软件工程导论第六版课后习题答案.docx
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软件工程导论第六版课后习题答案
软件工程导论（第六版）课后习题答案
LT
因为使用面向对象方法学开发软件时，各个阶段都使用统一的概念和表示符号，因此，整个开发过程都是吻合一致的，或者说是无缝连接的，这自然就很容易实现各个开发步骤的反复多次迭代，达到认识的逐步深化，而喷泉模型则很好的体现了面向对象软件开发过程迭代和无缝的特性。
九、试讨论Rational统一过程的优缺点。
优点:
提高了团队生产力，在迭代的开发过程、需求管理、基于组建的体系结构、可视化软件建模、验证软件质量及控制软件变更等方面、针对所有关键的开发活动为每个开发成员提供了必要的准则、模版和工具指导，并确保全体成员共享相同的知识基础。
它建立了简洁和清晰的过程结构，为开发过程提供较大的通用性。
缺点：
RUP只是一个开发过程，并没有涵盖软件过程的全部内容，例如它缺少关于软件运行和支持等方面的内容，此外，他没有支持多项目的开发结构，这在一定程度上降低了在开发组织内大范围实现重用的可能性。
十．Rational统一过程主要适用于何种项目？
大型的需求不断变化的复杂软件系统项目
十一.说明敏捷过程的适用范围
适用于商业竞争环境下对小型项目提出的有限资源和有限开发时间的约束
十二.说明微软过程的适用范围
适用于商业环境下具有有限资源和有限开发时间约束的项目的软件过程模式
第二章
1.在软件开发的早期阶段为什么要进行可行性研究?
应该从哪些方面研究目标系统的可行性？
答：
（1）开发一个软件时，需要判断原定的系统模型和目标是否现实，系统完成后所能带来的效益是否大到值得投资开发这个系统的程度，如果做不到这些，那么花费在这些工程上的任何时间、人力、软硬件资源和经费，都是无谓的浪费。
可行性研究的实质是要进行一次大大压缩简化了的系统分析和设计过程，就是在较高层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程。
可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。
（2）一般说来，至少应该从以下三个方面研究每种解法的可行性：
a.技术可行性。
对要开发项目的功能、性能和限制条件进行分析，确定在现有的资源条件下，技术风险有多大，项目是否能实现，这些即为技术可行性研究的内容。
这里的资源包括已有的或可以搞到的硬件、软件资源，现有技术人员的技术水平和已有的工作基础。
b.经济可行性。
进行开发成本的估算以及了解取得效益的评估，确定要开发的项目是否值得投资开发，这些即为经济可行性研究的内容对于大多数系统，一般衡量经济上是否合算，应考虑一个“底线”，经济可行性研究范围较广，包括成本—效益分析，长期公司经营策略，开发所需的成本和资源，潜在的市场前景。
c.操作可行性。
有时还要研究社会可行性问题，研究要开发的项目是否存在任何侵犯、妨碍等责任问题。
社会可行性所涉及的范围也比较广，它包括合同、责任、侵权和其他一些技术人员常常不了解的陷阱等。
必要时还应该从法律、社会效益等更广泛的方面研究每种解法的可行性。
2.为方便储户，某银行拟开发计算机储蓄系统。
储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果是存款，系统记录存款人姓名、住址、存款类型、存款日期、利率等信息，并印出存款单给储户；如果是取款，系统计算利息并印出利息清单给储户。
请写出问题定义并分析此系统的可行性。
数据流程图：
取票图：
航空订票系统技术在目前是一个技术上成熟的系统，并且在航空公司内部准备采取有力措施保证资金和人员配置等。
因此，分阶段开发“航空订票系统”的构想是可行的。
为了使航空公司适应现代化市场竞争的需求，促进机票预订管理信息化，不断满足旅客预订机票的要求，争取更好的经济效益，可立即着手系统的开发与完善。
3、为方便旅客，某航空公司拟开发一个机票预定系统。
旅行社把预定机票的旅客信息（姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地等）输入进入该系统，系统为旅客安排航班，印出取票通知和账单，旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知和账单交款取票，系统校对无误即印出机票给旅客。
写出问题定义并分析系统的可行性。
1>目标：
