软件工程习题含参考答案形式化说明技术总体设计详细设计
【软件工程习题(含参考答案)】形式化说明技术+总体设计+详细设计
第一题:
画出下列伪码程序的流图，计算它的环形复杂度。你觉得这个程序的逻辑有什么问题吗？
C EXAMPLE
LOOP:DO WHILE X>0
A=B+1
IF A>10
THEN X=A
ELSE Y=Z
END IF
IF Y<5
THEN PRINT X,Y
ELSE IF Y=2
THEN GOTO LOOP
ELSE C=3
END IF
END IF
G=H+R
END DO
IF F>0
THEN PRINT G
ELSE PRINT K
END IF
STOP
| 解： （1）程序流程图和数据流图，如下： （2）环形复杂度的计算 环形复杂度 V（G）=流图中的区域数 = 流图中判定结点数目+1 = 6 + 1 = 7. PS：其中，判定结点为：1、3、6、8、10、11 （注意：判定结点就是有两条输出弧的结点） （3）程序所存在的逻辑问题： 控制最外层循环的变量X不仅没有经过初始化，且该循环内部没有任何有可能改变X的语句。这样的话，WHILE循环部分的代码要么不会执行，要么可能会出现死循环。 |
第二题:
(1).假设只有SEQUENCE和DO_WHILE两种控制结构，怎么利用它们完成 IF_THEN_ELSE操作？
(2). 假设只有SEQUENCE和IF_THEN_ELSE两种控制结构，怎么利用它们完成DO_WHILE操作？
| 解： 当只有SEQUENCE和DO_WHILE两种控制结构，利用它们可以完成如下IF_THEN_ELSE操作： K = 1 DO WHILE （条件 .AND. K.EQ.1) 程序块1 K=K+1 END DO DO WHILE （ (.NOT. 条件) .AND. K.EQ.1) 程序块2 K=K+1 END DO 当只有 SEQUENCE 和 IF_THEN_ELSE 两种控制结构，利用它们完成 DO_WHILE 操作，转化如下： label: IF ( 条件) THEN 程序块 GOTO label ELSE 程序块 END IF |
第三题:
(1).为 每种类型的模块内聚 举一个例子。
(2).为 每种类型的模块耦合 举一个具体的例子。
| 解： （1）内聚 ,每种类型的模块内聚举例说明如下： 1 、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。 2 、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。 3 、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。 4 、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 5 、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。 6 、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。 7 、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 （2）耦合 ,每种类型的模块耦合举例说明如下： 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，它们的关系如下图： 下面举例说明以上几种耦合： 非直接耦合：两模块之间没直接关系（模块1和模块2），独立性最强 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。 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 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 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。 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。 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） |
第四题、 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）。
(1).试用有穷状态机说明上述的图书流通系统。
(2).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。
| 解： 图书馆流通系统的有穷状态机描述如下： （一）图1、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2、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 ：如下图所示 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，} 3、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3所示 初始态 S ：{读者查询状态} 终态集 F ：{查询结果} 4、Petri网说明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：如下图，其中P1表示书在图书馆P2表示书在读者手上，P3书被预约。C：借书操作， R：还书操作， H：预约操作 |
第五题: 画出下列 伪代码程序的流程图和盒图 ：
START
IF p THEN
WHILE q DO
f
END DO
ELSE
BLOCK
g
n
END BLOCK
END IF
STOP
| 解： 程序流程图： 盒图： |
第六题:
(1).举例说明形式化说明技术和非形式化方法的优缺点。
(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？
| 解：（1）形式化说明技术和非形式化方法的优缺点如下： 以一 个简单的打飞机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，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，啰嗦繁杂，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。 （2）应用形式化方法的应该遵循的准则如下： 1，应该选用适当的表示方法； 2，应该形式化，但不要过分形式化； 3, 应该估算成本； 4, 应该有形式化的方法顾问随时提供咨询； 5, 不应该放弃传统的开发方式； 6，应该建立详尽的文档； 7，不应该放弃质量标准； 8，不应该盲目依赖形式化方法； 9，应该测试，测试再测试； 10，应该重用。 |
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。
耦合：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。