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2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 1 页（共 14 页）全国计算机技术与软件专业技术资格全国计算机技术与软件专业技术资格全国计算机技术与软件专业技术资格全国计算机技术与软件专业技术资格（水平水平水平水平）考试考试考试考试 2010 年上半年年上半年年上半年年上半年 软件设计师软件设计师软件设计师软件设计师 下午试卷下午试卷下午试卷下午试卷 （考试时间 14:0016:30 共 150 分钟）请按下述要求正确填写答题纸请按下述要求正确填写答题纸请按下述要求正确填写答题纸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，试题五和试题六选答 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。例题例题例题例题 2010 年上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“5 月 22 日”，故在答题纸的对应栏内写上“5”和“22”（参看下表）。例题 解答栏（1）5（2）22 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 2 页（共 14 页）试题一试题一试题一试题一（共共共共15分分分分）阅读下列说明和图，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明说明说明说明】某大型企业的数据中心为了集中管理、控制用户对数据的访问并支持大量的连接需求，欲构建数据管理中间件，其主要功能如下：（1）数据管理员可通过中间件进行用户管理、操作管理和权限管理。用户管理维护用户信息，用户信息（用户名、密码）存储在用户表中；操作管理维护数据实体的标准操作及其所属的后端数据库信息，标准操作和后端数据库信息存放在操作表中；权限管理维护权限表，该表存储用户可执行的操作信息。（2）中间件验证前端应用提供的用户信息。若验证不通过，返回非法用户信息；若验证通过，中间件将等待前端应用提交操作请求。（3）前端应用提交操作请求后，中间件先对请求进行格式检查。如果格式不正确，返回格式错误信息；如果格式正确，则进行权限验证（验证用户是否有权执行请求的操作），若用户无权执行该操作，则返回权限不足信息，否则进行连接管理。（4）连接管理连接相应的后台数据库并提交操作。连接管理先检查是否存在空闲的数据库连接，如果不存在，新建连接；如果存在，则重用连接。（5）后端数据库执行操作并将结果传给中间件，中间件对收到的操作结果进行处理后，将其返回给前端应用。现采用结构化方法对系统进行分析与设计，获得如图1-1所示的顶层数据流图和图1-2所示的0层数据流图。E1E3数据管理中间件E2标准操作/后端数据库信息用户信息操作权限连接请求验证后的操作请求操作结果操作请求处理后的操作结果用户信息非法用户信息格式错误信息权限不足信息 图 1-1 顶层数据流图【问题问题问题问题1】（】（】（】（3分分分分）使用说明中的词语，给出图1-1中的实体E1E3的名称。【问题问题问题问题2】（】（】（】（3分分分分）使用说明中的词语，给出图1-2中的数据存储D1D3的名称。2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 3 页（共 14 页）用户验证格式检查权限验证用户管理连接管理E1D1E2E3用户信息用户信息/操作数据库信息/验证后的操作请求验证后的操作请求用户信息用户信息操作管理权限管理标准操作/后端数据库信息操作权限D3D2非法用户信息格式错误信息操作请求权限不足信息P连接请求图 1-2 0 层数据流图 【问题问题问题问题3】（】（】（】（6分分分分）给出图1-2中加工P的名称及其输入、输出流。名名名名 称称称称 起起起起 点点点点 终终终终 点点点点 输入流输入流输入流输入流 P 输出流输出流输出流输出流 P 除加工P的输入与输出流外，图1-2还缺失了两条数据流，请给出这两条数据流的起点和终点。起起起起 点点点点 终终终终 点点点点 注：名称使用说明中的词汇，起点和终点均使用图1-2中的符号或词汇。【问题问题问题问题4】（】（】（】（3分分分分）在绘制数据流图时，需要注意加工的绘制。请给出三种在绘制加工的输入、输出时可能出现的错误。2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 4 页（共 14 页）试题二试题二试题二试题二（共共共共15分分分分）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。