软件工程导论例题详解（整本书）
第1章 软件工程学概述
第1题
一、什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ 答:软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。 软件危机的典型表现： (1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。 (2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 (3) 软件产品的质量往往是靠不住的。 (4) 软件常常是不可维护的。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。 (6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。 (7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。 软件危机出现的原因： (1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。 (2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。 (3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。
第2题
2.假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？ 答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”是在引入变动，当然付出的代价更高。一个故障是代码错误造成的，有时这种错误是不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是整体构架的错误。
第3题
3.什么是软件工程？它有哪些本质特征？怎样用软件工程消除软件危机？ 1993年IEEE的定义：软件工程是：①把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件；②研究①中提到的途径。 软件工程的本质特征： (1) 软件工程关注于大型程序(软件系统)的构造 (2) 软件工程的中心课题是分解问题，控制复杂性 (3) 软件是经常变化的，开发过程中必须考虑软件将来可能的变化 (4) 开发软件的效率非常重要，因此，软件工程的一个重要课题就是，寻求开发与维护软件的更好更有效的方法和工具 (5) 和谐地合作是开发软件的关键 (6) 软件必须有效地支持它的用户 (7) 在软件工程领域中是由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人完成一些工作 消除软件危机的途径： (1) 对计算机软件有一个正确的认识(软件≠程序） (2) 必须充分认识到软件开发不是某种个体劳动的神秘技巧，而应该是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目 (3) 推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功技术和方法 (4) 开发和使用更好的软件工具
第4题
4.简述结构化范型和面向对象范型的要点，并分析他们的优缺点。 (1)传统方法学：也称为生命周期方法学或结构化范型。优点：把软件生命周期划分成基干个阶段，每个阶段的任务相对独立，而且比较简单，便于不同人员分工协作，从而降低了整个软件开发过程的困难程度。缺点：当软件规模庞大时，或者对软件的需求是模糊的或会承受时间而变化的时候，开发出的软件往往不成功；而且维护起来仍然很困难。
(2)面向对象方法学：优点：降低了软件产品的复杂性；提高了软件的可理解性；简化了软件的开发和维护工作；促进了软件重用。
第5题
5.根据历史数据可以做出如下的假设： 对计算机存储容量的需求大致按下面公式描述的趋势逐年增加： M=4080e0.28(Y-1960) 存储器的价格按下面公式描述的趋势逐年下降： P1=0.3×0.72Y-1974(美分/位) 如果计算机字长为16位，则存储器价格下降的趋势为： P2=0.048×0.72Y-1974(美元/字) 在上列公式中Y代表年份，M是存储容量(字数)，P1和P2代表价格。 基于上述假设可以比较计算机硬件和软件成本的变化趋势。要求计算： (1) 在1985年对计算机存储容量的需求估计是多少?如果字长为16位，这个存储器的价格是多少? (2) 假设在1985年一名程序员每天可开发出10条指令，程序员的平均工资是每月4000美元。