2022年11月软件设计师下午题参考答案

一、[材料型]问答题

试题一（共15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】

随着新能源车数量的迅猛增长，全团各地电动汽车配套充电桩急速增长，同时也带来了充电桩计量准确性的问题。充电桩都需要配备相应的电能计量和电费计费功能，需要对充电柱计量准确性强制进行检定。现需开发计量检定云端软件，其主要功能是：

（1）数据接收。接收计量裝置上报的充电数据，即充电过程中电压、电流、电能等充电监测数据和计量数据（充电监测数据为充电桩监测的数据，计量数据为计量装置计量的数据，以秒为间隔单位)，接收计量装置心跳数据，并分别进行存储。

(2）基础数据维护。管理员对充电桩、计量检定装置等基础数据进行维护。

(3）数据分析。实现电压、电流、电能数据的对比，进行误差分析，记录充电桩的充电误差，供计量装置检定。系统根据计量检测人员给出的查询和统计条件展示查询统计结果。

（4）充电柱检定。分析充电误差：计量检测人员根据误差分析结果和检定信息记录，对充电桩进行检定，提交检定结果；系统更新充电桩中的检定信息(检定结果和检定时间并存储于检定记录。

(5）异常告警。检测计量裝置心跳，当心跳停止时，向管理员发出告警。

(6）检定信息获取。供其它与充电桩相关的第三方服务查询充电桩中的检定信息。现采用结构化方法对计量检定云端软件进行分析与设计，获得如图1-1所示的上下文数据流图和图1-2所示的口层数据流图。

图1-1

1、【问题1】（4分）

使用说明中的词语，给出图1-1中的实体E1～E4的名称。

参考答案：

E1计量装置

E2管理员

E3计量检测人员

E4第三方服务

试题一（共15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】

(2）基础数据维护。管理员对充电桩、计量检定装置等基础数据进行维护。

(5）异常告警。检测计量裝置心跳，当心跳停止时，向管理员发出告警。

图1-1

2、【问题2】（5分）

使用说明中的词语，给出图1-2中的数据存储D1~DS的名称。

参考答案：

D1充电检测及计量数据文件

D2基础信息文件

D3计量装置心跳数据

D4充电误差信息

D5检定记录

试题一（共15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】

(2）基础数据维护。管理员对充电桩、计量检定装置等基础数据进行维护。

(5）异常告警。检测计量裝置心跳，当心跳停止时，向管理员发出告警。

图1-1

3、【问题3】（4分）

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。

参考答案：

E3----P3 查询和统计条件

P4----P5 更新检定信息（检定记录）

D5----P6 检定信息（检定记录）

D4----P3 充电误差信息

试题一（共15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】

(2）基础数据维护。管理员对充电桩、计量检定装置等基础数据进行维护。

(5）异常告警。检测计量裝置心跳，当心跳停止时，向管理员发出告警。

图1-1

4、【问题4】（2分）

根据说明，给出“充电监附与计量数据”数据流的组成。

参考答案：

充电过程中电压、电流、电能等充电监测数据和计量数据（充电监测数据为充电桩监测的数据，计量数据为计量装置计量的数据，以秒为间隔单位)

试题二（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】

某营销公司为了便于对各地的分公司及专卖店进行管理，拟开发一套业务管理系统，请根据下述需求描述完成该系统的数据库设计。

【需求描述】

（1）分公司信息包括：分公司编号、分公司名、地址和电话。其中，分公司编号唯一确定分公司关系的每一个元组。每个分公司拥有多家专卖店，每家专卖店只属于一个分公司。

（2）专实店信息包括：专卖店号、专卖店名、店长、分公司编号、地址、电话，其中店号唯一确定专卖店关系中的每一个元组。每家专卖店只有一名店长，负责专卖店的各项业务；每名店长只负责一家专卖店：每家专卖店有多名职员，每名职员只属于一家专卖店。

