2017年上半年（下午）《软件设计师》真题

某玩具公司正在开发一套电动玩具在线销售系统，用于向注册会员提供端对端的玩具定制和销售服务。在系统设计阶段，“创建新订单（New Order）”的设计用例详细描述如表3-1所示，候选设计类分类如表3-2所示，并根据该用例设计出部分类图如图3-1所示。

表3-1创建新订单(New Order)设计用例

表3-2候选设计类分类

图3-1部分类图

在订单处理的过程中，会员可以点击“取消订单”取消该订单。如果支付失败，该订单将被标记为挂起状态，可后续重新支付，如果挂起超时30分钟未支付，系统将自动取消该订单。订单支付成功后，系统判断订单类型：

（1）对于常规订单，标记为备货状态，订单信息发送到货运部，完成打包后交付快递发货；

（2）对于定制订单，会自动进入定制状态，定制完成后交付快递发货。会员在系统中点击“收货”按钮变为收货状态，结束整个订单的处理流程。根据订单处理过程所设计的状态图如图3-2所示。

图3-2订单状态图

【问题1】（6分）

根据表3-1中所标记的候选设计类，请按照其类别将编号C1~C12分别填入表3-2中的（a）、（b）和（c）处。

【问题2】（4分）

根据创建新订单的用例描述，请给出图3-1中X1~X4处对应类的名称。

【问题3】（5分）

根据订单处理过程的描述，在图3-2中S1~S5处分别填入对应的状态名称。

某快餐厅主要制作并出售儿童套餐，一般包括主餐（各类比萨）、饮料和玩具，其餐品种类可能不同，但其制作过程相同。前台服务员（Waiter）调度厨师制作套餐。现采用生成器（Builder）模式实现制作过程，得到如图5-1所示的类图。

图5-1类图

【C++代码】

#include＜iostream>

#include＜string>

using namespace std;

class Pizza{

private:string parts;

public:

void setParts(string parts){this->parts=parts;}

string getParts（　　）{return parts;}

};

class PizzaBuilder{

protected:Pizza*pizza;

public:

Pizza*getPizza（　　）{retum pizza;}

void createNewPizza（　　）{pizza=new Pizza（　　）;}

（1）;

}

class HawaiianPizzaBuilder:public PizzaBuilder{

public:

void buildParts（　　）{pizza->setParts("cross+mild+ham&pineapple");}

};

class SpicyPizzaBuider:public PizzaBuilder{

public:

void buildParts（　　）{pizza->setParts("pan baked+hot+ham&pineapple");}

}

Class Waiter{

Private:

PizzaBuilder*pizzaBuilder;

public:

void setPizzaBuilder(PizzaBuilder*pizzaBuilder){/*设置构建器*/

（2）

}

Pizza*getPizza（　　）{return pizzaBuilder->getPizza（　　）;}

void construct（　　）{/*构建*/

pizzaBuilder->createNewPizza（　　）;

（3）

}

};

int main（　　）{

Waiter*waiter=new Waiter（　　）;

PizzaBuilder*hawaiian pizzabuilder=new HawaiianPizzaBuilder（　　）

（4）;

（5）;

cout＜＜"pizza:"＜＜waiter->getPizza（　　）->getParts（　　）＜＜endl;

}

程序的输出结果为:

pizza:cross+mild+ham&pineapple

某医疗器械公司作为复杂医疗产品的集成商，必须保持高质量部件的及时供应。为了实现这一目标，该公司欲开发一采购系统。系统的主要功能如下：

1.检查库存水平。采购部门每天检查部件库存量，当特定部件的库存量降至其订货点时，返回低存量部件及库存量。

2.下达采购订单。采购部门针对低存量部件及库存量提交采购请求，向其供应商（通过供应商文件访问供应商数据）下达采购订单，并存储于采购订单文件中。

3.交运部件。当供应商提交提单并交运部件时，运输和接收（S/R）部门通过执行以下三步过程接收货物：

（1）验证装运部件。通过访问采购订单并将其与提单进行比较来验证装运的部件，并将提单信息发给S/R职员。如果收货部件项目出现在采购订单和提单上，则已验证的提单和收货部件项目将被送去检验。否则，将S/R职员提交的装运错误信息生成装运错误通知发送给供应商。

