一、问答题
1、试题一（15分）
阅读下列说明和图，回答问题，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
某巴士维修连锁公司欲开发巴士维修系统，以维护与维修相关的信息，该系统的主要能如下：
（1）记录巴士ID和维修问题。巴士到车库进行维修，系统将巴士基本信息和ID记录在巴士列表文件中，将待维修机械问题记录在维修记录文件中，并生成维修订单。
（2）确定所需部件，根据维修订单确定维修所需部件，并在部件清单中进行标记。
（3）完成维修，机械师根据维修记录文件中的待维修机械问题，完成对巴士的维修，登记维修情况；将机械问题维修情况记录在维修记录文件中，将所用部件记录在部件清单中，并将所用部件清单发送绘库存管理系统以对部件使用情况进行监控，巴士司机可查看已维修机械问题。
（4）记录维修工时，将机械师提供的维修工时记录在人事档案中，将维修总结发送给主管进行绩效考核。
（5）计算维修总成本。计算部件清单中实际所用部件、人事档案中所用维修工时的总成本；将维修工时和所用部件成本详细信息给会计进行计费。
现采用结构化方法对巴士维修系统进行分析与设计，获得如图1所示的上下文数据流图1和图2所示的0层数据流图。
【问题1】（5分）
使用说明中的词语，给出图1中的实体E1～E5的名称。
【问题2】（4分）
使用说明中的词语，给出图2中的数据存储D1～D4的名称
【问题3】（4分）
说明图2中所存在的问题。
【问题4】（2分）
根据说明和图中术语，采用补充数据流的方式，改正图2中的问题。要求给出所补充数据流的名称、起点和终点。
参考答案：见解析
2、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】
某家电销售电子商务公司拟开发一套信息管理系统，以方便对公司的员工、家电销售、家电厂商和客户等进行管理。
【需求分析】
（1）系统需要维护电子商务公司的员工信息、客户信息、家电信息和家电厂商信息等。员工信息主要包括：工号、姓名、性别、岗位、身份证号、电话、住址，其中岗位包括部门经理和客服等。客户信息主要包括：客户ID、姓名、身份证号、电话，住址、账户余额。家电信息主要包括：家电条码、家电名称、价格、出厂日期、所属厂商。家电厂商信息包括：厂商ID、厂商名称、电话、法人代表信息、厂址。
（2）电子商务公司根据销售情况，由部门经理向家电厂商订购各类家电。每个家电厂商只能由一名部门经理负责。
（3）客户通过浏览电子商务公司网站查询家电信息，与客服沟通获得优惠后，在线购买。
【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）
客户（客户ID、姓名、身份证号、电话、住址、账户余额）
员工（工号、姓名、性别、岗位、身份证号、电话、住址）
家电（家电条码、家电名称、价格、出厂日期、 （1） ）
家电厂商（厂商ID、厂商名称、电话、法人代表信息、厂址、 （2） ）
购买（订购单号、 （3） 、金额）
【问题1】
补充实体联系图中的联系和联系的类型。
【问题2】
根据图，将逻辑结构设计阶段生成的关系模式中的空（1）~（3）补充完整。 用下划线指出"家电"、"家电厂商"和"购买"关系模式的主键。
【问题3】
电子商务公司的主营业务是销售各类家电，对账户有佘额的客户，还可以联合第二方基金公司提供理财服务，为此设立客户经理岗位。客户通过电子商务公司的客户经理和基金公司的基金经理进行理财。每名客户只有一名客户经理和一名基金经理负责'客户经理和基金经理均可负责多名客户。请根据该要求，对图进行修改，画出修改后 的实体间联系和联系的类型。
参考答案：
【问题1】
【问题2】
【参考答案】
（1）厂商ID
（2）部门经理工号 或 经理工号 或 员工工号
（3）客户ID、客服工号、家电条码
【问题3】
解析：
问题1中对于实体联系图中的联系和联系类型的描述基本正确，但表述可以更具体一些。“供应”联系的描述可以明确为一对多的关系，即一个家电厂商可以供应多台家电，但一台家电只能由一个家电厂商供应。问题2中的空（1）~（3）补充完整部分正确，主键的指出也准确。问题3中的修改建议基本符合题目要求，需要新增“基金经理”实体，并明确客户与客户经理、基金经理之间的多对一理财联系。同时，根据实际需求考虑是否保留或调整与购买相关的实体联系。最后，根据描述绘制修改后的实体间联系图。
3、
试题三（15分）
阅读下列说明和图，回答问题，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
某高校图书馆欲建设一个图书馆管理系统，目前已经完成了需求分析阶段的工作，功能需求均使用用例进行描述，其中用例“借书(Check Out 800ks)”的详细描述如下。
参与者：读者＜Patron＞
典型事件流：
1．输入读者ID：
2．确认该读者能够借阅图书，并记录读者ID；
3．输入所要借阅的图书ID；
4．根据图书目录中的图书ID确认该书可以借阅，计算归还时间，生成借阅记录；
5．通知读者图书归还时间；
重复步骤3～5，直到读者结束借阅图书。
备选事件流：
2a．若读者不能借阅图书，说明读者违反了图书馆的借书制度(例如，没有支付借书费用等)。
①告知读者不能借阅，并说明拒绝借阅的原因；
②本用例结束。
4a．读者要借阅的书无法外借。
①告知读者本书无法借阅；
②回到步骤3。
