人的应急需求调配服务资源。问题问题1（4分）：根据上述说明，给出数据流图中的4个外部实体。问题2（4分）：根据上述说明，给出数据流图中的4个数据存储。问题3（5分）：已知0层数据流图缺失3条数据流，分别为：（1）服务评价的数据流；（2）健康预警的数据流；（3）服务确认通知的数据流，请给出每条数据流的起点和终点。问题4（2分）：请简述数据流图的父图子图平衡原则。参考答案问题1：4个外部实体分别为老人、社区工作人员、医疗机构、服务供应商（每个1分，共4分，答出以上4个即可得分）。问题2：4个数据存储分别为老人信息库、服务订单库、健康档案库、服务资源库（每个1分，共4分，答出以上4个即可得分）。问题3：（1）服务评价数据流：起点为老人，终点为订单更新模块（2分，起点、终点匹配即可）；（2）健康预警数据流：起点为健康监测处理模块，终点为社区工作人员、医疗机构（2分，起点、终点匹配即可）；（3）服务确认通知数据流：起点为订单生成模块，终点为老人、服务供应商（1分，起点、终点匹配即可）。问题4：父图子图平衡原则指子图的输入输出数据流必须与父图中对应加工的输入输出数据流完全一致，包括数据流名称、数据构成、数量；若父图中某数据流为子图多个数据流合并而成，需保证合并后的数据结构与父图完全匹配，不存在数据遗漏或冗余（2分，核心表述正确即可得分）。试题二（共15分）某高校图书馆拟升级2025版智慧座位预约与信用管理系统，解决占座、预约爽约等问题，需求如下：1.用户管理：系统存储用户基本信息（学号/工号、姓名、院系、联系电话、信用分），新用户初始信用分为100分，信用分≥90分可预约3天内座位，80-89分可预约2天内座位，<80分无法预约；爽约1次扣10分，履约1次加2分，每月重置一次加减分记录。2.座位管理：图书馆共有5层阅览室，每层有200个座位，每个座位有唯一编号、所属楼层、区域（自习区/电子阅览区/静音区）、插座配置状态，系统实时记录座位的占用/空闲状态。3.预约管理：用户可查询空闲座位提交预约申请，预约需指定日期、时间段，系统验证用户信用分符合要求后生成预约记录；每个用户同一时间段只能预约1个座位，预约后需在到馆时间15分钟内扫码签到，逾期未签到视为爽约。4.违规管理：用户占座被其他用户举报，经工作人员核实后扣5分，同时释放对应座位。5.统计分析：管理员可按楼层、时间段统计座位使用率，按用户院系统计预约履约率，生成月度运营报表。问题问题1（5分）：根据需求说明，补充E-R图的3个缺失实体，并指明实体间的联系及联系类型（1:1/1:n/m:n）。问题2（6分）：根据需求说明，完成以下关系模式的空缺属性填写，并指明每个关系模式的主键和外键（下划线标识主键，斜体标识外键）：用户（_用户ID_，____，姓名，院系，联系电话，____，月度加减分记录）座位（_座位ID_，____，所属楼层，区域类型，插座状态，____）预约记录（_预约ID_，____，座位ID，预约日期，预约开始时间，预约结束时间，____，签到状态，爽约标识）问题3（4分）：若该系统初始设计的用户关系模式中增加“预约权限等级”属性，存储用户当前可预约的最长天数，请判断该设计是否符合3NF要求，并说明理由，给出优化方案。参考答案问题1：缺失实体为用户、座位、管理员（2分，每个1分）；联系及类型：用户与预约记录为1:n（1个用户可提交多条预约记录，1条预约记录对应1个用户），座位与预约记录为1:n（1个座位可对应多条不同时间段的预约记录，1条预约记录对应1个座位），管理员与违规记录为1:n（1个管理员可处理多条违规记录，1条违规记录由1个管理员处理）（3分，每个联系类型正确得1分）。问题2：用户（_用户ID_，学号/工号，姓名，院系，联系电话，信用分，月度加减分记录），主键为用户ID/学号/工号，无外键（2分）；座位（_座位ID_，唯一座位编号，所属楼层，区域类型，插座状态，实时占用状态），主键为座位ID/唯一座位编号，无外键（2分）；预约记录（_预约ID_，用户ID，*座位ID*，预约日期，预约开始时间，预约结束时间，预约提交时间，签到状态，爽约标识），主键为预约ID，外键为用户ID（参照用户表主键）、座位ID（参照座位表主键）（2分）。问题3：不符合3NF要求（1分）。理由：3NF要求关系模式不存在非主属性对主键的传递依赖，“预约权限等级”由“信用分”计算得出，信用分依赖主键用户ID，预约权限等级依赖信用分，形成传递依赖，存在数据冗余：修改信用分规则时需批量更新所有用户的预约权限等级，易产生数据不一致（2分）。优化方案：删除用户表中的“预约权限等级”属性，由系统根据用户实时信用分动态计算预约权限，无需持久化存储（1分）。试题三（共15分）某共享充电宝运营企业拟开发2025版智能调度系统，实现机柜充电宝库存的动态调配，降低空柜、满柜率，提升用户体验，系统功能需求如下：1.用户端功能：用户扫描机柜二维码可查询剩余充电宝数量，提交借还请求，借还完成后自动跳转支付页面，对接第三方支付平台完成扣费；用户可上报机柜故障、充电宝损坏问题，上传故障凭证。2.运维端功能：运维人员接收故障上报工单，赴现场处理故障，处理完成后提交工单核销记录，更新机柜、充电宝状态。3.