第1題

【說明】
某公司擬開發(fā)一個(gè)共享單車系統(tǒng)挽牢，采用北斗定位系統(tǒng)進(jìn)行單車定位嬉挡，提供針對用戶的APP以及微信小程序贾铝、基于Web的管理與監(jiān)控系統(tǒng)。該共享單車系統(tǒng)的主要功能如下始绍。
（1）用戶注冊登錄趁耗。用戶在APP端輸入手機(jī)號(hào)并獲取驗(yàn)證碼后進(jìn)行注冊，將用戶信息進(jìn)行存儲(chǔ)疆虚。用戶登錄后顯示用戶所在位置周圍的單車苛败。
（2）使用單車归园。
①掃碼/手動(dòng)開鎖级遭。通過掃描二維碼或手動(dòng)輸入編碼獲取開鎖密碼，系統(tǒng)發(fā)送開鎖指令進(jìn)行開鎖秤标，系統(tǒng)修改單車狀態(tài)篇亭，新建單車行程缠捌。
②騎行單車。單車定時(shí)上傳位置译蒂，更新行程曼月。
③鎖車結(jié)賬。用戶停止使用或手動(dòng)鎖車并結(jié)束行程后柔昼，系統(tǒng)根據(jù)已設(shè)置好的計(jì)費(fèi)規(guī)則及使用時(shí)間自動(dòng)結(jié)算哑芹，更新本次騎行的費(fèi)用并顯示給用戶，用戶確認(rèn)支付后捕透，記錄行程的支付狀態(tài)聪姿。系統(tǒng)還將重置單車的開鎖密碼和單車狀態(tài)。
（3）輔助管理乙嘀。
①查詢末购。用戶可以查看行程列表和行程詳細(xì)信息。
②報(bào)修虎谢。用戶上報(bào)所在位置或單車位置以及單車故障信息并進(jìn)行記錄盟榴。
（4）管理與監(jiān)控。
①單車管理及計(jì)費(fèi)規(guī)則設(shè)置婴噩。商家對單車基礎(chǔ)信息擎场、狀態(tài)等進(jìn)行管理，對計(jì)費(fèi)規(guī)則進(jìn)行設(shè)置并存儲(chǔ)讳推。
②單車監(jiān)控顶籽。對單車、故障银觅、行程等進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)礼饱。
③用戶管理。管理用戶信用與狀態(tài)信息，對用戶進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)∧餍鳎現(xiàn)采用結(jié)構(gòu)化方法對共享單車系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)匀伏，獲得如圖1-1所示的上下文數(shù)據(jù)流圖和圖1-2所示的0層數(shù)據(jù)流圖。

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問題：1.1 （3分）
使用說明中的詞語蝴韭，給出圖1-1中的實(shí)體E1~E3的名稱够颠。

問題：1.2 （5分）
使用說明中的詞語，給出圖1-2中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)D1~D5的名稱榄鉴。

問題：1.3 （5分）
根據(jù)說明和圖中術(shù)語及符號(hào)履磨，補(bǔ)充圖1-2中缺失的數(shù)據(jù)流及其起點(diǎn)和終點(diǎn)。

問題：1.4 （2分）
根據(jù)說明中術(shù)語庆尘，說明"使用單車"可以分解為哪些子加工?

答案解析：
E1:用戶
E2:商家
E3:單車

本題考查采用結(jié)構(gòu)化方法進(jìn)行軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)剃诅，主要考查數(shù)據(jù)流圖（DFD) 的應(yīng)用，考點(diǎn)與往年類似驶忌。DFD是結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法中面向數(shù)據(jù)流建模的工具矛辕，它將系統(tǒng)建模成輸入、加工（處理)付魔、輸出的模型聊品，即流入軟件的數(shù)據(jù)對象、經(jīng)由加工的轉(zhuǎn)換几苍、最后以結(jié)果數(shù)據(jù)對象的形式流出軟件翻屈，并采用自頂向下分層且逐層細(xì)化的方式，建模不同詳細(xì)程度的數(shù)據(jù)流圖模型擦剑。
首先需要建模上下文數(shù)據(jù)流圖（頂層DFD)來確定系統(tǒng)邊界妖胀。在上下文DFD中，待開發(fā)軟件系統(tǒng)被看作一個(gè)加工惠勒，為系統(tǒng)提供輸入數(shù)據(jù)，以及接受系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)的是外部實(shí)體爬坑，外部實(shí)體和加工之間的輸入輸出即為數(shù)據(jù)流纠屋。
在上下文DFD中確定的外部實(shí)體以及與外部實(shí)體的輸入輸出數(shù)據(jù)流的基礎(chǔ)上，將上下文DFD中的加工分解成多個(gè)加工盾计，分別識(shí)別這些加工的輸入數(shù)據(jù)流以及經(jīng)過加工變換后的輸出數(shù)據(jù)流售担，建模0層DFD。根據(jù)0層DFD中加工的復(fù)雜程度進(jìn)一步建模加工的內(nèi)容署辉。
在建模分層DFD時(shí)族铆，根據(jù)需求情況可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)建模在不同層次的DFD中。建模時(shí)哭尝，需要注意加工和數(shù)據(jù)流的正確使用哥攘，一個(gè)加工必須既有輸入又有輸出；數(shù)據(jù)流須和加工相關(guān)，即數(shù)據(jù)流至少有一頭為加工逝淹。注意要在繪制下層數(shù)據(jù)流圖時(shí)要保持父圖與子圖平衡耕姊，即父圖中某加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流必須與其子圖的輸入輸出數(shù)據(jù)流在數(shù)量和名字上相同，或者父圖中的一個(gè)輸入（或輸出）數(shù)據(jù)流對應(yīng)于子圖中幾個(gè)輸入（或輸出）數(shù)據(jù)流并集栅葡。
本題題干描述清晰茉兰，易于分析，要求考生細(xì)心分析題目中所描述的內(nèi)容欣簇。
本問題考查的是上下文DFD规脸，要求確定外部實(shí)體。在上下文DFD中熊咽，待開發(fā)系統(tǒng)名稱“共享單車系統(tǒng)”作為唯一加工的名稱莫鸭，外部實(shí)體為這一加工提供輸入數(shù)據(jù)流或者接收其輸出數(shù)據(jù)流。通過考查系統(tǒng)的主要功能發(fā)現(xiàn)网棍，系統(tǒng)中涉及用戶黔龟、單車、商家滥玷。根據(jù)描述（1）中“用戶在APP端輸入手機(jī)號(hào)并獲取驗(yàn)證碼后進(jìn)行注冊”氏身，描述（2）② 中“單車定時(shí)上傳位置”、描述（4）①中“商家對單車基礎(chǔ)信息惑畴、狀態(tài)等進(jìn)行管理”等信息蛋欣，對照圖1-1，即可確定E1為“用戶”實(shí)體如贷，E2為“商家”實(shí)體陷虎，E3為“單車” 實(shí)體。