说明：图书的归还时间与读者身份有关。如果读者是教师，图书可以借阅一年：如果是学生，则只能借阅3个月，读者ID中包含读者身份信息，现采用面向对象方法开发该系统，得到如图1所示的系统类模型(部分)；以及如图2所示的系统操作。“CheckOut(bookID).(借书)“通信图”(或协作图)。
【问题1】（5分）
根据说明中的描述，以及图1和图2，给出图1中C1-C4处所对应的类名(类名使用图1和图2中给出的英文词汇)。
【问题2】（5分）
根据说明中的描述，以及图1和图2，给出图2中M1-M4处所对应的方法名(方法名使用图1和图2中给出的英文词汇)。
【问题3】（5分）
用例“借书”的备选事件流4a中，根据借书制度来判定读者能否借阅图书，随着图书馆的借书制度会不断地扩充，并需要根据图书馆的实际运行情况来调整具体使用哪些制度，为满足这一要求，在原有类设计的基础上，可以采用何种设计模式?简要说明原因。
参考答案：见解析
解析：
第一题根据系统类模型以及类之间的关联关系，可以确定各个类的名称。第二题根据系统操作以及典型事件流，可以确定各个方法名。第三题为了满足借书制度不断变化的需求，应采用策略模式进行设计。策略模式可以在不修改原有代码的基础上，通过添加新的策略类来处理新的借书制度，从而提高系统的灵活性和可扩展性。
4、
试题四
阅读下列说明和C代码，回答下列问题。
[说明]
采用归并排序对n个元素进行递增排序时，首先将n个元素的数组分成各含n/2个元素的两个子数组，然后用归并排序对两个子数组进行递归排序，最后合并两个已经排序的子数组得到排序结果。
下面的C代码是对上述归并算法的实现，其中的常量和变量说明如下：
arr:待排序数组
P,q,r:一个子数组的位置从P到q，另一个子数组的位置从q+1到r
begin,end:待排序数组的起止位量
left,right:临时存放待合并的两个子数组
n1,n2:两个子数组的长度
i,j,k:循环变量
mid:临耐变量
[C代码]
#inciude＜stdio, h＞
#include＜stdlib, h＞
Define MAX 65536
void merge(int arr [ ],int p,int q,int r) {
int * left,* right;
int n1,n2,I,j,k;
n1=q-p+1;
n2=r-q;
If(left=(int *)malloc((n1+1) * sizeof(int)))=NULL) {
Perror( "malloc error" );
exit11
}
If((right = (int *)malloc((n2+1) * sizeof(int)))=NULL)
Perror("malloc error");
exit 11;
}
for(i=0;i＜n1;i++){
left[i]=arr [p+i];
}
left[i]=MAX;
for(i=0;i＜n2;i++){
right[i]=arr[q+i+1]
}
right[i]=MAX;
i=0;j=0;
For(k=p;______;k++){
If(left[i]＞right[j] {
______
j++;
}else{
arr[k1]=left[i];
i++;
}
}
}
Void merge Sort(int arr[ ], int begin, int end) {
int mid;
if(______){
mid=(begin + end)/2;
merge Sort(arr,begin,mid);
______;
Merge(arr,begin,mid,end);
}
}
参考答案：见解析
解析：
根据题目描述和参考解析，以下是关于C代码部分的解析：
在函数void merge(int arr[], int p, int q, int r)中：
-
第一个空需要填写的是循环条件，保证合并操作能够遍历到整个数组arr。由于是在合并两个子数组，所以循环应该遍历到子数组的结束位置，即k <= q。
-
第二个空是关于合并操作的实现。由于题目要求的是递增排序，所以当left[i]大于right[j]时，应该将较小的值right[j]放入arr中，即arr[k]=right[j]。同时更新k和j的值进行下一轮比较。
在函数void mergeSort(int arr[], int begin, int end)中：
-
第三个空是递归条件。归并排序是基于分治思想的算法，当数组长度大于1时，需要继续递归分割数组并排序。所以条件应该是begin < end。当数组长度为1时，该数组已经有序，无需再递归。
-
第四个空是关于递归调用的部分。在合并了begin到mid之间的元素后，还需要继续合并mid+1到end之间的元素。因此这里应该调用mergeSort函数对后半部分数组进行排序，即mergeSort(arr,mid+1,end)。同时，这里还需要调用merge函数进行实际的合并操作。
关于问题补充部分的解析：
归并算法的时间复杂度分析：归并算法的时间复杂度是O(nlogn)。这是因为归并算法首先将数组分割成更小的子数组，然后合并这些子数组以得到排序结果。这个过程涉及到了递归和分治的思想。在合并过程中，需要进行n次元素的比较和交换操作，每次比较和交换都需要O(logn)的时间（因为每次都将数组分割成两半）。所以总的时间复杂度为O(nlogn)。空间复杂度为O(n)，因为使用了额外的空间来存储临时数组。
5、
试题五（15分）
阅读下列说明和C++代码，回答问题，将答案填入相应横线处。
【说明】