在一个月内建立一个高效率，无差错的航空公司机票预定系统
2>存在的主要问题：
人工不易管理，手续繁琐
3>建立新系统
①经济可行性成本效益分析
成本估算：
打印机一台（2000元）+开发费（3500元）=5500元
可承担
效益估算:
该系统有很好的社会效益，提高了航空公司售票效率，方便了旅客，售
票方便化，科学化
②技术可行性
经过调查分析，得到目前航空公司机票预定系统流程图如下：
4.目前住院病人主要由护士护理，这样做不仅需要大量护士，而且由于不能随时
观察危重病人的病情变化，还可能会延误抢救时机。
某医院打算开发一个以计算机为中心的患者监护系统，试写出问题定义，并且分析开发这个系统的可行性可行性分析--原系统分析：
可行性分析-逻辑图：
技术可行性;
虽然生理数据的采集需要涉及大量的专业精密仪器，软件工程师并不精通，但是可以在专业人士的帮助下完成。
经济可行性：
支出方面由医院方面承担，是否可行取决于医院方面是否能支付所需的费用。
操作可行性：
医生并不具有软件维护的能力，在数据库的维护上需要专业人士来进行，因为病患数目并不会太多，所以只需一个人或者几个人定期对数据库进行管理和维护就行了。
5北京某高校可用的电话号码有以下几类：
校内电话号码由4位数字组成，第一位数字不是0.校外电话又分为本市电话和外地电话两类。
拨校外电话需要先拨0，若是本市电话则接着拨8位数字（第一位不是0），若是外地电话则拨3位区码后再拨8位电话号码（第一位不是0）。
答：
电话号码＝［校内电话号码｜校外电话号码］
校内电话号码＝非零数字＋３位数字
校外电话号码＝［本市号码｜外地号码］
本市号码＝数字零＋８位数字
外地号码＝数字零＋３位数字＋８位数字
非零数字＝［１｜２｜３｜４｜５｜６｜７｜８｜９］
数字零＝０
３位数字＝３｛数字｝３
８位数字＝非零数字＋７位数字
７位数字＝７｛数字｝７
数字＝［０｜１｜２｜３｜４｜５｜６｜７｜８｜９］
其中，[]意思是或，从校内电话号码或校外电话号码中选择一个；{}表示重复，两边的数字表示重复次数的下限和上限；=意思是定义为；+意思是和，连接两个分量。
第三章
（1）.为什么要进行需求分析？
通常对软件系统有哪些要求？
答：
1）为了开发出真正满足用户需求的软件产品，首先必须知道用户的需求。
对软件需求的深入理解是软件开发工作获得成功的前提条件，不论我们把设计和编码工作做得如何出色，不能真正满足用户需求的程序只会令用户失望，给开发者带来烦恼。
2）确定对系统的综合要求：
1、功能需求；2、性能需求；3、可靠性和可用性需求；4、出错处理需求；5、接口需求；6、约束；7、逆向需求；8、将来可以提出的要求，分析系统的数据要求。
（2）怎样与用户有效地沟通以获取用户的真实需求？
答案：
与用户沟通获取需求的方法：
访谈；面向数据流自顶向下求精；简易的应用规格说明技术；快速建立软件原型
3银行计算机储蓄系统的工作过程大致如下：
储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果是存款则系统记录存款人姓名、住址、身份证号码等存款信息，并打印出存款存单给储户；如果是取款且存款时留有密码，则系统首先核对储户密码，若密码正确或存款时未留密码，则系统计算利息并打印出利息清单给储户。
答案：
用ER图描绘系统中的数据对象。
（5）分所析习题2中第4题的患者监狱系统。
试用实体-联系图描述本系统中的数据对象并用数据流程描绘本系统的功能。
（6）复印机的工作过程大致如下：
未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命令则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下一个复印命令；如果执行复印命令时发现没纸，则进入缺纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准备接收复印命令；如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出警告等待维修人员来排除故障，故障排除后回到闲置状态。
请用状态转换图描绘复印机的行为。
答案：
从问题陈述可知，复印机的状态主要有“闲置”、“复印”、“缺纸”和“卡纸”。
引起状态转换的事件主要是“复印命令”、“完成复印命令”、“发现缺纸”、“装满纸”、“发生卡纸故障”和“排除了卡纸故障”。
第四章
1，举例说明形式化说明技术和欠形式化方法的优缺点。
答：
优点
缺点
形式化说明