（2）检验部件质量。通过访问质量标准来检查装运部件的质量，并将已验证的提单发给检验员。如果部件满足所有质量标准，则将其添加到接受的部件列表用于更新部件库存。如果部件未通过检查，则将检验员创建的缺陷装运信息生成缺陷装运通知发送给供应商。

（3）更新部件库存。库管员根据收到的接受的部件列表添加本次采购数量，与原有库存量累加来更新库存部件中的库存量。标记订单采购完成。

现采用结构化方法对该采购系统进行分析与设计，获得如图1-1所示的上下文数据流图和图1-2所示的0层数据流图。

图1-1上下文数据流图

图1-2?0层数据流图

【问题1】（5分）

使用说明中的词语，给出图1-1中的实体E1~E5

【问题2】（4分）

使用说明中的词语，给出图1-2中的数据存储D1~D4的名称。

【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。

【问题4】（2分）

用200字以内文字，说明建模图1-1和图1-2时如何保持数据流图平衡。

某房屋租赁公司拟开发一个管理系统用于管理其持有的房屋、租客及员工信息。请根据下述需求描述完成系统的数据库设计。

【需求描述】

1.公司拥有多幢公寓楼，每幢公寓楼有唯一的楼编号和地址。每幢公寓楼中有多套公寓，每套公寓在楼内有唯一的编号（不同公寓楼内的公寓号可相同）。系统需记录每套公寓的卧室数和卫生间数。

2.员工和租客在系统中有唯一的编号（员工编号和租客编号）。

3.对于每个租客，系统需记录姓名、多个联系电话、一个银行账号（方便自动扣房租）、一个紧急联系人的姓名及联系电话。

4.系统需记录每个员工的姓名、一个联系电话和月工资。员工类别可以是经理或维修工，也可兼任。每个经理可以管理多幢公寓楼。每幢公寓楼必须由一个经理管理。系统需记录每个维修工的业务技能，如：水暖维修、电工、木工等。

5.租客租赁公寓必须和公司签订租赁合同。一份租赁合同通常由一个或多个租客（合租）与该公寓楼的经理签订，一个租客也可租赁多套公寓。合同内容应包含签订日期、开始时间、租期、押金和月租金。

【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。

图2-1实体联系图

【逻辑结构设计】

根据概念摸型设计阶段完成的实体联系图，得出如下关系模式（不完整）：

联系电话（电话号码，租客编号）

租客（租客编号，姓名，银行账号，联系人姓名，联系人电话）

员工（员工编号，姓名，联系电话，类别，月工资，（a））

公寓楼（(b)，地址，经理编号）

公寓（楼编号，公寓号，卧室数，卫生间数）

合同（合同编号，租客编号，楼编号，公寓号，经理编号，签订日期，起始日期，租期，（c），押金）

【问题1】（4.5分）

补充图2-1中的“签约”联系所关联的实体及联系类型。

【问题2】（4.5分）

补充逻辑结构设计中的（a）、（b）、（c）三处空缺。

【问题3】（6分）

在租期内，公寓内设施如出现问题，租客可在系统中进行故障登记，填写故障描述，每项故障由系统自动生成唯一的故障编号，由公司派维修工进行故障维修，系统需记录每次维修的维修日期和维修内容。请根据此需求，对图2-1进行补充，并将所补充的ER图内容转换为一个关系模式，请给出该关系模式。

某快餐厅主要制作并出售儿童套餐，一般包括主餐（各类比萨）、饮料和玩具，其餐品种类可能不同，但其制作过程相同。前台服务员（Waiter）调度厨师制作套餐。现采用生成器（Builder）模式实现制作过程，得到如图6-1所示的类图。