如果一条指令为一个字长，计算使存储器装满程序所需用的成本。 (3) 假设在1995年存储器字长为32位，一名程序员每天可开发出30条指令，程序员的月平均工资为6000美元，重复(1)、(2)题。 答:(1)存储容量需求M=4080e0.28（1985-1960）=4474263（字） 存储器价格P=0.048×0.72（1985-1974）×4474263=5789美元 (2)需要工作量4474263/200=22371（人/月） 指令成本22371×4000=89484000美元 (3)需求估计M=4080e0.28（1995-1960）=73577679字 存储器价格0.003×32×0.72（1995-1974）×73577679=7127美元 工作量73577679/600=122629(人/月） 成本122629×6000=735776790美元
第6题
6.什么是软件过程?它与软件工程方法学有何关系? 软件过程是为了开发出高质量的软件产品所需完成的一系列任务的框架，它规定了完成各项任务的工作步骤。 软件工程方法学：通常把在软件生命周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法学，也称范型。 软件过程是软件工程方法学的3个重要组成部分之一。
第7题
7.什么是软件生命周期模型？试比较瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型的优缺点，说明每种模型的使用范围。 答:软件生命周期模型是跨越整个生存期的系统开发、运作和维护所实施的全部过程、活动和任务的结构框架。 瀑布模型 优点：它提供了一个模板，这个模板使得分析、设计、编码、测试和支持的方法可以在该模板下有一个共同的指导。虽然有不少缺陷但比在软件开发中随意的状态要好得多。 缺点：(1) 实际的项目大部分情况难以按照该模型给出的顺序进行，而且这种模型的迭代是间接的，这很容易由微小的变化而造成大的混乱。 (2) 经常情况下客户难以表达真正的需求，而这种模型却要求如此，这种模型是不欢迎具有二义性问题存在的。 (3) 客户要等到开发周期的晚期才能看到程序运行的测试版本，而在这时发现大的错误时，可能引起客户的惊慌，而后果也可能是灾难性的。 快速原型模型 优点：使用户能够感受到实际的系统，使开发者能够快速地构造出系统的框架。 缺点：产品的先天性不足，因为开发者常常需要做实现上的折中，可能采用不合适的操作系统或程序设计语言，以使原型能够尽快工作。 增量模型 优点：(1) 人员分配灵活，刚开始不用投入大量人力资源，当核心产品很受欢迎时，可增加人力实现下一个增量。 (2) 当配备的人员不能在设定的期限内完成产品时，它提供了一种先推出核心产品的途径，这样就可以先发布部分功能给客户，对客户起到镇静剂的作用。 缺点：(1) 至始至终开发者和客户纠缠在一起，直到完全版本出来。 (2) 适合于软件需求不明确、设计方案有一定风险的软件项目。 该模型具有一定的市场。 螺旋模型 优点：对于大型系统及软件的开发，这种模型是一个很好的方法。开发者和客户能够较好地对待和理解每一个演化级别上的风险。 缺点：(1) 需要相当的风险分析评估的专门技术，且成功依赖于这种技术。 (2) 很明显一个大的没有被发现的风险问题，将会导致问题的发生，可能导致演化的方法失去控制。 (3) 这种模型相对比较新，应用不广泛，其功效需要进一步的验证。 该模型适合于大型软件的开发
第8题
8.为什么说喷泉模型较好的体现了面向对象软件开发过程无缝和迭代的特性？ 答:因为使用面向对象方法学开发软件时，各个阶段都使用统一的概念和表示符号，因此，整个开发过程都是吻合一致的，或者说是无缝连接的，这自然就很容易实现各个开发步骤的反复多次迭代，达到认识的逐步深化，而喷泉模型则很好的体现了面向对象软件开发过程迭代和无缝的特性。
第9题
9.试讨论Rational统一过程的优缺点。 答:优点:提高了团队生产力，在迭代的开发过程、需求管理、基于组建的体系结构、可视化软件建模、验证软件质量及控制软件变更等方面、针对所有关键的开发活动为每个开发成员提供了必要的准则、模版和工具指导，并确保全体成员共享相同的知识基础。它建立了简洁和清晰的过程结构，为开发过程提供较大的通用性。 缺点：RUP只是一个开发过程，并没有涵盖软件过程的全部内容，例如它缺少关于软件运行和支持等方面的内容，此外，他没有支持多项目的开发结构，这在一定程度上降低了在开发组织内大范围实现重用的可能性。
第10题
10.Rational统一过程主要适用于何种项目？ 答:大型的需求不断变化的复杂软件系统项目。
第11题
11.说明敏捷过程的适用范围 答:适用于商业竞争环境下对小型项目提出的有限资源和有限开发时间的约束。
第12题
12.说明微软过程的适用范围 答:适用于商业环境下具有有限资源和有限开发时间约束的项目的软件过程模式。