答案解析：
D1：用戶
D2：單車
D3：行程或行程及費(fèi)用
D4：計(jì)費(fèi)規(guī)則
D5：單車故障
(注：名稱后面可以帶有“文件”或“表”）

本問題要求確定圖1-2 0層數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)杠袱。重點(diǎn)分析說明中與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有關(guān)的描述尚猿。說明（1)中“將用戶信息進(jìn)行存儲(chǔ)”以及說明“用戶登錄后……”，可知加工“注冊登錄”需要將新注冊用戶信息存儲(chǔ)在D1,并從D1中讀取用戶信息進(jìn)行登錄驗(yàn)證楣富，由此可知D1為“用戶”凿掂。說明（1）中“顯示用戶所在位置周圍的單車”，可知加工“顯示周圍車輛”需要從D2中獲取用戶周圍單車信息纹蝴，說明（2）中“獲取開鎖密碼”和“系統(tǒng)還將重置單車的開鎖密碼和單車狀態(tài)”可知加工“使用單車”從D2中獲取對應(yīng)單車的密碼和向?qū)?yīng)單車信息中更新重置的密碼庄萎，由此可知D2為“單車”。說明（2） 中騎行單車時(shí)會(huì)“更新行程”塘安、說明（3）中“用戶可以查看行程列表和行程詳細(xì)信息”糠涛，可知D3為“行程”。說明（4）中“商家對單車基礎(chǔ)信息兼犯、狀態(tài)等進(jìn)行管理忍捡，對計(jì)費(fèi)規(guī)則進(jìn)行設(shè)置并存儲(chǔ)集漾。”可知D4為“計(jì)費(fèi)規(guī)則”锉罐；說明（3）中“用戶上報(bào)所在位置或單車位置以及單車故障信息并進(jìn)行記錄”帆竹，可知D5為“單車故障”。

答案解析：

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本問題要求補(bǔ)充缺失的數(shù)據(jù)流及其起點(diǎn)和終點(diǎn)脓规。對照圖1-1和圖1-2的輸入栽连、輸出數(shù)據(jù)流，缺少了從加工到外部實(shí)體E1 (用戶）的數(shù)據(jù)流—“費(fèi)用”和“開鎖密碼”侨舆，從加工到外部實(shí)體E3 (單車）的數(shù)據(jù)流—“開鎖指令”秒紧。
再考查題干中的說明判定是否缺失內(nèi)部的數(shù)據(jù)流，不難發(fā)現(xiàn)缺失的數(shù)據(jù)流挨下。根據(jù)使用單車描述“系統(tǒng)修改單車狀態(tài)”“系統(tǒng)根據(jù)已設(shè)置好的計(jì)費(fèi)規(guī)則及使用時(shí)間自動(dòng)結(jié)算熔恢，更新本次騎行的費(fèi)用并顯示給用戶”可知加工使用單車（P3)發(fā)給D2單車的“單車狀態(tài)”，從存儲(chǔ)D4 (計(jì)費(fèi)規(guī)則）獲取“計(jì)費(fèi)規(guī)則”臭笆，說明（4）②中單車監(jiān)控“對單車叙淌、故障、行程等進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)”愁铺，而圖1-2中缺少了從D3 (行程）至加工單車監(jiān)控（P7)的用于查詢統(tǒng)計(jì)的行程集信息鹰霍。

答案解析：

掃碼/手動(dòng)開鎖、新行程茵乱、鎖車結(jié)賬
或
掃碼/手動(dòng)開鎖茂洒、更新行程、鎖車瓶竭、計(jì)算費(fèi)用督勺、重置開鎖密碼、用戶確認(rèn)支付

在自頂向下建模分層DFD時(shí)斤贰，根據(jù)功能的粒度智哀，可以進(jìn)一步進(jìn)行分解。在圖1-2所示的0層數(shù)據(jù)流中荧恍，“使用單車”對應(yīng)于說明（2）,其中分為3個(gè)主要子功能—掃碼/ 手動(dòng)開鎖盏触、騎行單車和鎖車結(jié)賬，涉及輸入輸出數(shù)據(jù)流數(shù)量多块饺，將其根據(jù)建模所需粒度進(jìn)行分解可以分解為掃碼/手動(dòng)開鎖、更新行程（騎行單車的主要功能)雌芽、鎖車結(jié)賬授艰，或者可以進(jìn)行更細(xì)粒度的分解，可以分解為掃碼/手動(dòng)開鎖世落、更新行程淮腾、鎖車、計(jì)算費(fèi)用、重置開鎖密碼谷朝、用戶確認(rèn)支付洲押。

