2006年上半年软件设计师下午试卷

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2006 年上半年软件设计师下午试题

试题一 (15 分 )
　　 阅读下列说明以及数据流图，回答问题 1 、问题 2 和问题 3 ，将解答填入答题纸的对应栏内。  
[ 说明 ]
　　 某学校建立了一个网上作业提交与管理系统，基本功能描述如下：
(1) 帐号和密码。任课老师用帐号和密码登录系统后，提交所有选课学生的名单。系统自动为每个选课学生创建登录系统的帐号和密码。
(2) 作业提交。学生使用帐号和密码登录系统后，可以向系统申请所选课程的作业。
系统首先检查学生的当前状态，如果该学生还没有做过作业，则从数据库服务器申请一份作业。若申请成功，则显示需要完成的作业。学生需在线完成作业，单击 “ 提交 ” 按钮上交作业。
(3) 在线批阅。系统自动在线批改作业，显示作业成绩，并将该成绩记录在作业成绩统计文件中。
[ 问题 1] (3 分 )
　　 如果将数据库服务器 ( 记为 DB) 作为一个外部实体，那么在绘制该系统的数据流图时，还应有哪些外部实体和数据存储 ?
[ 问题 2] (7 分 )
　　 根据说明结合问题 1 的解答，指出在该系统的顶层数据流图中应有哪些数据流．请采用说明中的词汇给出这些数据流的起点、终点以及数据流名称，下表给出了数据流的部分信息，请填充空缺处。

[ 问题 3] (5 分 )
　　 根据数据流图的设计原则，阅读下图所示的数据流图，找出其中的错误之处。

试题二 (15 分 )
　　 阅读下列说明以及 UML 类图，回答问题 1 、问题 2 和问题 3 ，将解答填入答题纸的对应栏内。  
[ 说明 ]
　　 某客户信息管理系统中保存着两类客户的信息：  
(1) 个人客户。对于这类客户，系统保存了其客户标识 ( 由系统生成 ) 和基本信息 ( 包括姓名、住宅电话和 email) 。
(2) 集团客户。集团客户可以创建和管理自己的若干名联系人。对于这类客户，系统除了保存其客户标识 ( 由系统生成 ) 之外，也保存了其联系人的信息。联系人的信息包括姓名、住宅电话、 email 、办公电话以及职位。
　　 该系统除了可以保存客户信息之外，还具有以下功能：
(1) 向系统中添加客户 (addCustomer) ；  
(2) 根据给定的客户标识，在系统中查找该客户 (getCustomer) ；
(3) 根据给定的客户标识，从系统中删除该客户 (re 田 oveCustoner) ；
(4) 创建新的联系人 (addContact) ；
(5) 在系统中查找指定的联系人 (getContact) ；
(6) 从系统中删除指定的联系人 (removeContact) 。
　　 该系统采用面向对象方法进行开发。在面向对象分析阶段，根据上述描述，得到如表 2-1 所示的类，

表 2-1

　　描述该客户信息管理系统的 UML 类图如图 2-1 所示。

图 2-1 客户信息管理系统的 UML 类图

[ 问题 1] (3 分 )
　　 请使用说明中的术语，给出图 2-1 中类 Customer 和类 Person 的属性。
[ 问题 2] (6 分 )
　　 识别关联的多重度是面向对象建模过程中的一个重要步骤。根据说明中给出的描述，完成图中的 (1) ～ (6) 。

[ 问题 3] (6 分 )
　　 根据说明中的叙述，抽象出如表 2-2 所示的方法，请指出图 2-1 中的类 CustomerlnformationSystem 和　　 InstitutionalCustomer 应分别具有其中的哪些方法。