1，简洁准确的描述物理现象，对象获动作的结果
2，可以在不同软件工程活动之间平滑的过度。
3，它提供了高层确认的手段
大多形式化的规格说明主要关注系统的功能和数据，而时序的问题，控制和行为等方面的需求却更难于表示
非形式化说明
难度低
可能存在矛盾，二义性，含糊性，不完整性级抽象层次混乱等问题
以一个简单的俄罗斯方块游戏系统规格说明为例，用自然语言描述如下：
游戏的每个状态对应一个游戏界面，开始状态下，但变量cd_start=1是进入正常游戏的状态，cd_start=2时进入读取游戏状态，cd_start=3是进入得分榜界面查看。
在得分榜界面按任意键返回开始界面，在读取游戏界面，当游戏数据读取完成后进入正常游戏状态，正常游戏状态下，同时按下左键和右键进入储存游戏界面，数据储存结束后返回正常游戏状态，在正常游戏状态下，如果变量game_res=0，则游戏结束，进入游戏结束画面。
可见，用自然语言书写的系统规格说明书，罗嗦繁杂，并且可能存在矛盾，二义性，含糊性，不完整性及抽象层次混乱等问题。
用有穷状态的描述如下：
状态机J：
{开始，正常游戏（游戏进行中），得分榜，读取游戏，储存游戏，游戏结束}
输入集K：
{按键UP，按键DOWN，按键LEFT，按键RIGHT，寄存器变量cd_start，寄存器变量game_res}
转换函数T：
如图4.1所示
初始态S：
{开始}
终态集F：
{游戏结束}
可见用形式化语言描述，更加简洁，准确，无歧义。
2，在什么情况下应该使用形式化说明技术？
使用形式化说明技术应遵守哪些规则？
答：
在用非形式化的方式描述时，存在矛盾，二义性，含糊性，不完整性级抽象层次混乱等问题时用形式化说明技术。
应用形式化方法的准则：
A，应该选用适当的表示方法；
B，应该形式化，但不要过分形式化；
C,应该估算成本；
D,应该有形式化的方法顾问随时提供咨询；
E,不应该放弃传统的开发方式；
F，应该建立详尽的文档；
G，不应该放弃质量标准；
H，不应该盲目依赖形式化方法；
I，应该测试，测试再测试；
J，应该重用。
3，一个浮点二进制数的构成是：
一个可选的符号（+或-），后跟一个或多个二进制位，再跟上一个字符E，再加上另一个可选符号（+或-）及一个或多个二进制位。
例如，下列的字符串都是浮点二进制数：
110101E-101
-100111E11101
+1E0
更形式化地，浮点二进制数定义如下：
〈floatingpointbinary〉∷=［〈sign〉］〈bitstring〉E［〈sign〉］〈bitstring〉
〈sign〉∷=+｜-
〈bitstring〉∷=〈bit〉［〈bitstring〉］
〈bit〉∷=0｜1
其中，
符号∷=表示定义为；
符号［...］表示可选项；
符号a｜b表示a或b。
假设有这样一个有穷状态机：
以一串字符为输入，判断字符串中是否含有合法的浮点二进制数。
试对这个有穷状态机进行规格说明。
4，考虑下述的自动化图书馆流通系统：
每本书都有一个条形码，每个人都有一个带条形码的卡片。
但一个借阅人想借一本书时，图书管理员扫描书上的条形码和借阅人卡片的条形码，然后在计算机终端上输入C；当归还一本书时，图书管理员将再次扫描，并输入R。
图书管理员可以把一些书加到（+）图书集合中，也可以删除（—）它们。
借阅人可以再终端上查找到某个作者所有的书（输入“A=”和作者名字），或具有指定标题的所有书籍（输入“T=”和标题），或属于特定主题范围内的所有图书（输入“S=”加主题范围）。
最后，如果借阅人想借的书已被别人借走，图书管理员将给这本书设置一个预约，以便书归还时把书留给预约的借阅人（输入“H=”加书号）。
试用有穷状态机说明上述的图书流通系统
答：
图书馆流通系统的有穷状态机描述如下：
（一）图书状态的有穷状态机描述
状态机J：
{书在图书馆S1，书被借出S2，书被预约S3}
输入集K：
{书上条形码，借阅卡条形码，终端输入各种命令}
转换函数T：
如图4.4.1所示
初始态S：
{书在图书馆S1，书被借出S2}
终态集F：
{书被借出S2，书被预约S3}
（二）图书馆终端管理员模式的有穷状态机描述
状态机J：
{管理员设置状态，书入库，书出库（删除），预约}
输入集K：
{终端输入管理员命令，书的各种状态（S1，S2，S3}
转换函数T：
如图4.4.2所示
初始态S：
{管理员设置状态}
终态集F：
{书入库，书出库（删除），预约，}
（二）图书馆终端用户模式的有穷状态机描述
状态机J：
{读者查询状态，查询结果}
输入集K：
{终端输入用户查询命令，书的各种状态（S1，S2，S3）}