第2題

| 【說明】
M公司為了便于開展和管理各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)，提高公司的知名度和影響力圆凰，擬構(gòu)建一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的會(huì)議策劃系統(tǒng)杈帐。
【需求分析結(jié)果】
該系統(tǒng)的部分功能及初步需求分析的結(jié)果如下 ：
（1）M公司旗下有業(yè)務(wù)部、策劃部和其他部門专钉。部門信息包括部門號(hào)挑童、部門名、主管跃须、聯(lián)系電話和郵箱號(hào)站叼；每個(gè)部門只有一名主管，只負(fù)責(zé)管理本部門的工作菇民，且主管參照員工關(guān)系的員工號(hào)尽楔；一個(gè)部門有多名員工，每名員工屬于且僅屬于一個(gè)部門第练。
（2）員工信息包括員工號(hào)阔馋、姓名、職位复旬、聯(lián)系方式和薪資垦缅。職位包括主管、業(yè)務(wù)員驹碍、策劃員等壁涎。業(yè)務(wù)員負(fù)責(zé)受理用戶申請，設(shè)置受理標(biāo)志志秃。一名業(yè)務(wù)員可以受理多個(gè)用戶申請怔球，但一個(gè)用戶申請只能由一名業(yè)務(wù)員受理。
（3）用戶信息包括用戶號(hào)浮还、用戶名竟坛、銀行賬號(hào)、電話钧舌、聯(lián)系地址担汤。用戶號(hào)唯一標(biāo)識(shí)用戶信息中的每一個(gè)元組。
（4）用戶申請信息包括申請?zhí)柾荻场⒂脩籼?hào)崭歧、會(huì)議日期、天數(shù)撞牢、參會(huì)人數(shù)率碾、地點(diǎn)叔营、預(yù)算和受理標(biāo)志。申請?zhí)栁ㄒ粯?biāo)識(shí)用戶申請信息中的每一個(gè)元組所宰，且一個(gè)用戶可以提交多個(gè)申請绒尊，但一個(gè)用戶申請只對應(yīng)一個(gè)用戶號(hào)。
（5）策劃部主管為已受理的用戶申請制定會(huì)議策劃任務(wù)仔粥。策劃任務(wù)包括申請?zhí)栍て住⑷蝿?wù)明細(xì)和要求完成時(shí)間。申請?zhí)栁ㄒ粯?biāo)識(shí)策劃任務(wù)的每一個(gè)元組件炉。一個(gè)策劃任務(wù)只對應(yīng)一個(gè)已受理的用戶申請勘究，但一個(gè)策劃任務(wù)可由多名策劃員參與執(zhí)行，且一名策劃員可以參與執(zhí)行多個(gè)策劃任務(wù)斟冕。
【概念模型設(shè)計(jì)】
根據(jù)需求階段收集的信息口糕，設(shè)計(jì)的實(shí)體聯(lián)系圖（不完整）如圖2-1所示。

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【關(guān)系模型設(shè)計(jì)】
部門（部門號(hào)磕蛇，部門名景描，部門主管，聯(lián)系電話秀撇，郵箱號(hào)）
員工（員工號(hào)超棺，姓名，（a）呵燕，聯(lián)系方式棠绘，薪資）
用戶（用戶名，（b）再扭，電話氧苍，聯(lián)系地址）
用戶申請（申請?zhí)枺脩籼?hào)泛范，會(huì)議日期让虐，天數(shù)，參會(huì)人數(shù)罢荡，地點(diǎn)赡突，受理標(biāo)志，（c））
執(zhí)行（申請?zhí)柷裕蝿?wù)明細(xì)惭缰，（d）） |
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| 問題：2.1 （5分）
根據(jù)問題描述，補(bǔ)充五個(gè)聯(lián)系笼才，完善圖2-1的實(shí)體聯(lián)系圖从媚。聯(lián)系名可用聯(lián)系1、聯(lián)系2患整、聯(lián)系3拜效、聯(lián)系4和聯(lián)系5，聯(lián)系的類型為1:1各谚、1：n和m：n（或1:1紧憾、1：和：*）。 |
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| 問題：2.2 （4分）
根據(jù)題意昌渤，將關(guān)系模式中的空（a）~（d）補(bǔ)充完整赴穗，并填入答題紙對應(yīng)的位置上。 |
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| 問題：2.3 （4分）
給出“用戶申請”和“策劃任務(wù)”關(guān)系模式的主鍵和外鍵膀息。 |
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| 問題：2.4 （2分）
請問“策劃任務(wù)”關(guān)系模式的主鍵為全碼的說法正確嗎般眉？為什么？ |

答案解析：

完善后的實(shí)體聯(lián)系圖如下所示（所補(bǔ)充的聯(lián)系和類型如虛線所示)：

本題考查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實(shí)體聯(lián)系模型（E-R模型）和關(guān)系模式設(shè)計(jì)知識(shí)及應(yīng)用潜支。
可分析如下：
根據(jù)描述“每個(gè)部門只有一名主管甸赃，只負(fù)責(zé)管理本部門的工作”所以部門和主管之間有一個(gè)“管理”聯(lián)系，聯(lián)系類型為1:1冗酿。
根據(jù)描述“一個(gè)部門有多名員工埠对，每名員工只屬于一個(gè)部門”，部門和員工之間有一個(gè)“所屬”聯(lián)系裁替，聯(lián)系類型為1:项玛。
根據(jù)描述“一個(gè)用戶可以提交多個(gè)申請，但一個(gè)申請對應(yīng)唯一的一個(gè)用戶號(hào)”弱判，所以用戶和用戶申請之間有一個(gè)“提交”聯(lián)系襟沮，聯(lián)系類型為1:。
根據(jù)描述“一名業(yè)務(wù)員可以受理多個(gè)用戶申請昌腰，但一個(gè)用戶申請只能由一名業(yè)務(wù)員受理”开伏，所以業(yè)務(wù)員與用戶申請之間有一個(gè)“受理”聯(lián)系，聯(lián)系類型為1:剥哑。
根據(jù)描述“一個(gè)策劃任務(wù)可由多名策劃員參與執(zhí)行硅则，且一名策劃員可以參與執(zhí)行多項(xiàng)策劃任務(wù)”，所以策劃員與策劃任務(wù)之間有一個(gè)“執(zhí)行”聯(lián)系株婴，聯(lián)系類型為:*怎虫。