调度端功能：系统每半小时统计所有机柜的充电宝库存、周边用户借还需求热度，生成调度工单，调度专员接收工单后负责将充电宝从满柜机柜运输至空柜机柜，完成调度后更新两端机柜的库存数据。4.结算功能：系统每日统计所有订单的交易金额，与第三方支付平台完成对账，按比例与机柜点位合作方结算分佣。问题问题1（3分）：根据需求说明，给出该系统用例图的4个参与者。问题2（4分）：根据需求说明，补充用例图中缺失的4个用例。问题3（5分）：根据需求说明，补充类图中缺失的属性和方法：（1）机柜类（Cabinet）属性：机柜ID、点位地址、____、____；方法：查询库存、更新库存、____。（2）订单类（Order）属性：订单ID、用户ID、机柜ID、充电宝ID、____、____、支付状态；方法：生成订单、更新支付状态。问题4（3分）：请给出用户借用充电宝的序列图的正确消息顺序（按先后顺序排列）：①系统验证用户信用状态②用户扫描机柜二维码③机柜弹出对应充电宝④系统生成借用订单⑤机柜向系统发送库存查询请求⑥用户确认借用参考答案问题1：参与者分别为用户、运维人员、调度专员、第三方支付平台、点位合作方（答出任意4个即可，每个1分，共3分）。问题2：缺失用例分别为充电宝借还、费用支付、故障上报、工单处理、库存调度、对账结算（答出任意4个即可，每个1分，共4分）。问题3：（1）机柜类属性：当前充电宝库存、运营状态（正常/故障）；方法：上报故障（3分，每空1分）；（2）订单类属性：借用时间、归还时间/交易金额（2分，每空1分，答出任意2个即可）。问题4：正确顺序为②→⑤→①→⑥→④→③（3分，顺序错1处扣1分，扣完为止）。试题四（共15分）某新能源汽车运营企业拟开发充电站最优调度系统，现有n个充电站，每个充电站i的充电服务成本为cost[i]（元/车·次），最大服务容量为cap[i]（最多可同时服务cap[i]辆汽车），现有m辆新能源汽车需要充电，每辆汽车仅可选择1个充电站完成充电，要求所有汽车均完成充电的前提下，总充电成本最低。采用动态规划算法求解该问题，C语言核心代码如下：```cintminCost(intn,intm,intcost[],intcap[]){//dp[i][j]表示前i个充电站服务j辆汽车的最小总成本intdp=(int)malloc(sizeof(int*)*(n+1));for(inti=0;i<=n;i++){dp[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*(m+1));for(intj=0;j<=m;j++){dp[i][j]=INF;}}dp[0][0]=【空1】;//边界条件：0个充电站服务0辆车成本为0for(inti=1;i<=n;i++){for(intj=0;j<=m;j++){//第i个充电站服务k辆车，k的取值范围为0到min(cap[i-1],j)intmax_k=cap[i-1]<j?cap[i-1]:j;for(intk=0;k<=max_k;k++){if(dp[i-1][【空2】]!=INF){intcurrent_cost=dp[i-1][j-k]+k*cost[i-1];if(current_cost<dp[i][j]){dp[i][j]=【空3】;}}}}}intres=dp[n][m];//释放内存for(inti=0;i<=n;i++)free(dp[i]);free(dp);returnres;}intmain(){intn=3,m=10;intcost[]={5,3,4};intcap[]={4,5,7};printf("最小总充电成本：%d",minCost(n,m,cost,cap));return0;}```问题问题1（6分）：补充代码中的空1、空2、空3。问题2（3分）：写出该动态规划算法的时间复杂度和空间复杂度（用n和m表示）。问题3（3分）：运行上述main函数，输出的最小总充电成本为多少？请写出计算过程。问题4（3分）：若n和m的规模均扩大10倍（n=30，m=100），原算法运行效率较低，请给出优化方案，并说明优化后的时间复杂度。参考答案问题1：空1：0（2分）；空2：j-k（2分）；空3：current_cost（2分）。问题2：时间复杂度为O(n*m²)，其中内层k循环的最大次数为m（2分）；空间复杂度为O(n*m)（1分）。问题3：输出结果为35（1分）。计算过程：优先选择成本最低的充电站（成本3元/次，容量5辆，服务5辆车的成本为5*3=15元），其次选择成本次低的充电站（成本4元/次，容量7辆，服务剩余5辆车的成本为5*4=20元），总充电成本为15+20=35元（2分）。问题4：优化方案：采用单调队列优化动态规划的状态转移过程，将每个j的内层k循环时间复杂度从O(m)降至O(1)（2分）；优化后的时间复杂度为O(n*m)（1分）。