下半年 软件设计师 案例分析Word格式.docx

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月

（2）日。

因为正确的解答是“11月4日”，故在答题纸的对应栏内写上“11”和“4”

（参看下表）。

解答栏

（1）

11

（2）

4

试题一至试题四是必答题

试题一

某大学欲开发一个基于Web的课程注册系统，该系统的主要功能如下：

1.验证输入信息

（1）检查学生信息：

检查学生输入的所有注册所需信息。

如果信息不合法，返回学生信息不合法提示；

如果合法，输出合法学生信息。

（2）检查学位考试结果：

检查学生提供的学位考试结果。

如果不合法，返回学位考试结果不合法提示；

如果合法，检査该学生注册资格。

（3）检查学生注册资格：

根据合法学生信息和合法学位考试结果，检查该学生对欲选课程的注册资格。

如果无资格，返回无注册资格提示；

如果有注册资格，则输出注册学生信息（包含选课学生标识）和欲注册课程信息。

2.处理注册申请

（1）存储注册信息：

将注册学生信息记录在学生库。

（2）存储所注册课程：

将选课学生标识与欲注册课程进行关联，然后存入课程库。

（3）发送注册通知：

从学生库中读取注册学生信息，从课程库中读取所注册课程信息，给学生发送接受提示；

给教务人员发送所注册课程信息和已注册学生信息。

现采用结构化方法对课程注册系统进行分析与设计，获得如图1-1所示的0层数据流图和图1-2所示的1层数据流图。

【问题1】

使用说明中的词语，给出图1-1中的实体E1和E2的名称。

【问题2】

使用说明中的词语，给出图1-2中的数据存储D1和D2的名称。

【问题3】

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。

【问题4】

根据补充完整的图1-1和图1-2,说明上层的哪些数据流是由下层的哪些数据流组合而成。

试题二

某快递公司为了方便管理公司物品运送的各项业务活动，需要构建一个物品运送信息管理系统。

【需求分析结果】

（1）快递公司有多个分公司，分公司信息包括分公司编号、名称、经理、办公电话和地址。

每个分公司可以有多名员工处理分公司的日常业务，每名员工只能在一个分公司工作。

每个分公司由一名经理负责管理分公司的业务和员工，系统需要记录每个经理的任职时间。

（2）员工信息包括员工号、姓名、岗位、薪资、手机号和家庭地址。

其中，员工号唯一标识员工信息的每一个元组。

岗位包括经理、调度员、业务员等。

业务员根据客户提交的快件申请单进行快件受理事宜，一个业务员可以受理多个客户的快件申请，一个快件申请只能由一个业务员受理。

调度员根据已受理的申请单安排快件的承运事宜，例如：

执行承运的业务员、运达时间等。

一个业务员可以执行调度员安排的多个快件的承运业务。

（3）客户信息包括客户号、单位名称、通信地址、所属省份、联系人、联系电话、银行账号。

其中，客户号唯一标识客户信息的每一个元组。

当客户要寄快件时，先要提交快件申请单，申请号由系统自动生成。

快件申请信息包括申请号、客户号、发件人、发件人电话、快件名称、运费、发出地、收件人、收件人电话、收件地址。

其中，一个申请号对应唯一的一个快件申请，一个客户可以提交多个快件申请，但一个快件申请由唯一的一个客户提交。

【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（图2-1）和关系模式（不完整）如下：

【关系模式设计】

分公司（分公司编号，名称，经理，办公电话，地址）

员工（员工号，姓名，（a）,岗位，薪资，手机号，家庭地址）

客户（客户号，单位名称，通信地址，所属省份，联系人，联系电话，银行账号）申请单（（b）,发件人，发件人电话，发件人地址，快件名称，运费，收件人，收件人电话，收件地址，受理标志，业务员）

安排承运（（c），实际完成时间，调度员）

根据问题描述，补充五个联系，完善图2-1的实体联系图。

联系名可用联系1、联系2、联系3、联系4和联系5代替，联系的类型分为1:

1、1:

n和m:

n（或1:

1、1：

*和*:

*）。

（1）根据实体联系图，将关系模式中的空（a）〜（c）补充完整。

（2）给出员工、申请单和安排承运关系模式的主键和外键。

（1）客户关系的通信地址可以进一步分为邮编、省、市、街道，那么该属性是否属于简单属性，为什么？

请用100字以内的文字说明。

（2）假设分公司需要增设一位经理的职位，那么分公司与经理之间的联系类型应修改为（d），分公司的主键应修改为（e）。

试题三

某航空公司会员积分系统（CFequentFlyer）的主要功能描述如下：

乘客只要办理该航空公司的会员卡，即可成为普卡会员（CBasic）。

随着飞行里程数的积累，可以从普卡会员升级到银卡会员（CSilver）或金卡会员（CGold）。

非会员（CNonMember）不能累积里程数..