答案解析：

(a) 部門號(hào)，職位|
(b) 用戶號(hào)困介，銀行賬號(hào)
(c) 預(yù)算費(fèi)用大审，業(yè)務(wù)員號(hào)/員工號(hào)
(d) 要求完成時(shí)間，主管號(hào)/員工號(hào)

根據(jù)題意員工信息包括員工號(hào)座哩、姓名徒扶、職位、聯(lián)系方式和薪資根穷，故員工關(guān)系模式中需要添加“職位”姜骡；又因?yàn)椴块T和員工之間有一個(gè)1:*的“所屬”聯(lián)系需要將一端的碼“部門號(hào)”并入多端导坟，故員工關(guān)系模式中需要添加“部門號(hào)”。根據(jù)分析圈澈，空（a）應(yīng)填寫部門號(hào)惫周，職位。
根據(jù)題目描述康栈，用戶信息包括用戶號(hào)递递、用戶名、賬號(hào)啥么、電話登舞、聯(lián)系地址，給定的用戶關(guān)系模式中悬荣，不含用戶號(hào)菠秒、賬號(hào)，故空（b）應(yīng)填寫用戶號(hào)隅熙，賬號(hào)稽煤。
由于用戶申請包括申請?zhí)枴⒂脩籼?hào)囚戚、會(huì)議日期酵熙、天數(shù)、參會(huì)人數(shù)驰坊、地點(diǎn)匾二、預(yù)算費(fèi)用、受理標(biāo)志和業(yè)務(wù)員拳芙，故空（c）應(yīng)填寫預(yù)算費(fèi)用察藐，業(yè)務(wù)員。
根據(jù)題目描述舟扎，策劃任務(wù)包括申請?zhí)柗址伞⑷蝿?wù)明細(xì)、要求完成時(shí)間睹限、主管譬猫，所以空（d）應(yīng)填寫要求完成時(shí)間，主管羡疗。

答案解析：

“用戶申請”關(guān)系模式：主鍵為申請?zhí)?br> 外鍵為用戶號(hào)染服，業(yè)務(wù)員號(hào)/員工號(hào)
“策劃任務(wù)”關(guān)系模式：主鍵為申請?zhí)?br> 外鍵為主管號(hào)/員工號(hào)

根據(jù)描述，“申請?zhí)栁ㄒ粯?biāo)識(shí)申請信息中的每一個(gè)元組叨恨，且一個(gè)用戶可以提交多個(gè)申請柳刮，但一個(gè)用戶申請只對應(yīng)一個(gè)用戶號(hào)”，所以用戶申請關(guān)系模式的主鍵為申請?zhí)枴Ｓ脩羯暾堦P(guān)系模式的外鍵為用戶號(hào)秉颗、業(yè)務(wù)員痢毒，因?yàn)橛脩籼?hào)是用戶關(guān)系的主鍵，根據(jù)外鍵定義可知站宗，用戶號(hào)是用戶申請關(guān)系的外建闸准；又因?yàn)椤皹I(yè)務(wù)員參照員工關(guān)系的員工號(hào)”，所以根據(jù)外鍵定義業(yè)務(wù)員是用戶申請關(guān)系的外建梢灭。
策劃任務(wù)關(guān)系模式的主鍵為申請?zhí)枴⑼怄I為主管蒸其。根據(jù)題意“申請?zhí)栁ㄒ粯?biāo)識(shí)策劃任務(wù)的每一個(gè)元組”敏释，所以策劃任務(wù)關(guān)系模式的主鍵為申請?zhí)枺挥忠驗(yàn)椤爸鞴軈⒄諉T工關(guān)系的員工號(hào)”摸袁，所以根據(jù)外鍵定義主管是策劃任務(wù)關(guān)系的外建钥顽。

答案解析：

不正確。
因?yàn)槿a是指關(guān)系模式的所有屬性組是這個(gè)關(guān)系模式的候選碼靠汁，而“執(zhí)行”關(guān)系模式的主鍵為申請?zhí)柗浯蟆⒉邉潌T。