【说明说明说明说明】某学校拟开发一套实验管理系统，对各课程的实验安排情况进行管理。【需求分析需求分析需求分析需求分析】一个实验室可进行多种类型不同的实验。由于实验室和实验员资源有限，需根据学生人数分批次安排实验室和实验员。一门课程可以为多个班级开设，每个班级每学期可以开设多门课程。一门课程的一种实验可以根据人数、实验室的可容纳人数和实验类型，分批次开设在多个实验室的不同时间段。一个实验室的一次实验可以分配多个实验员负责辅导实验，实验员给出学生的每次实验成绩。（1）课程信息包括：课程编号、课程名称、实验学时、授课学期和开课的班级等信息；实验信息记录该课程的实验进度信息，包括：实验名、实验类型、学时、安排周次等信息，如表2-1所示。表 2-1 课程及实验信息 课程编号 15054037 课程名称 数字电视原理 实验学时 12 班级 电 0501,信 0501,计 0501 授课院系 机械与电气工程 授课学期 第三学期 序号 实验名 实验类难度 学时 安排周次 1505403701 音视频 AD-DA 实验 验证性 1 2 3 1505403702 音频编码实验 验证性 2 2 5 1505403703 视频编码实验 演示性 0.5 1 9（2）以课程为单位制定实验安排计划信息，包括：实验地点，实验时间、实验员等信息，实验计划如表2-2所示。表 2-2 实验安排计划 课程编号 15054037 课程名称 数字电视原理 安排学期 2009 年秋 总人数 220 实验编号 实验名 实验员 实验时间 地点 批次号 人数 1505403701 音视频 AD-DA 实验 盛，陈 第 3 周周四晚上 实验三楼 310 1 60 1505403701 音视频 AD-DA 实验 盛，陈 第 3 周周四晚上 实验三楼 310 2 60 1505403701 音视频 AD-DA 实验 吴，刘 第 3 周周五晚上 实验三楼 311 3 60 1505403701 音视频 AD-DA 实验 吴 第 3 周周五晚上 实验三楼 311 4 40 1505403702 音频编码实验 盛，刘 第 5 周周一下午 实验四楼 410 1 70（3）由实验员给出每个学生每次实验的成绩，包括：实验名、学号、姓名、班级、实验成绩等信息，实验成绩如表2-3所示。表 2-3 实验成绩 实验员：盛 实验名 音视频 AD-DA 实验 课程名 数字电视原理 学号 姓名 班级 实验成绩 030501001 陈民 信 0501 87 030501002 刘志 信 0501 78 040501001 张勤 计 0501 86 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 5 页（共 14 页）（4）学生的实验课程总成绩根据每次实验的成绩以及每次实验的难度来计算。【概念模型设计概念模型设计概念模型设计概念模型设计】根据需求阶段收集的信息，设计的实体联系图（不完整）如图2-1所示。【逻辑结构设计逻辑结构设计逻辑结构设计逻辑结构设计】根据概念模型设计阶段完成的实体联系图，得出如下关系模式（不完整）：课程（课程编号，课程名称，授课院系，实验学时）班级（班级号，专业，所属系）开课情况（1），授课学期）实验（2），实验类型，难度，学时，安排周次）实验计划（3），实验时间，人数）实验员（4），级别）实验室（实验室编号，地点，开放时间，可容纳人数，实验类型）学生（5），姓名，年龄，性别）实验成绩（6），实验成绩，评分实验员）【问题问题问题问题1】（】（】（】（6分分分分）补充图2-1中的联系和联系的类型。【问题问题问题问题2】（】（】（】（6分分分分）根据图2-1，将逻辑结构设计阶段生成的关系模式中的空（1）（6）补充完整并用下划线指出这六个关系模式的主键。【问题问题问题问题3】（】（】（】（3分分分分）如果需要记录课程的授课教师，新增加“授课教师”实体。请对图2-1进行修改，画出修改后的实体间联系和联系的类型。课程 实验 实验室 安排 设置 实验员 班级 图 2-1 实体联系图1 m k n 学生 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 6 页（共 14 页）试题三试题三试题三试题三（共共共共15分分分分）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。【说明说明说明说明】某运输公司决定为新的售票机开发车票销售的控制软件。图3-1给出了售票机的面板示意图以及相关的控制部件。显示屏插卡口硬币口+C继续/取消键盘车票键盘123目的地键盘4567890打印机纸币槽一些说明 图 3-1 售票机面板示意图 售票机相关部件的作用如下所述：（1）目的地键盘用来输入行程目的地的代码（例如，200表示总站）。