表 2-2

试题三 (15 分 )
　　 阅读下列说明，回答问题 1 、问题 2 和问题 3 ，将解答填入答题纸的对应栏内。
[ 说明 ] 
某单位资料室需要建立一个图书管理系统，初步的需求分析结果如下：
(1) 资料室有图书管理员若干名，他们负责已购入图书的编目和借还工作，每名图书管理员的信息包括工号和姓名；
(2) 读者可在阅览室读书，也可通过图书流通室借述图书，读者信息包括读者 ID 、姓名、电话和 Email ，系统为不同读者生成不同的读者 ID ；
(3) 每部书在系统中对应惟一的一条图书在版编目数据 (CIP ，以下简称书目 ) ，书目的基本信息包括 ISBN 号、书名、作者、出版商、出版年月，以及本资料室拥有该书的册数 ( 以下简称册数 ) ，不同书目的 ISBN 号不相同；
(4) 资料室对于同一书目的图书可拥有多册 ( 本 ) ，图书信息包括图书 ID 、 ISBN 号、存放位置、当前状态，每一本书在系统中被赋予惟一的图书 ID ；
(5) 一名读者最多只能借阅十本图书，且每本图书最多只能借两个月，读者借书时需由图书管理员登记读者 ID 、所借图书 ID 、借阅时间和应还时间，读者还书时图书管理员在对应的借书信息中记录归还时间；
(6) 当某书目的可借出图书的数量为零时，读者可以对其进行预约登记，即记录读者 ID 、需要借阅的图书的 ISBN 号、预约时间。
　　 某书目的信息如表 3-1 所示，与该书目对应的图书信息如表 3-2 所示。

表 3-1 书目信息

表 3-2 图书信息

　　系统的主要业务处理如下：
(1) 入库管理；图书购进入库时，管理员查询本资料室的书目信息，若该书的：书目尚未建立，则由管理员编写该书的书目信息并录入系统，然后编写并录入图书信息：否则，修改该书目的册数，然后编写并录入图书信息，对于进入流通室的书，其初始状态为 “ 未借出 ” ，而送入阅览室的书的状态始终为 “ 不外借 ” 。
(2) 借书管理：读者借书时，若有，则由管理员为该读者办理借书手续，并记录该读者的借书信息，同时将借出图书的状态修改为 “ 已借出 ” 。  
(3) 预约管理；若图书流通室没有读者要借的书，则可为该读者建立预约登记，需要记录读者 ID 、书的 ISBN 号、预约时间和预约期限 ( 最长为 10 天 ) 。一旦其他读者归还这种书，就自动通知该预约读者。系统将自动清除超出预约期限的预约记录并修改相关信息。
(4) 还书管理：读者还书时，则记录相应借还信息中的 “ 归还时间 ” ，对于超期归还者，系统自动计算罚金 ( 具体的计算过程此处省略 ) 。系统同时自动查询预约登记表，若存在其他读者预约该书的记录，则将该图书的状态修改为 “ 已预约 ” ，并将该图书 ID 写入相应的预约记录中 ( 系统在清除超出预约期限的记录时解除该图书的 “ 已预约 ” 状态 ) ；否则，将该图书的状态修改为 “ 未借出 ” 。
(5) 通知处理：对于已到期且未归还的图书，系统通过 Email 自动通知读者；若读者预约的书已到，系统则自动通过 Email 通知该读者来办理借书手续。
[ 问题 1] (4 分 ) 
　　 根据以上说明设计的实体联系图如图 3-1 所示，请指出读者与图书、书目与读者、书目与图书之间的联系类型。

 
图 3-1 图书管理系统的实体联系图

[ 问题 2] (4 分 ) 
　　 该图书管理系统的主要关系模式如下，请补充 “ 借还记录 ” 和 “ 预约登记 ” 关系中的空缺。
　　 管理员 ( 工号，姓名 )
　　 读者 ( 读者 ID ，姓名，电话， Email)
　　 书目 (1SBN 号，书名，作者，出版商，出版年月，册数，经办人 )
　　 图书 ( 图书 ID ， ISBN 号，存放位置，状态，经办人 )
　　 借还记录 (__(a)__ ，借出时间，应还时间，归还时间 )
　　 预约登记 (__(b)__ ，预约时间，预约期限，图书 ID)
　　 注：时间格式为 “ 年 . 月 . 日 时 : 分 : 秒 ”
[ 问题 3] (7 分 )
　　 请指出问题 2 中给出的读者、书目关系模式的主键，以及图书、借还记录和预约登记关系模式的主键和外键。