第3題

【說明】
某大學(xué)擬開發(fā)一個(gè)用于管理學(xué)術(shù)出版物（Publication）的數(shù)字圖書館系統(tǒng)蝶怔，用戶可以從該系統(tǒng)查詢或下載已發(fā)表的學(xué)術(shù)出版物奶浦。系統(tǒng)的主要功能如下:
1.登錄系統(tǒng)。系統(tǒng)的用戶（User）僅限于該大學(xué)的學(xué)生（Student）踢星、教師（Faculty）和其他工作人員（Staff）澳叉。在訪問系統(tǒng)之前，用戶必須使用其校園賬戶和密碼登錄系統(tǒng)沐悦。
2. 查詢某位作者（Author）的所有出版物成洗。系統(tǒng)中保存了會(huì)議文章（ConfPaper）、期刊文章 （JurnalArticle）和校內(nèi)技術(shù)報(bào)告（TechReport ）等學(xué)術(shù)出版物的信息藏否，如題目瓶殃、作者以及出版年份等。除此之外副签，系統(tǒng)還存儲(chǔ)了不同類型出版物的一些特有信息遥椿；
（1）對于會(huì)議文章，系統(tǒng)還記錄了會(huì)議名稱继薛、召開時(shí)間以及召開地點(diǎn)修壕；
（2）對于期刊文章，系統(tǒng)還記錄了期刊名稱遏考、出版月份慈鸠、期號(hào)以及主辦單位；
（3）對于校內(nèi)技術(shù)報(bào)告，系統(tǒng)記錄了由學(xué)校分配的唯一ID青团。
3. 查詢指定會(huì)議集（Proceedings）或某個(gè)期刊特定期（Edition）的所有文章譬巫。會(huì)議集包含了發(fā)表在該會(huì)議（在某個(gè)特定時(shí)間段、特定地點(diǎn)召開）上的所有文章督笆。期刊的每一期在特定時(shí)間發(fā)行芦昔，其中包含若干篇文章。
4.下載出版物娃肿。系統(tǒng)記錄每個(gè)出版物被下載的次數(shù)咕缎。
5.查詢引用了某篇出版物的所有出版物。在學(xué)術(shù)出版物中引用他人或早期的文獻(xiàn)作為相關(guān)工作或背景資料是很常見的現(xiàn)象料扰。用戶也可以在系統(tǒng)中為某篇出版物注冊引用通知凭豪，若有新的出版物引用了該出版物，系統(tǒng)將發(fā)送電子郵件通知該用戶晒杈。
現(xiàn)在采用面向?qū)ο蠓椒▽υ撓到y(tǒng)進(jìn)行開發(fā)嫂伞，得到系統(tǒng)的初始設(shè)計(jì)類圖如圖3-1所示。

問題：3.1 （9分）
根據(jù)說明中的描述拯钻，給出圖3-1中C1~C9所對應(yīng)的類名帖努。

問題：3.2 （4分）
根據(jù)說明中的描述，給出圖3-1中類C6~C9的屬性粪般。

問題：3.3 （2分）
圖3-1中包含了哪種設(shè)計(jì)模式拼余？實(shí)現(xiàn)的是該系統(tǒng)的哪個(gè)功能？

答案解析：

C1：Person (或人）
C2：User
C3：Faculty
C4：Student
C5：Staff (C3 ?C5次序可交換）
C6：Publication
C7：ConfPaper
C8：JoumalArticle
C9：TechReport

本題屬于經(jīng)典的考題刊驴，主要考查面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)的基本概念姿搜。在建模方面，本題只涉及到了類圖捆憎，并結(jié)合了設(shè)計(jì)模式的概念在其中舅柜。
在解答補(bǔ)充類圖的問題時(shí)，應(yīng)首先對所給出的類圖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析躲惰。由圖3-1可知致份，該系統(tǒng)的類圖由兩個(gè)繼承結(jié)構(gòu)構(gòu)成，一個(gè)以C1為基類础拨，一個(gè)以C6為基類氮块。根據(jù)圖中已經(jīng)給出的類可知，以C1為基類的繼承結(jié)構(gòu)應(yīng)該是對數(shù)字圖書館系統(tǒng)的使用者進(jìn)行建模诡宗。由說明可知滔蝉，使用者有兩類，一類是大學(xué)的用戶塔沃，一類是圖中已經(jīng)給出的Author蝠引。User 與Student、Faculty和Staff之間是“一般/特殊”關(guān)系，可以構(gòu)成一個(gè)繼承結(jié)構(gòu)螃概。這個(gè)結(jié)構(gòu)剛好與圖3-1中的C2?C5吻合矫夯。由此可知，C2?C5分別對應(yīng)User吊洼、Faculty训貌、Student 和Staff。User和Author可以繼續(xù)進(jìn)行“一般/特殊”的抽象冒窍，擴(kuò)展這個(gè)繼承結(jié)構(gòu)的層次递沪。 因此，C1對應(yīng)的是更高層的基類—人综液。這個(gè)術(shù)語在說明中并沒有直接給出來区拳，但是可以很容易地根據(jù)繼承關(guān)系推斷出來。
以C6為基類的繼承結(jié)構(gòu)是對數(shù)字圖書館中的學(xué)術(shù)出版物進(jìn)行建模意乓。由說明可知，學(xué)術(shù)出版物（Publication)分為會(huì)議文章（ConfPaper)约素、期刊文章（JoumalArticle)和校內(nèi)技術(shù)報(bào)告（TechReport)届良。這4個(gè)類之間也是“一般/特殊”關(guān)系，與C6?C9的繼承結(jié)構(gòu)吻合圣猎。再結(jié)合類Proceedings與C7士葫、Edition與C8之間的聚集關(guān)系，可知C6?C9分別對應(yīng)著類Publication送悔、ConfPaper慢显、JoumalArticle和TechReport。

答案解析：

C6：題目欠啤、作者荚藻、出版年份、下載次數(shù)
C7：會(huì)議名稱洁段、召開時(shí)間应狱、召開地點(diǎn)
C8：期刊名稱、出版月份祠丝、期號(hào)疾呻、主辦單位
C9：ID/校內(nèi)ID
說明：只要給出上述屬性即可得分，多寫不扣分写半，少寫不得分岸蜗。