第2章 可行性研究
第1题
1.在软件开发的早期阶段为什么要进行可行性研究?应该从哪些方面研究目标系统的可行性？ 答：（1）开发一个软件时，需要判断原定的系统模型和目标是否现实，系统完成后所能带来的效益是否大到值得投资开发这个系统的程度，如果做不到这些，那么花费在这些工程上的任何时间、人力、软硬件资源和经费，都是无谓的浪费。可行性研究的实质是要进行一次大大压缩简化了的系统分析和设计过程，就是在较高层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。 （2）一般说来，至少应该从以下三个方面研究每种解法的可行性： a.技术可行性。对要开发项目的功能、性能和限制条件进行分析，确定在现有的资源条件下，技术风险有多大，项目是否能实现，这些即为技术可行性研究的内容。这里的资源包括已有的或可以搞到的硬件、软件资源，现有技术人员的技术水平和已有的工作基础。 b.经济可行性。进行开发成本的估算以及了解取得效益的评估，确定要开发的项目是否值得投资开发，这些即为经济可行性研究的内容对于大多数系统，一般衡量经济上是否合算，应考虑一个“底线”，经济可行性研究范围较广，包括成本—效益分析，长期公司经营策略，开发所需的成本和资源，潜在的市场前景。 c.操作可行性。有时还要研究社会可行性问题，研究要开发的项目是否存在任何侵犯、妨碍等责任问题。社会可行性所涉及的范围也比较广，它包括合同、责任、侵权和其他一些技术人员常常不了解的陷阱等。 必要时还应该从法律、社会效益等更广泛的方面研究每种解法的可行性。
第2题
2.为方便储户，某银行拟开发计算机储蓄系统。储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果是存款，系统记录存款人姓名、住址、存款类型、存款日期、利率等信息，并印出存款单给储户；如果是取款，系统计算利息并印出利息清单给储户。请写出问题定义并分析此系统的可行性。 答：如果是存款，储户填写存款单，然后交给业务员键入系统，同时系统还要记录存款人姓名、住址（或电话号码）、身份证号码、存款类型、存款日期、利率等信息，完成后由系统打印存款单给储户。 如果是取款，储户填写取款单，然后交给业务员，业务员把取款金额输入系统并要求储户输入密码以确认身份，核对密码正确无误后系统计算利息并印出利息清单给储户。 为了满足储户的需求，该系统需要迅速的对用户的要求做出反馈，要对用户输入的信息作出最快的处理，所以就需要很大的主存容量，以及强大的数据库支持。由于是所面向的用户是广泛的储蓄用户群，所以需要系统强大的安全性能支持。可行性研究方法 条件、假定和限制 建议开发软件运行的最短寿命：5年 进行系统方案选择比较的期限：2个月 经费来源和使用限制：定制银行 硬件、软件、运行环境和开发环境的条件和限制： 银行中心拥有大型机以及用来支持的数据库，各个银行网点都有安 好的PC机，安装有Windows2000及以上的操作系统。 建议开发软件投入使用的最迟时间：开发完成后试运行1个月。 可行性研究方法 通过与银行熟练业务员进行深入讨论，制定详细用户调查问卷，真正了解用户以及银行业务员的实际需求，根据业务员提供的信息以及问题定义再综合调查问卷中用户提出的意见进行改进。最终确定项目需要解决的问题，并确定问题能不能被解决。 决定可行性的主要因素 1）项目开发成本 2）所需设备置办成本 3）技术是否能满足需求 4）操作人员的熟练程度 5）资源有效性 对现有系统的分析
1处理流程和数据流程 存款流程图：
取款流程图：
数据流程图：
2工作负荷 当前大多数银行所使用的银行储蓄系统在办理业务时手续繁琐，人工业务操作过多，办理一个客户的业务就需耗费较长的时间，其他客户只有等待。这样太浪费时间，需要大量的业务员处理客户业务。特别是在节假日人流高峰期，导致工作效率非常低，且出错率高，以致客户等待办理手续过长感到不耐烦，降低了银行效率。这也给银行工作人员增加了非常大的负担和额外的工作负荷；同时业务员增多，银行费用支出多，给银行公司的发展带来严重的制约和压力。 3费用支出 运行现有系统所需要的费用支出包括：银行业务员及其他工作人员的工资，系统维护所需资金。 4人员 需要大量的业务员、客服人员，系统维护人员以及其他工作人员。 5设备 现有系统所需要的设备有：打印机、PC机、电脑。 6局限性 工作效率底下，不能符合大量群众的及时需求，给群众的生活带来不便。这是现有系统办理业务的流程中出现的一个严重问题。为了解决这一问题，让人们再办理银行业务更加方便快捷，我们急需开发一个更为高效的银行计算机储蓄系统，让储蓄业务不用再排队。 （1）当前银行使用的银行储蓄系统在办理业务时仅仅靠手工操作，人工业务占据了全部，所以要求银行业务员办理业务时细心耐心，对数字敏感，算术水平 高。