试题四 (15 分 )
　　 阅读以下说明，回答问题 1 、问题 2 和问题 3 ，将解答填入答题纸的对应栏内。
[ 说明 ]
　　 某单位正在使用一套 C/S 模式的应用软件系统，现在需要升级为 B/S 应用模式，但需要保持业务的连续性。开发人员提出用 Web Service 作为中间层的接口进行开发。
[ 问题 1] (6 分 )
　　 请用 120 字以内文字，从业务的继承性、升级成本 ( 时间、工作量 ) 和扩展性三个方面简要说明开发人员所提方案的优点。
[ 问题 2] (3 分 ) 
Web Service 的三个基本技术是 WSDL ； SOAP 、 UDDI ，它们都是以 XML 为基础定义的，请用 120 字以内文字，简要说明 WSDL 、 SOAP 和 UDDI 的作用。
[ 问题 3] (6 分 )
　　 服务注册中心、服务提供者和服务请求者之间的交互和操作构成了 WebService 的体系结构，如图 4-1 所示。请用 180 字以内文字，说明这三者的主要功能及其交互过程。

图 4-1 Web Service 的工作模式

[ 说明 5-1] 
B 树是一种多叉平衡查找树。一棵 m 阶的 B 树，或为空树，或为满足下列特性的 m 叉树：
① 树中每个结点至多有 m 棵子树；
② 若根结点不是叶子结点，则它至少有两棵子树；
③ 除根之外的所有非叶子结点至少有「 m/2] 棵子树；
④ 所有的非叶子结点中包含卞列数据信息
(n ， A 0 ， K 1 ， A 1 ， K 2 ， A 2 ， … ， K n ， A n )
　　 其中： K i (i=1 ， 2 ， … ， n) 为关键字，且 K i <K i+1 (i=1 ， 2 ， … ， n-1) ： Ai(i=0 ， 1 ， … ， n)
⑤ 所有的叶子结点都出现在同一层次上，并且不带信息 ( 可以看作县外部结点或查找失败的结点，实际上这些结点不存在，指向这些结点的指针为空 ) 。
　　 例如，一棵 4 阶 B 树如图 5-1 所示 ( 结点中关键字的数目省略 ) 。

图 5-1 4 阶 B 树示例

B 树的阶 M 、 bool 类型、关键字类型及 B 树结点的定义如下：
#define M 4 /*B 树的阶 */
typedef enum {FALSE: O, TRUE = 1} bool;
typedef int ElemKeyType;
typedef struct BTreeNode{
int numkeys; /* 结点中关键字的数目 */
struct BTreeNode *parent; /* 指向父结点的指针，树根的父结点指针为空 */
struct BTreeNode *A[M]; /* 指向子树结点的指针数组 */
ElemgeyType K[M]; /* 存储关键字的数组， K[0] 闲置不用 */
}BTreeNode;
　　 函数 SearchBtree(BTreeNode*root ， ElemKeyType akey ， BTreeNode**ptr) 的功能是：在给定的一棵 M 阶 B 树中查找关键字 akey 所在结点，若找到则返回 TRUE ，否则返回 FALSE 。其中， root 是指向该 M 阶 B 树根结点的指针，参数 ptr 返回 akey 所在结点的指针，若 akey 不在该 B 树中，则 ptr 返回查找失败时空指针所在结点的指针，例如，在图 5-1 所示的 4 阶 B 树中查找关键字 25 时， ptr 返回指向结点 e 的指针。
　　 注：在结点中查找关键字 akey 时采用二分法。  
[ 函数 5-1]
bool SearchBtree(BTreeNode* root, ElemKeyType akey, BTreeNode **ptr)
int 1w, hi, mid;
BTreeNode *p = root;
*ptr ＝ NULL;
while (p) {
lw = 1; hi ＝ __(1)__;
while (lw <= hi) {
mid = (lw + hi)/2;
if (p -> K[mid] == akey){
*ptr = p;
return TRUE;
}
else
if (__(2)__)
hi = mid - 1;
else
lw = mid + 1;
}
*ptr = p;
p = __(3)__
}
return FALSE;
[ 说明 5-2]
　　 在 M 阶 B 树中插入一个关键字时，首先在最接近外部结点的某个非叶子结点中增加一个关键字，若该结点中关键字的个数不超过 M-1 ，则完成插入；否则，要进行结点的 “ 分裂 ” 处理。所谓 “ 分裂 ” ，就是把结点中处于中间位置上的关键字取出来并插入其父结点中，然后以该关键字为分界线，把原结点分成两个结点。 “ 分裂 ” 过程可能会一直持续到树根，若树根结点也需要分裂，则整棵树的高度增 1 。
　　 例如，在图 5-1 所示的 B 树中插入关键字 25 时，需将其插入结点 e 中，由于 e 中已经有 3 个关键字，因此将关键字 24 插入结点 e 的父结点 b ，并以 24 为分界线将结点 e 分裂为 e1 和 e2 两个结点，结果如图 5-2 所示。