转换函数T：
如图4.4.3所示
初始态S：
{读者查询状态}
终态集F：
{查询结果}
5，试用Petri网说明第四题所述图书馆中一本书的循环过程，在规格说明中应该包括操作H、C及R。
答：
其中P1表示书在图书馆P2表示书在读者手上，P3书被预约
6，试用Z语言对第四题所描述图书馆图书流通系统做一个完整的规格说明。
答：
（这题真的不会！
）
BOOK_STATE
Book_in,Book_out,Book_reserve
Book_in∩Book_out∩Book_reserve=Φ
Book_in∪Book_out∪Book_reserve=BOOK_STATE
第五章
5.1为每种类型的模块耦合举一个具体的例子。
答：
耦合式对一个软件结构内不同模块之间互联程度的度量。
耦合强弱取决于接口的复杂度，进入或访问某一模块的点，以及通过接口的数据。
一般模块之间的可能的连接方式有七种，构成耦合的七种类型，它们的关系为：
低耦合性高
非直接耦合
数据耦合
特征耦合
控制耦合
外部耦合
公共耦合
内容耦合
强独立性弱
下面举例说明以上耦合：
A．
非直接耦合：
两个模块没有直接的关系（模块1和模块2），独立性最强
B.数据耦合：
即一个模块访问另一个模块的时候，彼此之间是通过数据参数来交换输入、输出信息的，这种耦合为数据耦合。
这种耦合较为松散，模块间独立性较强。
C.特征耦合：
即一组模块通过参数传递记录信息，用户情况是个数据结构，图中模块都与此有关，“计算水费”和“计算电费”本没有关系，由于引用了此数据结构产生了依赖关系
D.控制耦合：
即如果一个模块通过传送开关、标志、名字等控制信息，明显地控制选择另一模块的功能，就是控制耦合
E.外部耦合：
一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。
F.公共耦合:
若一组模块都访问同一个公共数据环境，则它们之间的耦合就称为公共耦合。
G.内容耦合：
如果出现以下情况之一，两个模块就发生了内容耦合
1一个模块访问另一个模块的内部数据。
2一个模块不通过正常入口儿转到另一个模块的内部
3两个模块有一部分程序代码重叠（只可能发生在汇编程序中）
4一个模块有多个入口（这意味着一个模块有几种功能）
SubAA（….）
…
…
GotoL
…
Endsub
SubBB（..）
…
…
L:
…
…
Endsub
5.2为每种类型的模块内聚举一个例子
答：
内聚标志着一个模块内各个元素之间彼此结合的紧密程度，它是信息隐藏和局部化概念的自然扩展。
低内聚：
A．偶然内聚：
如果一个模块完成一组任务，这些任务彼此间即使有关系，关系也是很松散的。
这就叫做偶然内聚
偶然内聚的例子：
在模块T中有A,B,C三条语句，至少从表面上看来这三条语句没什么联系，只是因为D,E,F,G中都有这三条语句，为了节省空间才把这三条语句作为一个模板放在一起。
B．逻辑内聚：
如果一个模块完成的任务在逻辑上属于相同或相似的一类（例如一个模块产生各种类型的全部输出），称为逻辑内聚
逻辑内聚的例子：
某一个模块将打印，年，月，日，具体打印什么，将由传入的控制标志所决定。
C．时间内聚：
一个模块包含的任务必须在同一段时间内执行（例如，模块完成各种初始化工作），称为时间内聚
时间内聚的例子：
将多个变量的初始化放在同一个模块中实现。
中内聚：
A．过程内聚：
如果一个模块内的处理元素是相关的，而且必须以特定次序执行，称为过程内聚
过程内聚的例子：
一个子程序，将开始读取学生的学号，然后是姓名，最后将读取分数，是由于特定的顺序而将这些操作组合在一起的
B．通讯内聚：
如果模块中所有的元素都使用同一个输入数据和（或）产生同一个输出数据，则称为通讯内聚
通讯内聚的例子：
有一个子程序，它将打印实验报告，并且在完成后重新初始化传进来的实验数据。
这个程序具有通讯内聚性。
因为这两个操作由于使用同一个数据源联系在了一起。
高内聚：
A．顺序内聚：
如果一个模块内的处理元素和同一个功能密切相关，而且这些处理必须顺序执行（通常一个处理元素的输出数据作为下一个处理元素的输入数据），则称为顺序内聚。
顺序内聚的例子：
有一个子程序，通过给出的生日，先计算出年龄。
再根据年龄算出退休的时间，则这个程序具有顺序内聚性。
B．功能内聚：
如果模块内所有的元素属于一个整体完成一个单一的功能，则成为功能内聚。
功能内聚的例子：
一个程序中所有的操作都是为了算出一个人的年龄
5.3用面向数据流的方法设计下列系统的软件结构
①储蓄系统