它严重影响了工作效率，且出错率高，储户办理事务时需要等待时间过长，需要大量的银行业务员才能满足日益增长的存取款要求。 （2）用纸张记录保存用户存款记录查找繁琐，耗时久，不方便，且容易丢失。且人工记录不能保证万无一失，容易出现数据录入错误。随着用户数的增多，这个缺陷会越发凸显。 （3）存款记录保密性差，任何一个业务员都可以随意更改查阅用户数据，用户的资料容易泄漏，带来安全隐患。 （4）业务员服务的时间有限，不能24小时办理业务，没有应急处理，不能更好的解决群众的需求。 （5）所有客户的业务都由业务员手工办理，浪费人力资源。有的简单的业务经改进可由机器完成，完全不用人工参与，这样节约了人力成本，也提高效率。 （6）对现有系统的改进维护只能依靠增多业务员数量，增多银行分行数目，提高业务员业务素质来实现。增多业务员数量会导致银行人员支出大大增多，同 时需要多选址建设分行，或者扩大分行规模，费用代价巨大。业务员的业务素质需要培养，不能短期无限看见成效，及培养新人员需要一定的时间，这又浪费资金和 人力资源。对现用系统的改进型维护已经不能解决储户越来越多、储户时间越来越长的问题。
第3题
3.为方便旅客，某航空公司拟开发一个机票预定系统。旅行社把预定机票的旅客信息（姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地等）输入进入该系统，系统为旅客安排航班，印出取票通知和账单，旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知和账单交款取票，系统校对无误即印出机票给旅客。 写出问题定义并分析系统的可行性。 答: 1> 目标：在一个月内建立一个高效率，无差错的航空公司机票预定系统 2> 存在的主要问题：人工不易管理，手续繁琐 3> 建立新系统 ①经济可行性成本效益分析 成本估算：打印机一台（2000元）+开发费（3500元）=5500元 可承担效益估算:该系统有很好的社会效益，提高了航空公司售票效率，方便了旅客，售票方便化，科学化 ②技术可行性 经过调查分析，得到目前航空公司机票预定系统流程图如下：
第4题
4.目前住院病人主要由护士护理，这样做不仅需要大量护士，而且由于不能随时观察危重病人的病情变化，还可能会延误抢救时机。某医院打算开发一个以计算机为中心的患者监护系统，试写出问题定义，并且分析开发这个系统的可行性。 医院对患者监护系统的基本要求是随时接收每个病人的生理信号(脉搏、体温、血压、心电图等)，定时记录病人情况以形成患者日志，当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息，此外，护士在需要时还可以要求系统印出某个指定病人的病情报告。 可行性分析–原系统分析：
可行性分析-逻辑图：
技术可行性:虽然生理数据的采集需要涉及大量的专业精密仪器，软件工程师并不精通，但是可以在专业人士的帮助下完成。 经济可行性:支出方面由医院方面承担，是否可行取决于医院方面是否能支付所需的费用。 操作可行性:医生并不具有软件维护的能力，在数据库的维护上需要专业人士来进行，因为病患数目并不会太多，所以只需一个人或者几个人定期对数据库进行管理和维护就行了。
第5题
5.北京某高校可用的电话号码有以下几类：校内电话号码由4位数字组成，第一位数字不是0.校外电话又分为本市电话和外地电话两类。拨校外电话需要先拨0，若是本市电话则接着拨8位数字（第一位不是0），若是外地电话则拨3位区码后再拨8位电话号码（第一位不是0）。 用2.5.2小节讲述的定义数据的方法，定义上述的电话号码。 答： 电话号码＝［校内电话号码｜校外电话号码］ 校内电话号码＝非零数字＋３位数字 校外电话号码＝［本市号码｜外地号码］ 本市号码＝数字零＋８位数字 外地号码＝数字零＋３位数字＋８位数字 非零数字＝［１｜２｜３｜４｜５｜６｜７｜８｜９］ 数字零＝０ ３位数字＝３｛数字｝３ ８位数字＝非零数字＋７位数字 ７位数字＝７｛数字｝７ 数字＝［０｜１｜２｜３｜４｜５｜６｜７｜８｜９］ 其中，[ ]意思是或，从校内电话号码或校外电话号码中选择一个；{ }表示重复，两边的数字表示重复次数的下限和上限；=意思是定义为；+意思是和，连接两个分量。
第3章 需求分析
第1题
1.为什么要进行需求分析？通常对软件系统有哪些要求？ 答：(1) 为了开发出真正满足用户需求的软件产品，首先必须知道用户的需求。对软件需求的深入理解是软件开发工作获得成功的前提条件，不论我们把设计和编码工作做得如何出色，不能真正满足用户需求的程序只会令用户失望，给开发者带来烦恼。 (2)确定对系统的综合要求：1、功能需求；2、性能需求；3、可靠性和可用性需求；4、出错处理需求；5、接口需求；6、约束；7、逆向需求；8、将来可以提出的要求，分析系统的数据要求。
第2题