【Java代码】

class Pizza{

private String parts；

public void setParts(String parts){this.parts=parts;}

public String toString（　　）{return this.parts;}

}

abstract class PizzaBuilder{

protected Pizza pizza;

public Pizza getPizza（　　）{return pizza;}

public void createNewPizza（　　）{pizza=new Pizza（　　）;}

public(1);

}

class HawaiianPizzaBuilder extends PizzaBuilder{

public void buildParts（　　）{pizza.setParts("cross+mild+ham&pineapp1e”};

}

class SpicyPizzaBuilder extends PizzaBuilder{

public void buildParts（　　）{pizza.setParts("pan baked+hot+pepperoni&salami");}

}

class Waiter{

private PizzaBuilder pizzaBuilder;

public void setPizzaBuilder(PizzaBuilder pizzaBuilder){/*设置构建器*/

(2);

}

public Pizza getPizza（　　）{return pizzaBuilder.getPizza（　　）;}

public void construct（　　）{/*构建*/

pizzaBuilder.createNewPizza（　　）;

(3);

}

}

Class FastFoodOrdering{

public static viod mainSting[]args){

Waiter waiter=new Waiter（　　）;

PizzaBuilder hawaiian_pizzabuilder=new HawaiianPizzaBuilder（　　）;

(4);

(5);

System.out.println("pizza:"+waiter.getPizza（　　）);

}

}

程序的输出结果为：

Pizza:cross+mild+ham&pineapple

假币问题：有n枚硬币，其中有一枚是假币，已知假币的重量较轻。现只有一个天平，要求用尽量少的比较次数找出这枚假币。

【分析问题】

将n枚硬币分成相等的两部分：

（1）当n为偶数时，将前后两部分，即1…n/2和n/2+1…n，放在天平的两端，较轻的一端里有假币，继续在较轻的这部分硬币中用同样的方法找出假币；

（2）当n为奇数时，将前后两部分，即1..(n-1)/2和(n+1)/2+1…n，放在天平的两端，较轻的一端里有假币，继续在较轻的这部分硬币中用同样的方法找出假币；若两端重量相等，则中间的硬币，即第(n+1)/2枚硬币是假币。

【C代码】

下面是算法的C语言实现，其中：

coins[]：硬币数组

first，last：当前考虑的硬币数组中的第一个和最后一个下标

#include＜stdio.h>

int getCounterfeitCoin(int coins[]，int first，int last)

{

int firstSum=0，lastSum=0;

intì;

If(first==last-1){/*只剩两枚硬币*/

if(coins[first]＜coins[last])

return first;

return last;

}

if((last-first+1)%2==0){/*偶数枚硬币*/

for(i=first;i＜(1);i++){

firstSum+=coins[i];

}

for(i=first+(last-first)/2+1;i＜last+1;i++){

lastSum+=coins[i];

}

if(2){

return getCounterfeitCoin(coins,first,first+(last-first)/2;)

}else{

return getCounterfeitCoin(coins,first+(last-first)/2+1,last;)

}

}

else{/*奇数枚硬币*/

for(i=first;i＜first+(last-first)/2;i++){

firstSum+=coins[i];

}

for(i=first+(last-first)/2+1;i＜last+1;i++){

lastSum+=coins[i];

}

if(firstSum＜lastSum){

return getCounterfeitCoin(coins,first,first+(last-first)/2-1);

}else if(firstSum>lastSum){

return getCounterfeitCoin(coins,first+(last-first)/2+1,last);

}else{

return(3)

}

}

}

【问题一】（6分）

根据题干说明，填充C代码中的空（1）-（3）。

【问题二】（6分）

根据题干说明和C代码，算法采用了（　　）设计策略。

函数getCounterfeitCoin的时间复杂度为（　　）（用O表示）。

【问题三】（3分）

若输入的硬币数为30，则最少的比较次数为（　　），最多的比较次数为（　　）。