（3）职员信息包括：职员号、职员名、专卖店号、岗位、电话、薪资。其中，职员号唯一标识职员关系中的每一个元组。岗位有店长、营业员等。

【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】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）

分公司（分公司编号，分公司名，地址，电话）

专卖店（专卖店号，专卖店名，_（a），地址，电话）

职员（职员号，职员名，_（b），岗位，电话，薪资）

5、【问题1】（6分）

根据需求描述，图2-1实体联系图中缺少三个联系。请在答题纸对应的实体联系图中补充三个联系及联系类型。

注：联系名可用联系1、联系2、联系3；也可根据你对题意的理解取联系名。

参考答案：

联系1 分公司和专卖店：1：*（一对多）

联系2 专卖店和店长：1：1

联系3 专卖店和职员：1：*（一对多）

试题二（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】

某营销公司为了便于对各地的分公司及专卖店进行管理，拟开发一套业务管理系统，请根据下述需求描述完成该系统的数据库设计。

【需求描述】

（3）职员信息包括：职员号、职员名、专卖店号、岗位、电话、薪资。其中，职员号唯一标识职员关系中的每一个元组。岗位有店长、营业员等。

【概念模型设计】

分公司（分公司编号，分公司名，地址，电话）

专卖店（专卖店号，专卖店名，_（a），地址，电话）

职员（职员号，职员名，_（b），岗位，电话，薪资）

6、【问题2】（6分）

（1）将关系模式中的空（a）、（b）的属性补充完整，并填入答题纸对应的位置上。

（2）专卖店关系的主键：_（c）和外键：(d)

f职员关系的主键：（e）和外键：（f）

参考答案：

（1）（a）店长、分公司编号（b）专卖店号

（2）（c）专卖店号（d）店长、分公司编号

（3）（e）职员号（f）专卖店号

试题二（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】

某营销公司为了便于对各地的分公司及专卖店进行管理，拟开发一套业务管理系统，请根据下述需求描述完成该系统的数据库设计。

【需求描述】

（3）职员信息包括：职员号、职员名、专卖店号、岗位、电话、薪资。其中，职员号唯一标识职员关系中的每一个元组。岗位有店长、营业员等。

【概念模型设计】

分公司（分公司编号，分公司名，地址，电话）

专卖店（专卖店号，专卖店名，_（a），地址，电话）

职员（职员号，职员名，_（b），岗位，电话，薪资）

7、【问题3】（3分）

（1）为了在紧急情况发生时，能及时联系到职员的家人，专卖店要求每位职员至少要填写一位紧急联系人的姓名、与本人关系和联系电话。根据这种情况，在图2-1中还需添加的实体是（g），职员关系与该实体的联系类型为（h）。

（2）给出该实体的关系模式。

参考答案：

（1）（g）紧急联系人（h）1：*（一对多）

（2）紧急联系人（紧急联系人号，职员号，紧急联系人姓名，与本人关系，联系电话）

试题三（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】

图3-1所示为某软件系统中一个温度控制模块的界面。界面上提供了两种温度计量单位，即华氏度（Fahrenheit）和摄氏度（Celsius）。软件支持两种计量单位之间的自动换算，即若输入一个华氏度的温度，其对应的摄氏度温度值会自动出现在摄氏度的显示框内，反之亦然。

用户可以通过该界面上的按钮Raise（升高温度）和Lower（降低温度）来改变温度的值。界面右侧是一个温度计，将数字形式的温度转换成温度计上的刻度比例进行显示。当温度值改变时，温度计的显示也随之同步变化。