2.怎样与用户有效地沟通以获取用户的真实需求？ 答:与用户沟通获取需求的方法：访谈；面向数据流自顶向下求精；简易的应用规格说明技术；快速建立软件原型
第3题
3.银行计算机储蓄系统的工作过程大致如下：储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果是存款则系统记录存款人姓名、住址(或电话号码)、身份证号码、存款类型、存款日期、到期日期、利率及密码(可选)等信息，并印出存单给储户；如果是取款且存款时留有密码，则系统首先核对储户密码，若密码正确或存款时未留密码，则系统计算利息并打印出利息清单给储户。 用数据流图描绘本系统的功能，并用实体-联系图描绘系统中的数据对象。
第4题
4.分析习题2第3题所述的机票预订系统。试用实体-联系图描绘本系统中的数据对象并用数据流图描绘本系统的功能。
第5题
5.分所析习题2中第4题所述的患者监护系统。试用实体-联系图描述本系统中的数据对象并用数据流图描绘本系统的功能，画出本系统的顶层IPO图。
第6题
6.复印机的工作过程大致如下：未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命令则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下一个复印命令；如果执行复印命令时发现没纸，则进入缺纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准备接收复印命令；如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出警告等待维修人员来排除故障，故障排除后回到闲置状态。 试用状态转换图描绘复印机的行为。 答案：从问题陈述可知，复印机的状态主要有“闲置”、“复印”、“缺纸”和“卡纸”。引起状态转换的事件主要是“复印命令”、“完成复印命令”、“发现缺纸”、“装满纸”、“发生卡纸故障”和“排除了卡纸故障”。
第4章 形式化说明技术
第1题
1.举例对比形式化方法和欠形式化方法的优缺点。 形式化说明： 优点：(1)简洁准确的描述物理现象，对象获动作的结果。 (2)可以在不同软件工程活动之间平滑的过度。 (3)它提供了高层确认的手段。 缺点：大多形式化的规格说明主要关注系统的功能数据，而时序的问题，控制和行为等方面的需求却更难于表示。 非形式化说明： 优点：难度低 缺点：可能存在矛盾，二义性，含糊性，不完整性级抽象层次混乱等问题 以一个简单的俄罗斯方块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，但变量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，罗嗦繁杂，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。
第2题
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时应遵守哪些准则? 在开发大型软件系统的过程中应该使用形式化说明技术。 应用形式化方法的准则： （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）应该有形式化方法顾问随时提供咨询。 （5）不应该放弃传统的开发方法。 （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。
第3题
一个浮点二进制数的构成是：一个可选的符号(+或-)，后跟一个或多个二进制位，再跟上一个字符E，再加上另一个可选符号(+或-)及一个或多个二进制位。例如，下列的字符串都是浮点二进制数： 110101E-101 -100111E11101 +1E0 更形式化地，浮点二进制数定义如下： 〈floating-point binary〉∷=［〈sign〉］〈bitstring〉E［〈sign〉］〈bitstring〉 〈sign〉 ∷=+｜- 〈bitstring〉 ∷=〈bit〉［〈bitstring〉］ 〈bit〉 ∷=0｜1
其中， 符号∷=表示定义为； 符号［…］表示可选项； 符号a｜b表示a或b。 假设有这样一个有穷状态机：以一串字符为输入，判断字符串中是否含有合法的浮点二进制数。试对这个有穷状态机进行规格说明。 答: 该有穷状态机的初态是“等待字符串输入”。在初态若接收到字符十、字符一、或二进制位，则进入“输入尾数”状态;在初态若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“输入尾数”状态若接收到二进制位，则保持该状态不变;若接收到字符E,则进入“等待输入指数”状态;若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“等待输入指数”状态若接收到字符＋、字符一、或二进制位，则进入“输入指数”状态;若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“输入指数”状态若接收到二进制位，则保持该状态不变;若输入其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”;若输入结束，则进入终态“浮点二进制数”。