②机票预订系统
③患者监护系统
5.4美国某大学有200名教师，校方与教师工会刚刚签订一项协议。
按照协议，
所有年工资超过$26000（含$26000）的教师工资将保持不变，年工资少于$26000
的教师将增加工资，所增加工资数额按下述方法计算：
给每位教师所赡养的人（包
括教师本人）每年补助$100，此外，教师有一年工龄每年再多补助￥50，但是，增
加后的年工资总额不能多于$26000。
教师工资档案存储在行政办公室的磁带上，档案中有目前的年工资、赡养的人
数、雇佣日期等信息。
需要写一个程序计算并印出每名教师的原工资和调整后的新
工资。
要求：
（1）画出此系统的数据流图；
（2）写出需求说明；
（3）设计上述的工资调整程序（要求用HIPO图描绘设计结果），设计时分别采
用两种算法，并比较两种算法的优缺点：
（a）搜索工资档案数据，找出年工资少于$26000的人，计算新工资，校核是
否超过$26000，存储新工资，印出新旧工资对照表；
（b）把工资档案数据按工资从最低到最高的次序排序，当工资数额超过$26000
时即停止排序，计算新工资，校核是否超过限额，存储新工资，印出结果。
（4）你所画出的数据流图适应用那种算法？
解：
（1）数据流图：
分解后：
（2）需求说明：
1.功能需求：
可以输入调资的标准，输入教师档案，经调资给出新的教师档案，
需要存储档案
2．性能需求：
软件的响应时间应小于0.5s，更新处理要快
3．灵活需求：
当需求发生某些变化时，该软件应该能够适应这些变化
4．故障处理要求：
出现错误时，应给予警告或提示
（3）
A.
B.
（a）比较耗时，因为它要检索所有的档案，（b）从速度上看比较快，但是（b）
需要排序算法，比较复杂，（a）对于设计来讲比较简单.
（4）画出的数据流图比较适合（A）的算法
5.5下面将给出两个人玩的扑克牌游戏的一种玩法，试设计一个模拟程序，它的基本功能是：
（1）发两手牌（利用随机数产生器）。
（2）确定赢者和赢牌的类型。
（3）模拟N次游戏，计算每种类型牌赢或平局的概率。
要求用HIPO图描绘设计结果并且画出高层控制流程图。
扑克牌游戏规则如下：
（1）有两个人玩分别为A和B。
（2）一副扑克牌有52张牌，4种花色（黑桃、红桃、梅花、方块），每种花色的牌的点数按升序排列有2，3,4，.........，10，J,Q,K,A等13种。
（3）给每个人发三张牌，牌面向上，赢者立即可以确定。
（4）最高等级的一手牌成为同花，即3张牌均为同一种花色，最大的同花是同一种花色的Q,K,A。
（6）第三等级的牌是同点，即点数相同的三张牌，最大的同点是AAA。
（7）第四等级的牌是对子，即3张牌中有两张点数相同，最大的对子是A,A,K。
（8）第五等级的牌是杂牌，即除去上列4等之外的任何一手牌，最大的杂牌是不同花色的A.K,J。
（9）若两个人的牌类型不同，则等级高者胜；若等级相同，则点数高者胜；若点数也相同，则为平局。
程序：
#include"stdio.h"
intrabl（inta,intb,int*r）
{
intl,k,m,i,p;
k=b-a+1;
l=2;
while（i<=1）
{
k=k+k+k+k+k;
k=k%m;
l=k/4+a;
if（l<=b）{p=l;i=i+1;}
}
*r=k;
return（p）;
}
intmax（intT[10][10]）
{
intt=0;
if（T[0][0]>T[1][0]）
t=T[0][0];
elset=T[1][0];
if（tt=T[2][0];
returnt;
}
intE1（intT[10][10]）
{
if（T[0][1]==T[1][1]&&T[1][1]==T[2][1]）
return1;
elsereturn0;
}
intE2（intT[10][10]）
{
intq=0;
if（（（max（T[10][10]）-1）==T[0][0]||（max（T[10][10]）-1）==T[1][0]||（max（T[10][10]）
-1）==T[2][0]）&&（（max（T[10][10]）-2）==T[0][0]||（max（T[10][10]）-2）==T[1][0]||
（max（T[10][10]）-2）==T[2][0]））//if（q=max（T[][10]））
return1;
else
return0;
}
intE3（intT[10][10]）
{
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