现在采用面向对象方法实现该温度控制模块，得到如图3-2所示的用例图和3-3所示的类图。

8、【问题1】（4分）

根据说明中的描述，给出图3-2中U1~U4所对应的用例名。

参考答案：

U1 显示温度

U2 显示华氏度

U3 温度计显示

U4 自动换算

试题三（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】

现在采用面向对象方法实现该温度控制模块，得到如图3-2所示的用例图和3-3所示的类图。

9、【问题2】（8分）

根据说明中的描述，给出图3-3中C1~C8所对应的类名（类名使用图3-1中标注的词汇

参考答案：

试题三（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】

现在采用面向对象方法实现该温度控制模块，得到如图3-2所示的用例图和3-3所示的类图。

10、【问题3】（3分）

现需将图3-1所示的界面改造为一个更为通用的GUL应用，能够实现任意计量单位之间的换算，例如干克和磅之间的换算，厘米和英寸之间的换算等等。为了实现这个新的需求，可以在图3-3所示的类图上增加哪种设计模式？请解释选择该设计模式的原因（不超过50字）

参考答案：

策略模式，此模式可以定义一系列的算法策略，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。在需要指定的计量单位换算时，调用相应的算法策略即可。

试题四（15分）

阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

【说明】

排序是将一组无序的数据元素调整为非递减顺序的数据序列的过程，堆排序是一种常用的排序算法。用顺序存储结构存储堆中元素，非递减堆排序的步骤是:

（1）将含n个元素的待排序数列构造成一个初始大项堆，存储在数组R（R[1]，R[2],… R[n]）中。此时堆的规模为n，堆项元素R[1]就是序列中最大的元素，R[n]是堆中最后一个元素。

（2）将堆顶元素和堆中最后一个元素交换，最后一个元素脱离堆结构，堆的规模减1，将堆中剩余的元素调整成大顶堆;

（3）重复步骤（2），直到只剩下最后一个元素在堆结构中，此时数组R是一个非递减的数据序列。

【C代码】

下面是该算法的C语言实现。

（1）主要变量说明

n:待排序的数组长度

R[]:待排序数组，n个数放在R[1],R[2],…,R[n]中

（1）代码

#include <stdio.h>

#define MAXITEM 100

调整堆

R：待排序数组；

v：节点编号，以v为根的二叉树，R[v]≥R[2v]，R[v]≥R[2v+1]，且其左子树和右子树都是大顶堆；

n：堆结构的规模，即堆中的元素数

void Heapify(int R[MAXITEM], int v, int n){

inti,j;

i=v;

j=2*i;

R[0]=R[i];

while(j<=n){

if(j<n&&R[j]<R[j+1]){

j++;

}

if( （1） ){

R[i]=R[j];

i=j;

j=2*i;

}

else{

j=n+1;

}

R[i]=R[0];

}

/* 堆排序，R为待排序数组；n为数组大小 */

void HeapSort(int R[MAXITEM], int n){

int i;

for(i=n/2; i>=1; i--){

（2） ;

}

for(i=n; （3） ;i--){

R[0]=R[i];

R[i]=R[1];

（4） ;

Heapify(R,1,i-1);

}

11、【问题1】(8分)

根据以上说明和C代码，填充C代码中的空(1)~(4)。

参考答案：

（1）R[j]>R[i]

（2）Heapify(R,i,n)

（3）i>=1

（4）R[1]=R[0]

试题四（15分）

阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

【说明】

（2）将堆顶元素和堆中最后一个元素交换，最后一个元素脱离堆结构，堆的规模减1，将堆中剩余的元素调整成大顶堆;

（3）重复步骤（2），直到只剩下最后一个元素在堆结构中，此时数组R是一个非递减的数据序列。

【C代码】

下面是该算法的C语言实现。

（1）主要变量说明

n:待排序的数组长度

R[]:待排序数组，n个数放在R[1],R[2],…,R[n]中

（1）代码

#include <stdio.h>

#define MAXITEM 100

调整堆

R：待排序数组；

v：节点编号，以v为根的二叉树，R[v]≥R[2v]，R[v]≥R[2v+1]，且其左子树和右子树都是大顶堆；

n：堆结构的规模，即堆中的元素数

void Heapify(int R[MAXITEM], int v, int n){

inti,j;

i=v;

j=2*i;