每年年末，系统根据会员在本年度累积的里程数对下一年会员等级进行调整。

普卡会员在一年内累积的里程数若满25,000英里但不足50,000英里，则自动升级为银卡会员；

若累积的里程数在50,000英里以上，则自动升级为金卡会员。

银卡会员在一年内累积的里程数若在50,000英里以上，则自动升级为金卡会员。

若一年内没有达到对应级别要求的里程数，则自动降低会员等级。

金卡会员一年内累积的里程数若不足25,000英里，则自动降级为普卡会员；

若累积的里程数达到25,000英里，但是不足50,000英里，则自动降级为银卡会员。

银卡会员一年内累积的里程数若不足25,000英里，则自动降级为普卡会员。

采用面向对象方法对会员积分系统进行分析与设计，得到如图3-1所示的状态图和图3-2所示的类图。

根据说明中的描述，给出图3-1中S1〜S3处所对应的状态以及T1~T3处所对应的迁移的名称。

根据说明中的描述，给出图3-2中C1〜C4所对应的类名（类名使用说明中给出的英文词汇）。

图3-2所示的类图中使用了哪种设计模式？

在这种设计模式下，类CFrecuentFlyer必须具有的属性是什么？

C1〜C4中的travel方法应具有什么功能？

试题四

某工程计算中要完成多个矩阵相乘（链乘）的计算任务。

两个矩阵相乘要求第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数，计算量主要由进行乘法运算的次数决定。

采用标准的矩阵相乘算法，计算Am×

n*Bn×

p，需要m*n*p次乘法运算。

矩阵相乘满足结合律，多个矩阵相乘，不同的计算顺序会产生不同的计算量。

以矩阵A110×

100，A2100x5,A35x50三个矩阵相乘为例，若按（A1*A2）*A3计算，则需要进行10*100*5+10*5*50=7500次乘法运算；

若按Al*（A2*A3）计算，则需要进行100*5*50+10*100*50=75000次乘法运算。

可见不同的计算顺序对计算量有很大的影响。

矩阵链乘问题可描述为：

给定n个矩阵<

A1，A2,…，An>

，矩阵Ai的维数为pMXPi，其中i=1，2,…，n。

确定一种乘法顺序，使得这n个矩阵相乘时进行乘法的运算次数最少。

由于可能的计算顺序数量非常庞大，对较大的n，用蛮力法确定计算顺序是不实际的。

经过对问题进行分析，发现矩阵链乘问题具有最优子结构，即若A1*A2*…*An的一个最优计算顺序从第k个矩阵处断开，即分为Al*A2*“，*Ak和Ak+1*Ak--2*“，*An两个子问题，则该最优解应该包含Al*A2*-，*Ak的一个最优计算顺序和Ak+PAk+St-*An的一个最优计算顺序。

据此构造递归式，

其中，cost[i][j]表示Ai+1*Ai+2*……*Aj+l的最优计算的计算代价。

最终需要求解cost[0][n-1]。

【C代码】

算法实现采用自底向上的计算过程。

首先计算两个矩阵相乘的计算量，然后依次计算3个矩阵、4个矩阵……n个矩阵相乘的最小计算量及最优计算顺序。

下面是该算法的C语言实现。

（1）主要变量说明

n：

矩阵数

seq[]：

矩阵维数序列

cost[][]：

二维数组，长度为n*n,其中元素cost[i]U]表示Ai+1*Ai+2*……*Aj+1的最

优计算的计算代价

trace[][]：

二维数组，长度为n*n,其中元素trace[i][j]表示Ai+1*Ai+2*，"

*Aj+1的

最优计算对应的划分位置，即k

（2）函数cmm

根据以上说明和C代码，填充C代码中的空

（1）〜（4）。

根据以上说明和C代码，该问题采用了（5）算法设计策略，时间复杂度为（6）（用0符号表示）。

考虑实例n=6,各个矩阵的维数：

A1为5*10,A2为10*3,A3为3*12,A4为12*5,A5为5*50,A6为50*6，即维数序列为5,10,3,12,5,50,6。

则根据上述C代码得到的一个最优计算顺序为（7）（用加括号方式表示计算顺序），所需要的乘法运算次数为（8）。

从下列的2道试题（试题五至试题六）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。

试题五

欲开发一个绘图软件，要求使用不同的绘图程序绘制不同的图形。

以绘制直线和圆形为例，对应的绘图程序如表5-1所示。

该绘图软件的扩展性要求，将不断扩充新的图形和新的绘图程序。

为了避免出现类爆炸的情况，现采用桥接（Bridge）模式来实现上述要求，得到如图5-1所示的类图。

阅读说明和C++代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。

试题六

以绘制直线和圆形为例，对应的绘图程序如表6-1所示。

为了避免出现类爆炸的情况，现采用桥接（Bridge）模式来实现上述要求，得到如图6-1所示的类图。

阅读说明和Java代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。