第4题
4.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，每个借阅人都有一个带条形码的卡片。当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，图书管理员将再做一次扫描，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。借阅人可以在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）。 试用有穷状态机说明上述的图书流通系统。 答:(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}
(2)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}
第5题
5.试用Petri网说明第4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。 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6题
6.试用Z语言对第4题所述图书馆流通系统做一个完整的规格说明。 答:
## 第5章 总体设计
第1题
1.为每种类型的模块耦合举一个具体例子。 耦合式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。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，它们的关系为：
下面举例说明以上耦合: A.非直接耦合:两个模块没有直接的关系(模块1和模块2)，独立性最强
B.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。
C.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。
D.控制耦合:即如果一个模块通过传递开关、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
E.外部耦合:一组模块都访问同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该分局变量的信息，则称之为外部耦合。
F.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。
G.内容耦合:如果出现以下情况之子，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) Sub AA(…) … … Goto L … End sub Sub BB(…) … … L:… … End sub
第2题
2.为每种类型的模块内聚集一个具体例子。 答: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。 低内聚: A. 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。 B. 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。 C.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。 中内聚 A.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 B.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。 高内聚: A.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。 B.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
第3题
3.用面向数据流的方法设计下列系统的软件结构。 (1)储蓄系统(参见习题2第2题) (2)机票预订系统(参见习题2第3题) (3)患者监护系统(参见习题2第4题) 储蓄系统