R[0]=R[i];

while(j<=n){

if(j<n&&R[j]<R[j+1]){

j++;

}

if( （1） ){

R[i]=R[j];

i=j;

j=2*i;

}

else{

j=n+1;

}

R[i]=R[0];

}

/* 堆排序，R为待排序数组；n为数组大小 */

void HeapSort(int R[MAXITEM], int n){

int i;

for(i=n/2; i>=1; i--){

（2） ;

}

for(i=n; （3） ;i--){

R[0]=R[i];

R[i]=R[1];

（4） ;

Heapify(R,1,i-1);

}

12、【问题2】(2分)

根据以上说明和C代码，算法的时间复杂度为上 (5) (用O符号表示)。

参考答案：

O(nlogN)

试题四（15分）

阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

【说明】

（2）将堆顶元素和堆中最后一个元素交换，最后一个元素脱离堆结构，堆的规模减1，将堆中剩余的元素调整成大顶堆;

（3）重复步骤（2），直到只剩下最后一个元素在堆结构中，此时数组R是一个非递减的数据序列。

【C代码】

下面是该算法的C语言实现。

（1）主要变量说明

n:待排序的数组长度

R[]:待排序数组，n个数放在R[1],R[2],…,R[n]中

（1）代码

#include <stdio.h>

#define MAXITEM 100

调整堆

R：待排序数组；

v：节点编号，以v为根的二叉树，R[v]≥R[2v]，R[v]≥R[2v+1]，且其左子树和右子树都是大顶堆；

n：堆结构的规模，即堆中的元素数

void Heapify(int R[MAXITEM], int v, int n){

inti,j;

i=v;

j=2*i;

R[0]=R[i];

while(j<=n){

if(j<n&&R[j]<R[j+1]){

j++;

}

if( （1） ){

R[i]=R[j];

i=j;

j=2*i;

}

else{

j=n+1;

}

R[i]=R[0];

}

/* 堆排序，R为待排序数组；n为数组大小 */

void HeapSort(int R[MAXITEM], int n){

int i;

for(i=n/2; i>=1; i--){

（2） ;

}

for(i=n; （3） ;i--){

R[0]=R[i];

R[i]=R[1];

（4） ;

Heapify(R,1,i-1);

}

13、【问题3】(5分))

考虑数据序列R=(7,10,13,15,4,20,19,8)，n=8，则构建的初始大顶堆为 (6) ,第一个元素脱离堆结构，对剩余元素再调整成大顶堆后的数组R为 (7)

参考答案：

（6）20，15，19，10，4，13，7，8

（7）19，15，13，10，4，8，7

二、问答题

14、试题五

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】

Facade(外观)模式是一种通过为多个复杂子系统提供一个一致的接口，而使这些子系统更加容易被访问的模式。以医院为例，就医时患者需要与医院不同的职能部门交互。完成挂号、门诊、取药等操作，为简化就医流程，设置了一个接待员的职位，代患者完成上述就医步骤，患者则只需与接待员交互即可。如图5-1给出了以外观模式实现该场景的类图。

【Java 代码】

参考答案：

（1）String getName（）

（2）void dispose（Patient patient）

（3）new ConcretePatient（"name"）

（4）Facade

（5）new Facade（patient）

（6）f.dispose（）

15、试题六

阅读下列说明和C++代码，将应填入 (n) 处的字句写答纸对栏内

【说明】

Facade(外观)模式是一种通过为多个复杂子系统提供一个一致的接口，而使这些子系统更加容易被访问的模式。以医院为例，就医时患者需要与医院不同的职能部门交互完成挂号、门诊、取药等操作。为简化就医流程，设置了一个接待员的职位，代患者完成上述就医步骤，患者则只需与接待员交互即可。如图6-1给出了以外观模式实现该场景的类图。