（2）乘客可以通过车票键盘选择车票种类（单程票、多次往返票和座席种类）。（3）继续/取消键盘上的取消按钮用于取消购票过程，继续按钮允许乘客连续购买多张票。（4）显示屏显示所有的系统输出和用户提示信息。（5）插卡口接受MCard（现金卡），硬币口和纸币槽接受现金。（6）打印机用于输出车票。假设乘客总是支付恰好需要的金额而无需找零，售票机的维护工作（取回现金、放入空白车票等）由服务技术人员完成。系统采用面向对象方法开发，使用UML进行建模。系统的顶层用例图和类图分别如图3-2和图3-3所示。2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 7 页（共 14 页）图 3-2 顶层用例图 图 3-3 类图 【问题问题问题问题1】（】（】（】（5分分分分）根据说明中的描述，给出图3-2中A1和A2所对应的参与者，U1所对应的用例，以及（1）、（2）处所对应的关系。【问题问题问题问题2】（7分分分分）根据说明中的描述，给出图3-3中缺少的C1C4所对应的类名以及（3）（6）处所对应的多重度。【问题问题问题问题3】（】（】（】（3分分分分）图3-3中的类图设计采用了中介者（Mediator）设计模式，请说明该模式的内涵。（3）（1）（2）（4）（5）（6）购票 选择目的地和车票类型 维护售票机 U1 卡驱动器 显示屏 硬币/纸币槽 打印机 售票机 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 8 页（共 14 页）试题四试题四试题四试题四（共共共共15分分分分）阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答写在答题纸的对应栏内。【说明说明说明说明】对有向图进行拓扑排序的方法是：（1）初始时拓扑序列为空；（2）任意选择一个入度为0的顶点，将其放入拓扑序列中，同时从图中删除该顶点以及从该顶点出发的弧；（3）重复（2），直到不存在入度为0的顶点为止（若所有顶点都进入拓扑序列则完成拓扑排序，否则由于有向图中存在回路无法完成拓扑排序）。函数int*TopSort(LinkedDigraph G)的功能是对有向图G中的顶点进行拓扑排序，返回拓扑序列中的顶点编号序列，若不能完成拓扑排序，则返回空指针。其中，图G中的顶点从1开始依次编号，顶点序列为v1，v2，vn，图G采用邻接表表示，其数据类型定义如下：#define MAXVNUM 50 /*最大顶点数*/typedef struct ArcNode /*表结点类型*/int adjvex;/*邻接顶点编号*/struct ArcNode*nextarc;/*指示下一个邻接顶点*/ArcNode;typedef struct AdjList /*头结点类型*/char vdata;/*顶点的数据信息*/ArcNode*firstarc;/*指向邻接表的第一个表结点*/AdjList;typedef struct LinkedDigraph /*图的类型*/int n;/*图中顶点个数*/AdjList VheadMAXVNUM;/*所有顶点的头结点数组*/LinkedDigraph;例如，某有向图G如图4-1所示，其邻接表如图4-2所示。v1v2v3v4v5v6v7 v1v2v3v4v5v6 v7123456724 345 6 37 67 46 图 4-1 有向图 G 图 4-2 有向图 G 的邻接表示意图 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 9 页（共 14 页）函数TopSort中用到了队列结构(Queue的定义省略)，实现队列基本操作的函数原型如下表所示：函数原型函数原型函数原型函数原型 说说说说 明明明明 void InitQueue(Queue*Q)初始化队列（构造一个空队列）bool IsEmpty(Queue Q)判断队列是否为空，若是则返回 true,否则返回 false void EnQueue(Queue*Q,int e)元素入队列 void DeQueue(Queue*Q,int*p)元素出队列【C代码代码代码代码】int*TopSort(LinkedDigraph G)ArcNode*p;/*临时指针，指示表结点*/Queue Q;/*临时队列，保存入度为0的顶点编号*/int k=0;/*临时变量，用作数组元素的下标*/int j=0,w=0;/*临时变量，用作顶点编号*/int *topOrder,*inDegree;topOrder=(int*)malloc(G.n+1)*sizeof(int);/*存储拓扑序列中的顶点编号*/inDegree=(int*)malloc(G.n+1)*sizeof(int);/*存储图G中各顶点的入度*/if(!inDegree|!topOrder)return NULL;（1）;/*构造一个空队列*/for(j=1;j=G.n;j+)/*初始化*/topOrderj=0;inDegreej=0;for(j=1;j nextarc)inDegreep-adjvex+=1;for(j=1;j nextarc)（3）-=1;if(0=（4）)EnQueue(&Q,p-adjvex);/*for*/*while*/free(inDegree);if(（5）)return NULL;return topOrder;/*TopSort*/【问题问题问题问题1】（】（】（】（9分分分分）根据以上说明和C代码，填充C代码中的空（1）（5）。【问题问题问题问题2】（】（】（】（2分分分分）对于图4-1所示的有向图G，写出函数TopSort执行后得到的拓扑序列。若将函数TopSort中的队列改为栈，写出函数TopSort执行后得到的拓扑序列。【问题问题问题问题3】（】（】（】（4分分分分）设某有向无环图的顶点个数为n、弧数为e，那么用邻接表存储该图时，实现上述拓扑排序算法的函数TopSort的时间复杂度是 （6）。若有向图采用邻接矩阵表示（例如，图4-1所示有向图的邻接矩阵如图4-3所示），且将函数TopSort中有关邻接表的操作修改为针对邻接矩阵的操作，那么对于有n个顶点、e条弧的有向无环图，实现上述拓扑排序算法的时间复杂度是 （7）。0111000000110000000100010011000100100000000000010v1v2v3v4v5v6v7v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 图 4-3 有向图 G 的邻接矩阵 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 11 页（共 14 页）试题五试题五试题五试题五（共共共共15分分分分）阅读下列说明和C+代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。【说明说明说明说明】某软件公司现欲开发一款飞机飞行模拟系统，该系统主要模拟不同种类飞机的飞行特征与起飞特征。需要模拟的飞机种类及其特征如表5-1所示。表 5-1 飞机种类飞机种类飞机种类飞机种类 起飞特征起飞特征起飞特征起飞特征 飞行特征飞行特征飞行特征飞行特征 直升机（Helicopter）垂直起飞（VerticalTakeOff）亚音速飞行（SubSonicFly）客机（AirPlane）长距离起飞（LongDistanceTakeOff）亚音速飞行（SubSonicFly）歼击机（Fighter）长距离起飞（LongDistanceTakeOff）超音速飞行（SuperSonicFly）鹞式战斗机（Harrier）垂直起飞（VerticalTakeOff）超音速飞行（SuperSonicFly）为支持将来模拟更多种类的飞机，采用策略设计模式（Strategy）设计的类图如图5-1所示。图 5-1 类图 图5-1中，AirCraft为抽象类，描述了抽象的飞机，而类Helicopter、AirPlane、Fighter和Harrier分别描述具体的飞机种类，方法fly()和takeOff()分别表示不同飞机都具有飞行特征和起飞特征；类FlyBehavior与TakeOffBehavior为抽象类，分别用于表示抽象的飞行行为与起飞行为；类SubSonicFly与SuperSonicFly分别描述亚音速飞行和超音速飞行的行为；类VerticalTakeOff与LongDistanceTakeOff分别描述垂直起飞与长距离起飞的行为。从下列的2道试题（试题五和试题六）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。2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 12 页（共 14 页）【C+C+C+C+代码代码代码代码】#include using namespace std;class FlyBehavior public:virtual void fly()=0;class SubSonicFly:public FlyBehavior public:void fly()cout 亚音速飞行！endl;class SuperSonicFly:public FlyBehavior public:void fly()cout 超音速飞行！