机票预订系统
患者监护系统
第4题
4.美国某大学有 200 名教师，校方与教师工会刚刚签订一项协议。按照协议，所有年工资超过26000（含26000 ）的教师工资将保持不变，年工资少于26000 的教师将增加工资，所增加工资数额按下述方法计算：给每位教师所赡养的人（包括教师本人）每年补助100，此外，教师有一年工龄每年再多补助￥50，但是，增加后的年工资总额不能多于26000。 教师工资档案存储在行政办公室的磁带上，档案中有目前的年工资、赡养的人数、雇佣日期等信息。需要写一个程序计算并印出每名教师的原工资和调整后的新工资。 要求：（1）画出此系统的数据流图； （2）写出需求说明； （3）设计上述的工资调整程序(要求用 HIPO 图描绘设计结果)，设计时分别采用两种算法，并比较两种算法的优缺点： （a）搜索工资档案数据，找出年工资少于26000 的人，计算新工资，校核是否超过26000，存储新工资，印出新旧工资对照表； （b）把工资档案数据按工资从最低到最高的次序排序，当工资数额超过26000 时即停止排序，计算新工资，校核是否超过限额，存储新工资，印出结果。 （4）你所画出的数据流图适应用那种算法？ 答: (1)数据流图: 分解后: (2)需求说明: 1.功能需求:可以输入调资的标准，输入教师档案，经调资给出新的教师档案，需要存储档案 2.性能需求:软件的响应时间小于0.5s，更新处理要快 3.灵活需求:当需求发生某些变化时，该软件应该能够适应这些变化 4.故障处理要求:出现错误时，应给予警告或提示 (3) A. B. (a)比较耗时，因为它要检索所有的档案 (b)从速度上看比较块，但是(b)需要排序算法 比较复杂，(a)对于设计来讲比较简单 (4)画出的数据流图比较适合(A)的算法
第5题
5.下面将给出两个人玩的扑克牌游戏的一种玩法，试设计一个模拟程序，它的基本功能是： （1）发两手牌（利用随机数产生器）。 （2）确定赢者和赢牌的类型。 （3）模拟N次游戏，计算每种类型牌赢或平局的概率。要求用HIPO图描绘设计结果并且画出高层控制流程图。 扑克牌游戏规则如下： （1）有两个人玩分别为A和B。 （2）一副扑克牌有52张牌，4种花色（黑桃、红桃、梅花、方块），每种花色的牌的点数按升序排列有2，3,4，…，10，J,Q,K,A等13种。 （3）给每个人发三张牌，牌面向上，赢者立即可以确定。 （4）最高等级的一手牌成为同花，即3张牌均为同一种花色，最大的同花是同一种花色的Q,K,A。 （5）第二等级的牌称为顺子，即点数连续的3张牌，最大的顺子是花色不同的Q，K，A。 （6）第三等级的牌是同点，即点数相同的三张牌，最大的同点是AAA。 （7）第四等级的牌是对子，即3张牌中有两张点数相同，最大的对子是A,A,K。 （8）第五等级的牌是杂牌，即除去上列4等之外的任何一手牌，最大的杂牌是不同花色的A.K,J。 （9）若两个人的牌类型不同，则等级高者胜；若等级相同，则点数高者胜；若点数也相同，则为平局。 答: 程序：
#include "stdio.h"
int rabl(int a,int b,int *r)
{
int l,k,m,i,p;
k=b-a+1;
l=2;
while(i<=1)
{
k=k+k+k+k+k;
k=k%m;
l=k/4+a;
if(l<=b) {p=l;i=i+1;}
}
*r=k;
return(p);
}
int max(int T[10] [10])
{
int t=0;
if(T[0] [0]>T[1] [0])
t=T[0] [0];
else t=T[1][0];
if(t<T[2] [0]
t=T[2][0];
return t;
}
int E1(int T[10][10])
{
if(T[0][1]==T[1][1]&&T[1][1]==T[2][1])
return 1;
else return 0;
}
int E2(int T[10][10])
{
int q=0;
if(((max(T[10][10])-1)==T[0][0]||(max(T[10][10])-1)==T[1][0]||(max(T[10][10])
-1)==T[2][0])&&((max(T[10][10])-2)==T[0][0]||(max(T[10][10])-2)==T[1][0] ||
(max(T[10][10])-2)==T[2][0])) // if(q=max(T[][10]))
return 1;
else
return 0;
}
int E3(int T[10][10])
{
if(T[0][0]==T[1][0]==T[2][0])
return 1;
else return 0;
}
int E4(int T[10][10])
{