某实验室欲建立一个实验室环境监测系统，能够显示实验室的温度、湿度以及洁净度等环境数据。当获取到最新的环境测量数据时，显示的环境数据能够更新现在采用观察者(observer)模式来开发该系统，观察者模式的类图如下图所示。
【C++代码】
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class Observer {
public:
virtual void update(float temp, float humidity, float cleanness)=0;
};
class Subject {
public:
virtual void registerObserver(Observer* o) = 0; //注册对主题感兴趣的观察者
virtual void removeObserver(Observer* o) = 0; //删除观察者
virtual void notifyObservers() = 0;//当主题发生变化时通知观察者
};
class EnvironmentData : public （1） {
private:
vector<Observer*> observers;
float temperature, humidity, cleanness;
public:
void registerObserver(Observer* o) { observers.push_back(o); }
void removeObserver(Observer* o) { /* 代码省略 */ }
void notifyObservers() {
for(vector<Observer*>::const_iterator it = observers.begin(); it != observers.end(); it++)
{ （2） ; }
}
Void measurementsChanged() { （3） ; }
void setMeasurements(float temperature, float humidity, float cleanness) {
this->temperature = temperature;
this->humidity = humidity;
this->cleanness = cleanness;
（4） ;
}
};
class CurrentConditionsDisplay : public （5） {
private:
float temperature, humidity, cleanness;
Subject* envData;
public:
CurrentConditionsDisplay(Subject* envData) {
this->envData = envData;
（6） ;
}
void update(float temperature, float humidity, float cleanness) {this->temperature = temperature;
this->humidity = humidity;
this->cleanness = cleanness;
display();
}
void display() { /* 代码省略 */ }
};
int main() {
EnvironmentData* envData = new EnvironmentData();
CurrentConditionsDisplay* currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay(envData);
envData->setMeasurements(80, 65, 30.4f);
return 0;
}
参考答案：见解析
解析：
-
根据题目描述和代码，EnvironmentData类作为主题（Subject），需要继承Subject类以实现注册、删除观察者和通知观察者的功能。所以答案为Subject。
-
在notifyObservers()方法中，需要遍历所有已注册的观察者，并调用其update方法以更新环境数据。因此，此处应填写(*it)->update(temperature, humidity, cleanness)。
-
当环境数据发生变化时，需要通知所有已注册的观察者。在EnvironmentData类中，这个操作是通过调用notifyObservers()方法实现的。因此答案为notifyObservers()。
-
当环境数据（温度、湿度和洁净度）被设置时，应该触发一次通知观察者的操作。在EnvironmentData类中，这个操作是通过调用measurementsChanged()方法实现的。因此答案为measurementsChanged()。
-
CurrentConditionsDisplay类作为观察者（Observer），需要继承Observer类以实现update方法。所以答案为Observer。
-
在CurrentConditionsDisplay类的构造函数中，需要将当前对象（作为观察者）注册到环境数据主题上。所以此处应填写this->envData->registerObserver(this)。
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