2022年下半年软件设计师下午题题目详解与知识点解析（附真题及答案）
题目详解与知识点解析
试题一：数据流图与结构化分析
问题1：识别实体E1-E4
- 解题思路：根据系统功能，外部参与者包括计量装置（上传数据）、管理员（维护基础数据）、计量检测人员（检定分析）、第三方服务（查询检定结果）。
- 答案示例：
- E1：计量装置
- E2：管理员
- E3：计量检测人员
- E4：第三方服务
- 知识点：
- 实体定义：与系统直接交互的外部角色或系统。常用判断依据：是否为数据的产生者或消费者。
问题2：数据存储D1-D5
- 解题思路：基于功能描述：
- D1：存储充电监测数据 → 充电监测数据表
- D2：存储计量数据 → 计量数据表
- D3：存储心跳数据 → 心跳记录表
- D4：存储误差分析结果 → 误差分析表
- D5：存储检定结果 → 检定记录表
- 知识点：
- 数据存储设计：与功能模块一一对应，需涵盖所有需持久化的数据。
问题3：补充数据流
- 缺失数据流示例：
- 误差分析数据流：起点D4（误差分析表），终点P4（检定分析模块）。
- 检定信息流：起点D5（检定记录表），终点第三方服务（E4）。
- 知识点：
- 数据流完整性：需覆盖各模块之间的输入输出，尤其注意子流程与数据存储的交互。
问题4：数据流组成
- 组成结构：充电监测与计量数据包含：时间戳、电压值、电流值、电能值、充电桩编号、计量装置编号。
- 知识点：
- 数据流内容：根据功能描述，需包含所有关键测量值和关联标识。
试题二：数据库设计与ER模型
问题1：补充ER图联系
- 缺失联系：
- 分公司-专卖店：1对多关系（一个分公司有多个专卖店）。
- 专卖店-店长：1对1关系（每个专卖店只有一个店长）。
- 专卖店-职员：1对多关系（每个专卖店有多名职员）。
- 知识点：
- ER模型设计：正确识别实体间的关系类型（1:1、1:N、M:N）。
问题2：逻辑结构设计
- 填充关系模式：
- (a) 店长（外键，引用职员表）
- (b) 专卖店号（外键，引用专卖店表）
- 主键与外键约束：
- 专卖店主键：专卖店号；外键：分公司编号。
- 职员主键：职员号；外键：专卖店号。
- 知识点：
- 主外键设计：确保关系模式的参照完整性。
问题3：新增紧急联系人
- 新增实体：紧急联系人，属性：姓名、关系、联系电话、职员号（外键）。
- 关系模式：紧急联系人（职员号，姓名，关系，电话）。
- 知识点：
- 数据扩展性：新增实体需与原有结构保持关联，符合第三范式。
试题三：UML用例图与类图
问题1：用例识别
- U1-U4用例示例：
- U1：输入温度（华氏度）
- U2：输入温度（摄氏度）
- U3：升高温度
- U4：降低温度
- 知识点：
- 用例粒度：每个用例代表独立功能，需根据用户交互行为划分。
问题2：类识别
- C1-C8类示例：
- C1：温度输入界面
- C2：华氏度输入框
- C3：摄氏度输入框
- C4：温度控制器
- C5：温度计显示
- …
- 知识点：
- 类图构建：通过界面组件（输入框、按钮）和功能类（控制器、显示器）定义类结构。
问题3：设计模式应用
- 适配器模式：
- 作用：将不同单位的转换逻辑封装成独立类，例如将千克转克、厘米转英寸的转换逻辑适配为统一接口。
- 原因：适配器模式解耦具体单位转换的实现，提高系统扩展性。
试题四：堆排序算法实现
问题1：代码填空
- 关键填空：
- (1)
R[0] < R[j]（比较当前节点与子节点） - (2)
Heapify(R, i, n)（初始化调用堆调整） - (3)
i > 1（循环直到堆中仅剩一个元素） - (4)
R[1] = R[0]（交换堆顶元素与末尾元素）
- (1)
- 知识点：
- 堆调整逻辑：从最后一个非叶节点开始调整，确保父节点大于子节点。
问题2：时间复杂度
- 答案：
O(n log n) - 原因：堆排序的建堆阶段复杂度为O(n)，每次调整复杂度为O(log n)，总复杂度为O(n) + O(n log n) → O(n log n)。
问题3：堆构建与调整
- 初始堆：
(20, 15, 19, 10, 7, 13, 8, 4) - 调整后堆：
(19, 15, 13, 10, 7, 4, 8) - 知识点：
- 大顶堆构建：从最后一个非叶节点向上调整，确保父节点值最大。
试题五/六：外观模式实现
代码填空思路：
- Patient接口：需定义
getName()方法 → (1)String getName();（Java）/virtual string getName() = 0;（C++）。 - Disposer接口：定义处理方法 → (2)
void dispose(Patient patient);（Java）/virtual void dispose(Patient* patient) = 0;（C++）。 - 客户端调用：创建
ConcretePatient对象，通过Facade执行处理 → (3)new ConcretePatient("张三")；(4)Facade；(5)new Facade(patient)；(6)f.dispose();
知识点：
- 外观模式：封装多个复杂子系统的接口，提供一个统一的高层接口，降低客户端与子系统的耦合度。
总结与复习建议
- 数据流图：重点识别外部实体和数据存储，关注数据流动的完整性。
- 数据库设计：掌握ER模型到关系模式的转换，主外键约束与规范化。
- 面向对象设计：熟悉UML用例图与类图的绘制，理解适配器模式的应用场景。
- 堆排序算法：掌握堆调整与建堆过程，熟记时间复杂度。
- 设计模式：外观模式核心是简化复杂交互，需掌握其结构与应用场景。
通过以上思路与知识点梳理，结合实际真题练习，可系统性提升解题能力！