本問題仍然是在考察繼承結(jié)構(gòu)。在識(shí)別各個(gè)類的屬性時(shí)叠蝇，對于繼承結(jié)構(gòu)要區(qū)分共性屬性和差異屬性璃岳。共性屬性應(yīng)該由基類定義，派生類繼承；差異屬性則由各個(gè)派牛類定義矾睦。對于C6?C9屬性的描述晦款，說明中已經(jīng)列舉的比較明確了。如“系統(tǒng)中保存了會(huì)議文章（ConfPaper)枚冗、期刊文章（JoumalArticle)和校內(nèi)技術(shù)報(bào)告（TechReport)等學(xué)術(shù)出版物的信息缓溅，如題目、作者以及出版年份等赁温√彻郑”這里已經(jīng)暗示了題目、作者股囊、出版年份是所有出版物的共性屬性袜匿，所以應(yīng)該定義在基類Publication中≈烧睿“除此之外居灯，系統(tǒng)還存儲(chǔ)了不同類型出版物的一些特有信息：”葡盗，這里暗示的是各個(gè)派生類的差異屬性垒迂，根據(jù)說明對應(yīng)到不同的派生類中郎可捷绒。即C7:會(huì)議名稱铅鲤、召開時(shí)間红且、召開地點(diǎn)跃赚；C8:期刊名稱瞄摊、出版月份箱季、期號(hào)赂鲤、主辦單位噪径；C9: ID/校內(nèi)ID。
但是不能忽視的是說明中的第4條“下載出版物数初。系統(tǒng)記錄每個(gè)出版物被下載的次數(shù)找爱。”這里的“下載次數(shù)”顯然也是與出版物相關(guān)的屬性妙真，而且是每個(gè)出版物都應(yīng)該具有的屬性缴允，因此“下載次數(shù)”也是基類Publication的屬性之一。這樣的話珍德，C6的屬性應(yīng)該包括題目练般、作者、出版年份锈候、下載次數(shù)薄料。

答案解析：

圖3-1包含的是觀察者模式（Observerpattern)。
該設(shè)計(jì)模式所實(shí)現(xiàn)的功能是：若有新的出版物引用了該出版物泵琳，系統(tǒng)將發(fā)送電子郵件通知該用戶摄职。

這個(gè)題目考查對設(shè)計(jì)模式概念的理解誊役。由圖3-1可以看到，圖中定義了“Subject” 和“Obsever”類谷市，很容易讓人聯(lián)想到觀察者模式蛔垢。觀察者模式的類圖如圖3-2所示。?

觀察者模式的設(shè)計(jì)意圖是定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系迫悠，當(dāng)一個(gè)對象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)鹏漆，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動(dòng)更新。這個(gè)設(shè)計(jì)意圖與說明中的第5個(gè)功能點(diǎn)非常吻合创泄。所以在設(shè)計(jì)這個(gè)類圖運(yùn)用了觀察者模式艺玲，實(shí)現(xiàn)的功能就是：若有新的出版物引用了該出版物，系統(tǒng)將發(fā)送電子郵件通知該用戶鞠抑。

第4題

【說明】
一個(gè)無向連通圖G點(diǎn)上的哈密爾頓（Hamiltion）回路是指從圖G上的某個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)饭聚，經(jīng)過圖上所有其他頂點(diǎn)一次且僅一次，最后回到該頂點(diǎn)的路勁搁拙。一種求解無向圖上哈密爾頓回路算法的基礎(chǔ)私下如下：
假設(shè)圖G存在一個(gè)從頂點(diǎn)V₀出發(fā)的哈密爾頓回路V₀——V₁——V₂——V₃——...——V_n-1——V₀秒梳。算法從頂點(diǎn)V₀出發(fā)，訪問該頂點(diǎn)的一個(gè)未被訪問的鄰接頂點(diǎn)V₁箕速，接著從頂點(diǎn)V₁出發(fā)端幼，訪問V₁一個(gè)未被訪問的鄰接頂點(diǎn)V₂，對頂點(diǎn)V_i弧满，重復(fù)進(jìn)行以下操作：訪問V_i的一個(gè)未被訪問的鄰接接點(diǎn)V_i+1；若V_i的所有鄰接頂點(diǎn)均已被訪問此熬，則返回到頂點(diǎn)V_i-1庭呜，考慮V_i-1的下一個(gè)未被訪問的鄰接頂點(diǎn)，仍記為V_i犀忱；直到找到一條哈密爾頓回路或者找不到哈密爾頓回路募谎，算法結(jié)束。
【C代碼】
下面是算法的C語言實(shí)現(xiàn)阴汇。
（1）常量和變量說明
n：圖G中的頂點(diǎn)數(shù)
c[][]：圖G的鄰接矩陣
K：統(tǒng)計(jì)變量数冬，當(dāng)期已經(jīng)訪問的定點(diǎn)數(shù)為k+1
x[k]：第k個(gè)訪問的頂點(diǎn)編號(hào)，從0開始
Visited[x[k]]：第k個(gè)頂點(diǎn)的訪問標(biāo)志搀庶，0表示未訪問拐纱，1表示已訪問
（2）C程序

問題：4.1 （10分）
根據(jù)題干說明。填充C代碼中的空（1）~（5）.
問題：4.2 （5分）
根據(jù)題干說明和C代碼哥倔，算法采用的設(shè)計(jì)策略為（6），該方法在遍歷圖的頂點(diǎn)時(shí)东抹，采用的是（7）方法（深度優(yōu)先或廣度優(yōu)先）。

答案解析：

(1) visited[0]=1
(2) visited[x[k]]==0或等價(jià)形式
(3) c[x[k]][0]==1或c[x[n-1]][0]===1或等價(jià)形式
(4) visited[x[k]]=1
(5) k=k-1或等價(jià)形式