试题五（共15分，C++、Java任选一题作答）C++版本某智能家居系统需实现多类型智能设备的统一控制，采用面向对象思想设计，抽象类SmartDevice定义所有智能设备的通用接口，子类实现对应设备的具体控制逻辑，C++代码如下：```cppusingnamespacestd;//抽象智能设备类classSmartDevice{protected:stringdeviceId;boolstatus;//true为开启，false为关闭public:SmartDevice(stringid):deviceId(id),status(false){}【空1】virtualvoidturnOn()=0;//纯虚函数，开启设备virtualvoidturnOff()=0;//纯虚函数，关闭设备virtualboolgetStatus(){returnstatus;}virtual~SmartDevice(){}//虚析构函数};//智能灯子类classSmartLight:【空2】SmartDevice{private:intbrightness;//亮度0-100public:SmartLight(stringid):SmartDevice(id),brightness(50){}voidturnOn()override{status=true;cout<<"智能灯"<<deviceId<<"已开启，默认亮度"<<brightness<<"%"<<endl;}voidturnOff()override{status=false;cout<<"智能灯"<<deviceId<<"已关闭"<<endl;}voidsetBrightness(intb){brightness=b;cout<<"智能灯亮度调整为"<<brightness<<"%"<<endl;}};//智能空调子类classSmartAirConditioner:publicSmartDevice{private:inttemperature;//温度16-30℃public:SmartAirConditioner(stringid):SmartDevice(id),temperature(24){}voidturnOn()override{status=true;cout<<"智能空调"<<deviceId<<"已开启，默认温度"<<temperature<<"℃"<<endl;}voidturnOff()override{status=false;cout<<"智能空调"<<deviceId<<"已关闭"<<endl;}voidsetTemperature(intt){temperature=t;cout<<"空调温度调整为"<<temperature<<"℃"<<endl;}};intmain(){【空3】*dev1=newSmartLight("L001");SmartDevice*dev2=newSmartAirConditioner("AC001");dev1->turnOn();dev2->turnOn();//向下转型调用子类独有方法SmartLight*light=dynamic_cast<SmartLight*>(dev1);if(light)light->setBrightness(80);dev1->turnOff();dev2->turnOff();deletedev1;deletedev2;return0;}```问题：补充代码中的空1、空2、空3。C++版本参考答案空1：void（5分，纯虚函数返回值为void）；空2：public（5分，采用公有继承实现多态）；空3：SmartDevice（5分，父类指针指向子类对象实现多态调用）。Java版本某智能家居系统需实现多类型智能设备的统一控制，采用面向对象思想设计，抽象类SmartDevice定义所有智能设备的通用接口，子类实现对应设备的具体控制逻辑，Java代码如下：```java//抽象智能设备类abstractclassSmartDevice{protectedStringdeviceId;protectedbooleanstatus;//true为开启，false为关闭publicSmartDevice(Stringid){deviceId=id;status=false;}【空1】abstractvoidturnOn();//抽象方法，开启设备abstractvoidturnOff();//抽象方法，关闭设备publicbooleangetStatus(){returnstatus;}}//智能灯子类classSmartLight【空2】SmartDevice{privateintbrightness;//亮度0-100publicSmartLight(Stringid){super(id);brightness=50;}@OverridepublicvoidturnOn(){status=true;System.out.println("智能灯"+deviceId+"已开启，默认亮度"+brightness+"%");}@OverridepublicvoidturnOff(){status=false;System.out.println("智能灯"+deviceId+"已关闭");}publicvoidsetBrightness(intb){brightness=b;System.out.println("智能灯亮度调整为"+brightness+"%");}}//智能空调子类classSmartAirConditionerextendsSmartDevice{privateinttemperature;//温度1