图 5-2 在图 5-1 所示的 4 阶 B 树中插入关键字 25 后的 B 树

　　函数 Isgrowing(BTreeNode*root ， ElemKeyTypeakey) 的功能是；判断在给定的 M 阶 B 树中插入关键字 akey 后，该 B 树的高度是否增加，若增加则返回 TRUE ，否则返回 FALSE 。
　　 其中， root 是指向该 M 阶 B 树根结点的指针。
　　 在函数 Isgrowing 中，首先调用函数 SearchBtree( 即函数 5-1) 查找关键字 akey 是否在给定的 M 阶 B 树中，若在则返回 FALSE( 表明无需插入关键字 akey ，树的高度不会增加 ) ；否则，通过判断结点中关键字的数目考察插入关键字 akey 后该 B 树的高度是否增加。
[ 函数 5-2]
bool Isgrowing (BTreeNode* root, ElemKeyType akey)
{ BTreeNode *t, *f;
if ( !SearchBtree( __(4)__ ) ) {
t=f;
while ( __(5)__) {
t = t -> parent;
}
if (!t)
return TRUE;
}
return FALSE;
}

试题六 (15 分 )
　　 阅读下列说明、图和 C++ 代码，将应填入 __(n)__ 处的字句写在答题纸的对应栏内。
[ 说明 ]
某订单管理系统的部分 UML 类图如图 6-1 所示。

图 6-1 订单管理系统的部分 UML 类图

　　图 6-1 中， Product 表示产品， ProductList 表示产品目录， Order 表示产品订单， Orderltem 表示产品订单中的一个条目， OrderList 表示订单列表， SalesSystem 提供订单管理系统的操作接口。
　　 请完善类 Order 的成员函数 getOrderedAmount() 和类 SalesSystem 的 statistic() 方法，各个类的属性及部分方法定义参见下面的 C++ 代码。
[C++ 代码 ]
class Product{ // 产品类
private ：
string pid ；　　　　　　　　　　　　　　 // 产品识别码
string description ；　　　　　　　　　　 // 产品描述
double price ；　　　　　　　　　　　　　 // 产品单价
public ：
void setProductPrice(double price) ；　　 // 设置产品单价
string getProductld() ；　　　　　　　　 // 获取产品识别码
string getProductDescription() ；　　　　 // 获取产品描述
double getProductPrice() ；　　　　　　　 // 获取产品单价
// 其他成员省略
} ；

class ProductList{ // 产品列表类
private ：
vector<Product>products ；
public ：
ProductList() ；
Product getProductByIndex(int i) ；　　　 // 获得产品列表中的第 i 件产品
void addProduct(Product t) ；　　　　　　 // 在产品列表中加入一件产品
Product*getProductByID(string pid) ；　　 // 获得识别码为 pid 的产品指针
unsigned int getProductAmount() ；　　　 // 获得产品列表中的产品数量
} ；

class orderltem{ // 订单条目类
private ：
Product*productPtr ；　　　　　　　　　　 // 指向被定购产品的指针
int quantity ；　　　　　　　　　　　　　 // 定购数量
public ：
orderltem(Product* ， int) ；
Product*getProductptr() ；　　　　　　　 // 获取指向被定购产品的指针
int getquantity() ；　　　　　　　　　　 // 获取被定购产品的数量
} ；

class Order{ // 订单类
private ：
unsigned int orderid ；　　　　　　　　　 // 订单识别号
vector<Orderltem>items ；　　　　　　　　 // 订单内容 ( 订单项 )
public ：
Order(unsigned int orderid) ；
// 获得识别码为 tid 的产品在当前订单中被定购的数量
int getOrderedAmount(string tid) ；
void additem(Product*productPtr ， unsigned int n) ； // 在订单中增加一个订单项
// 其他成员省略
} ；

class orderList{ // 订单列表类
private ：
vector<order>orders ；
public ：
OrderList() ：
//Begin() 返回指向订单列表第一个元素的迭代器 ( 指针 )
virtual vector<Order>::iterator OrderList::Begin() ；
//End() 返回指向订单列表最后一个元素之后的迭代器 ( 指向一个不存在的元素 )
virtual vector<order>::iterator orderList::End() ；
void addOrder(Order t) ；　　　　　　　 // 在订单列表中加入一份订单
// 其他成员省略
} ；