本題考查算法設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)知識(shí)缭黔。
解答該類題目，首先需要理解問題和求解問題的算法思想馏谨，一般在題干中已經(jīng)清晰的敘述了算法的基本思想。
求圖的哈密爾頓回路是一個(gè)典型的計(jì)算問題田巴。根據(jù)題干說明钠糊、代碼注釋和代碼上下文壹哺，空（1）處應(yīng)該填visited[0]=1管宵，設(shè)置起始頂點(diǎn)為已訪問標(biāo)志箩朴。空（2）處后面有注釋钱床，鄰接頂點(diǎn)沒有被訪問查牌，而第二個(gè)判斷條件是是否為鄰接頂點(diǎn)纸颜，因此第一個(gè)判斷條件應(yīng)該是沒有被訪問胁孙，因此應(yīng)該填visited[x[k]]==0涮较「灾梗空（3）處后面有注釋靶瘸，找到一條哈密爾頓回路，第一個(gè)判斷條件是第k個(gè)訪問的頂點(diǎn)編號(hào)是0到n-1,第二個(gè)判斷條件是目前已經(jīng)訪問了n個(gè)頂點(diǎn)润匙，因此第三個(gè)判斷條件應(yīng)該是最后訪問的點(diǎn)和起始頂點(diǎn)有邊連接孕讳，即c[x[k]][0]==1巍膘。b空（4）處所在的程序塊有注釋峡懈，還沒有找到哈密爾頓回路肪康，需要繼續(xù)找磷支，那么應(yīng)該先標(biāo)記當(dāng)前頂點(diǎn)為已訪問雾狈，即visited[x[k]]=1善榛，然后繼續(xù)找锭弊∥吨停空（5）處所在的程序塊有注釋剑鞍，沒有不被訪問過的鄰居頂點(diǎn)爽醋，往回找，把當(dāng)前標(biāo)記已訪問的頂點(diǎn)標(biāo)記為未訪問光戈，并返回是上一個(gè)頂點(diǎn)晌杰，即k=k-1筷弦。

答案解析：

（6）回溯法
（7）深度優(yōu)先

根據(jù)題干和說明烂琴，可以比較明顯的看出奸绷，在尋找哈密爾頓回路的過程中健盒，首先是一直往后找頂點(diǎn)扣癣，找不到時(shí)再往回退父虑，然后繼續(xù)往前……這是典型的回溯算法的求解過程士嚎。在遍歷時(shí)莱衩，其采用的是深度優(yōu)先方法笨蚁。

第5題

閱讀下列說明和C函數(shù)代碼括细，將應(yīng)填入（n）處的字句寫在答題紙的對應(yīng)欄內(nèi)奋单。
【說明】
某圖像預(yù)覽程序要求能夠查看BMP览濒、JPEG和GIF三種格式的文件，且能夠Windows和Linux兩種操作系統(tǒng)上運(yùn)行江兢。程序需具有較好的擴(kuò)展性以支持新的文件格式和操作系統(tǒng)杉允。為滿足上述需求并減少所需生成的子類數(shù)目叔磷，現(xiàn)采用橋接（Bridge）模式進(jìn)行設(shè)計(jì)改基，得到如圖5-1所示的類圖秕狰。

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答案解析：
(1) virtual void doPaint(Matrix m)=0
(2) imp->doPaint(m)
(3) new GIFImage()
(4) new Linuxlmp()
(5) image->setlmp(imagelmp)

本題考查設(shè)計(jì)模式的概念及其應(yīng)用吞彤。
橋接（Bridge)模式是典型的結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式饰恕。結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式涉及如何組合類和對象以獲得更大的結(jié)構(gòu)埋嵌。結(jié)構(gòu)型模式采用繼承機(jī)制來組合接口或?qū)崿F(xiàn)雹嗦。
橋接模式的設(shè)計(jì)意圖是將抽象部分與其實(shí)現(xiàn)部分分離俐银，使它們都可以獨(dú)立地變化捶惜。橋接模式的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示吱七。

其中：
? Abstraction定義抽象類的接口踊餐，維護(hù)一個(gè)指向Implementor類型對象的指針吝岭。
? RefinedAbstraction擴(kuò)充由Abstraction定義的接口窜管。
? Implementor定義實(shí)現(xiàn)類的接口获搏，該接口不一定要與Abstraction的接口完全一致; 事實(shí)上這兩個(gè)接口可以完全不同常熙。一般來說裸卫，Implementor接口僅提供基本操作彼城，而Abstraction定義了基于這些基本操作的較髙層次的操作募壕。
? Concretelmplementor實(shí)現(xiàn)Implementor接口并定義它的具體實(shí)現(xiàn)舱馅。
Bridge模式適用于：
?不希望在抽象和它的實(shí)現(xiàn)部分之間有一個(gè)固定的綁定關(guān)系代嗤。例如干毅，這種情況可能是因?yàn)橄醴辏诔绦蜻\(yùn)行時(shí)刻實(shí)現(xiàn)部分應(yīng)可以被選擇或者切換叫乌。
?類的抽象以及它的實(shí)現(xiàn)都應(yīng)該可以通過生成子類的方法加以擴(kuò)充憨奸。這是Bridge模式使得開發(fā)者可以對不同的抽象接口和實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)行組合排宰，并分別對它們進(jìn)行擴(kuò)充额各。
?對一個(gè)抽象的實(shí)現(xiàn)部分的修改應(yīng)對客戶不產(chǎn)生影響虾啦，即客戶代碼不必重新編譯傲醉。
? (C++)想對客戶完全隱藏抽象的實(shí)現(xiàn)部分。
?有許多類要生成的類層次結(jié)構(gòu)吐咳。
?想在多個(gè)對象間共享實(shí)現(xiàn)（可能使用引用計(jì)數(shù)）韭脊，但同時(shí)要求客戶并不知道這一點(diǎn)沪羔。
對比圖5-1可知蔫饰，以類Image為基類的繼承結(jié)構(gòu)對應(yīng)的是橋接模式中的Abstraction繼承結(jié)構(gòu)篓吁。題目所給的C++源代碼已經(jīng)將橋接模式的基本框架給出了节腐，所需填寫的空主要考察的是如何在實(shí)際問題中應(yīng)用橋接模式。
第（1）空考查的是橋接模式中實(shí)現(xiàn)類的接口孩擂，這個(gè)接口在基類Implementor中定義类垦，由其派生類進(jìn)行重置蚤认。在C++中通常采用虛擬函數(shù)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。由main函數(shù)可知陪汽，在程序中并沒有創(chuàng)建Implementor類的實(shí)例挚冤，使用的是指向Implementor的指針训挡。所以類Implementor實(shí)際上是抽象類，那么在這個(gè)類中應(yīng)至少定義一個(gè)純虛擬函數(shù)表悬。結(jié)合派生類Winlmp和Linuxlmp的代碼蟆沫，可知（1）處應(yīng)填寫的純虛擬函數(shù)為virtual void doPaint(Matrix m)=0饭庞。
第（2）空考查的是Image這個(gè)繼承結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)繼承結(jié)構(gòu)中累盗，需要調(diào)用Implementor中定義的接口若债，即Implementor::doPaint蠢琳。所以(2)處應(yīng)填寫imp->doPaint(m)傲须。
(3)?（5)空考查的是橋接模式的使用例衍。（3)肄渗、(4)處分別創(chuàng)建指向兩個(gè)虛基類的指針翎嫡，分別應(yīng)填寫new GIFImage()、new Linuxlmp()0第（5)空實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)繼承結(jié)構(gòu)之間的聚集關(guān)系圈驼，因此應(yīng)填寫image->setlmp(imagelmp)。