endl;class TakeOffBehavior public:virtual void takeOff()=0;class VerticalTakeOff:public TakeOffBehavior public:void takeOff()cout 垂直起飞！endl;class LongDistanceTakeOff:public TakeOffBehavior public:void takeOff()cout 长距离起飞！endl;class AirCraft protected:（1）;（2）;public:void fly()（3）;void takeOff()（4）;class Helicopter:public AirCraft public:Helicopter()flyBehavior=new （5）;takeOffBehavior=new （6）;（7）if(!flyBehavior)delete flyBehavior;if(!takeOffBehavior)delete takeOffBehavior;/其它代码省略 2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 13 页（共 14 页）试题六试题六试题六试题六（共共共共15分分分分）阅读下列说明和Java代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。【说明说明说明说明】某软件公司现欲开发一款飞机飞行模拟系统，该系统主要模拟不同种类飞机的飞行特征与起飞特征。需要模拟的飞机种类及其特征如表6-1所示。表 6-1 飞机种类飞机种类飞机种类飞机种类 起飞特征起飞特征起飞特征起飞特征 飞行特征飞行特征飞行特征飞行特征 直升机（Helicopter）垂直起飞（VerticalTakeOff）亚音速飞行（SubSonicFly）客机（AirPlane）长距离起飞（LongDistanceTakeOff）亚音速飞行（SubSonicFly）歼击机（Fighter）长距离起飞（LongDistanceTakeOff）超音速飞行（SuperSonicFly）鹞式战斗机（Harrier）垂直起飞（VerticalTakeOff）超音速飞行（SuperSonicFly）为支持将来模拟更多种类的飞机，采用策略设计模式（Strategy）设计的类图如图6-1所示。图 6-1 类图 图6-1中，AirCraft为抽象类，描述了抽象的飞机，而类Helicopter、AirPlane、Fighter和Harrier分别描述具体的飞机种类，方法fly()和takeOff()分别表示不同飞机都具有飞行特征和起飞特征；类FlyBehavior与TakeOffBehavior为抽象类，分别用于表示抽象的飞行行为与起飞行为；类SubSonicFly与SuperSonicFly分别描述亚音速飞行和超音速飞行的行为；类VerticalTakeOff与LongDistanceTakeOff分别描述垂直起飞与长距离起飞的行为。2010 年上半年 软件设计师 下午试卷 第 14 页（共 14 页）【JavaJavaJavaJava 代代代代码码码码】interface FlyBehavior public void fly();class SubSonicFly implements FlyBehavior public void fly()System.out.println(亚音速飞行！);class SuperSonicFly implements FlyBehavior public void fly()System.out.println(超音速飞行！);interface TakeOffBehavior public void takeOff();class VerticalTakeOff implements TakeOffBehavior public void takeOff()System.out.println(垂直起飞！);class LongDistanceTakeOff implements TakeOffBehavior public void takeOff()System.out.println(长距离起飞！);abstract class AirCraft protected （1）;protected （2）;public void fly()（3）;public void takeOff()（4）;class Helicopter （5）AirCraft public Helicopter()flyBehavior=new （6）;takeOffBehavior=new （7）;/其它代码省略