Class SalesSystem{ 
private ：
ProductList catalog ；　　　　　　　　　　 // 产品目录
OrderList sales ；　　　　　　　　　　　　 // 订单列表
public ：
SalesSystem() ；
void statistic() ；　　　　　　　　　　　 // 统计所有产品的定购情况  
// 其他成员省略
} ；

// 在订单中查找识别码为 tid 的产品的定购数量，若该产品没有被定购，则返回 0
int Order::getOrderedAmount(string tid)
{ for(int k=0 ； k<items.size() ； k++){
if (__(1)__ ＝ tid) 
return __(2)__ ；
}
return 0 ；
}

// 方法 statistic() 依次统计产品目录中每个产品的订购总量，并打印输出
// 每个产品的识别码、描述、订购总量和订购金额
void SalesSystem::statistic()
{ unsigned iht k ， t ， ordered_qty.p ；  
vector<Order>::iterator it ； Product p ；
tout<<" 产品识别码 \t 描述 \t\t 定购数量 \t 金额 "<<endl ；
for(k=0 ； k<catalog ． getProductAmount() ； k++){ // 遍历产品列表：
p = __(3)__ ；　　　　　　　　　　 // 从产品列表取得一件产品信息存入变量 p
ordered_qty ： 0 ：
// 通过迭代器变量 it 遍历订单列表中的每一份订单
for(it=sales ． Begin() ； __(4)__ ； it++{
// 根据产品识别码获得产品 p 茬当前订单中被定购的数量
t __(5)__ (p.getProductld()) ；
ordered_qty += t ；
} 
cout<<p.getProductld()<<"\t\t"<<p ． getProductDescriptiOn<)<<"\t\t" ；
cout<<ordered_qty<<"\t\t"<<p.getProductPrice()*ordered_qty<<endl;
}
}

试题七 (15 分 ) 
　　 阅读下列说明、图以及 Java 程序，将应填入 __(n)__ 处的字句写在答题纸的对应栏内。
[ 说明 ] 
　　 某订单管理系统的部分 UML 类图如图 7-1 所示

图 7-1 订单管理系统的部分类图

　　图 7-1 中， Product 表示产品， ProductList 表示所销售产品的列表， Order 表示产品订单， 0rderltem 表示产品订单中的一个条目， OrderList 表示订单列表， SalesSystem 提供订单管理系统的操作接口。各个类的部分属性和方法说明如表 7-1 所示。

表 7-1

　　可以使用类 java ． util 。 ArrayList<E> 来实现对象的聚集关系，如图 7-1 中 OrderList 与 Order 之间的聚集关系。
for-each 循环提供了一种遍历对象集合的简单方法。在 for-each 循环中，可以指定需要遍历的对象集合以及用来接收集合中每个元素的变量，其语法如下；
for( 用来接收集合中元素的变量 : 需要遍历的对象集合 )
　　 如果要使用 for-each 循环来遍历对象集合，那么包含该对象集合的类必须实现接口 java.util.Iterable<T> 。
Java 程序 7-1 和 Java 程序 7-2 分别给出了类 OrderList 和方法 statistic 的 Java 代码。

[Java 程序 7-1]
import java.util.*;
public class OrderList __(1)__ {
private ArrayList<Order> orders;
public OrderListO {
this.orders = new ArrayList(Order) 0;
}
public void addOrder(Order order) {
this.orders, add (order);
}
public Iterator<Order> iteratorO {
return __(2)__;
}
public int getNunberOfOrders() {
return this.orders, size();
}
}

[Java 程序 7-2]
import java.util.* ；
public class SalesSystem {
private ProductList catalog ；
private OrderList sales ；
private static PrintWriter stdOut = new PrintWriter(System.out ， true);
public void statistic(){
for(Product product : __(3)__{
int number = 0 ； '
for(Order order : __(4)__ {
for(__(5)__ : order){
if<product.equals(item.getProduct()))
numbe r += item.getQuantity() ；
}
}
stdOut.println(product.getCode() + " "
+ product.getDescription() + " "
+ number + " " + number *product ． getPrice()) ；
}
}
// 其余的方法未列出
}

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