第6題

閱讀下列說明和Java代碼望几，將應(yīng)填入（n）處的字句寫在答題紙的對應(yīng)欄內(nèi)绩脆。
【說明】
某圖像預(yù)覽程序要求能夠查看BMP、JPEG和GIF三種格式的文件橄抹，且能夠在Windows和Linux兩種操作系統(tǒng)上運(yùn)行靴迫。程序需具有較好的擴(kuò)展性以支持新的文件格式和操作系統(tǒng)。為滿足上述需求并減少所需生成的子類數(shù)目楼誓，現(xiàn)采用橋接模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，得到如圖6-1所示的類圖疟羹。

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答案解析：
(1) abstract void doPaint(Matrix m)
(2) imp.doPaint(m)
(3) new GIFImage()
(4) new Linuxlmp()
(5) image.setlmp(imagelmp)

本題考查設(shè)計(jì)模式的概念及其應(yīng)用主守。
橋接（Bridge)模式是典型的結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式禀倔。結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式涉及如何組合類和對象以獲得更大的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)型模式采用繼承機(jī)制來組合接口或?qū)崿F(xiàn)参淫。
橋接模式的設(shè)計(jì)意圖是將抽象部分與其實(shí)現(xiàn)部分分離救湖，使它們都可以獨(dú)立地變化。橋接模式的結(jié)構(gòu)如圖6-2所示涎才。

其中：
?Abstraction定義抽象類的接口捎谨，維護(hù)一個(gè)指向Implementor類型對象的指針。?
? RefinedAbstraction擴(kuò)充由Abstraction定義的接口憔维。
? Implementor定義實(shí)現(xiàn)類的接口，該接口不一定要與Abstraction的接口完全一致; 事實(shí)上這兩個(gè)接口可以完全不同畏邢。一般來說业扒，Implementor接口僅提供基本操作, 而Abstraction走義了基于這些基本操作的較高層次的操作。
? Concretelmplementor實(shí)現(xiàn)Implementor接口并定義它的具體實(shí)現(xiàn)舒萎。
Bridge模式適用于：
?不希望在抽象和它的實(shí)現(xiàn)部分之間有一個(gè)固定的綁定關(guān)系程储。例如，這種情況可能是因?yàn)楸矍蓿诔绦蜻\(yùn)行時(shí)刻實(shí)現(xiàn)部分應(yīng)可以被選擇或者切換章鲤。
?類的抽象以及它的實(shí)現(xiàn)都應(yīng)該可以通過生成子類的方法加以擴(kuò)充。這是Bridge模式使得開發(fā)者可以對不同的抽象接口和實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)行組合咆贬，并分別對它們進(jìn)行擴(kuò)充败徊。
?對一個(gè)抽象的實(shí)現(xiàn)部分的修改應(yīng)對客戶不產(chǎn)生影響，即客戶代碼不必重新編譯掏缎。
? (C++)想對客戶完全隱藏抽象的實(shí)現(xiàn)部分皱蹦。
?有許多類要生成的類層次結(jié)構(gòu)。
?想在多個(gè)對象間共享實(shí)現(xiàn)（可能使用引用計(jì)數(shù))眷蜈，但同時(shí)要求客戶并不知道這一點(diǎn)沪哺。
對比圖6-1可知，以類Image為基類的繼承結(jié)構(gòu)對應(yīng)的是橋接模式中的Abstraction繼承結(jié)構(gòu)酌儒。題目所給的Java源代碼已經(jīng)將橋接模式的基本框架給出了辜妓，所需填寫的空主要考察的是如何在實(shí)際問題中應(yīng)用橋接模式。
第（1）空考查的是橋接模式中實(shí)現(xiàn)類的接口忌怎，這個(gè)接口在基類Implementor中定義籍滴，由其派生類進(jìn)行重置。在Java中可以釆用抽象類和抽象方法來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)榴啸。結(jié)合派生類Winlmp和Linuxlmp的代碼异逐，可知（1）處應(yīng)填寫抽象方法abstract void doPaint(Matrix m)。
第（2）空考查的是Image這個(gè)繼承結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)插掂。在這個(gè)繼承結(jié)構(gòu)中灰瞻，需要調(diào)用Implementor中定義的接口腥例，即Implementor::doPaint。所以（2）處應(yīng)填寫 imp.doPaint(m)酝润。
(3)?（5)空考查的是橋接模式的使用燎竖。（3)、(4)處分別創(chuàng)建兩個(gè)抽象類的引用要销，分別應(yīng)填寫new GIFImage()构回、new Linuxlmp()。第（5）空實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)繼承結(jié)構(gòu)之間的聚集關(guān)系疏咐，因此應(yīng)填寫image.setlmp(imagelmp)纤掸。