if(T[0][0]==T[1][0]&&T[0][0]!=T[2][0])return 1; else if(T[0][0]T[2][0]&&T[0][0]!=T[1][0]) return 1; else if(T[1][0]T[2][0]&&T[1][0]!=T[0][0]) return 1; else return 0; } void main() { int times=0,e1=0,e2=0,e3=0,e4=0,e5=0; int A[10][10],B[10][10]; int r1=2,r2=3; printf(“请输入游戏的次数\n”); scanf(“%d”,×); for(int j=0;j<times;j++) { for(int i=0;i<3;i++) { A[i][0]=rabl(1,13,&r1); A[i][1]=rabl(14,17,&r2); B[i][0]=rabl(1,13,&r1); B[i][1]=rabl(14,17,&r2); } if(E1(A[][10])>E1(B[][10])){ e1++; printf(“A赢，同花顺\n”); }
else if(E1(A[][10])<E1(B[ ][10]) { e1++; printf(“B赢，同花顺\n”); } else if(E1(A[ ][10])E1(B[][10])&&E1(B[][10])1) { e1++; if(max(A[][10])>max(B[][10])) printf(“A赢，同花顺\n”); else printf(“B赢，同花顺\n”); } else if(E2(A[ ][10])>E2(B[ ][10])) { e2++; printf(“A赢，顺子\n”); } else if(E2(A[][10])<E2(B[ ][10]) { e2++; printf(“B赢，顺子\n”); } else if(E2(A[][10])E2(B[][10])&&E2(B[][10])1) { e2++; if(max(A[][10])>max(B[][10])) printf(“A赢，顺子\n”); else printf(“B赢，顺子\n”); } else if(E3(A[][10])>E3(B[][10])) { e3++; printf(“A赢，同点\n”); } else if(E3(A[][10])<E3(B[ ][10]) { e3++; printf(“B赢，同点\n”); } else if(E3(A[][10])E3(B[][10])&&E3(B[][10])1) { e3++; if(max(A[][10])>max(B[][10])) printf(“A赢，同点\n”); else printf(“B赢，同点\n”); } else if(E4(A[][10])>E4(B[][10])) { e4++; printf(“A赢，对子\n”); }
else if(E4(A[][10])>E4(B[][10])) { e4++; printf(“B赢，对子\n”); } else if(E4(A[][10])E4(B[][10])&&E4(B[][10])1) ; { e4++; if(max(A[][10])>max(B[][10])) printf(“A赢，对子\n”); else printf(“B赢，对子\n”); } else { if(max(A[][10])>max(B[][10])) printf(“A赢，杂牌\n”); else printf(“B赢，杂牌\n”); } } printf(“同花顺赢牌概率为%d，顺子赢牌概率为%d，同点赢牌概率为%d，对子赢牌概率为%d，杂牌赢牌概率为%d”,e1/times,e2/times,e3/times,e4/times,e5/times); }
控制流程图:
第6章 详细设计
第1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？ 答:转换如下: 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
第2题
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？ 答:转化如下: label: IF (条件) THEN 程序块 GOTO label ELSE 程序块 END IF
第3题
3.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 答:流程图:
盒图:
第4题
4.图6.18给出的程序流程图代表一个非结构化的程序，问： （1）为什么说它是非结构化的？ （2）设计一个等价的结构化程序。 （3）在（2）题的设计中使用附加的标识变量flag 了吗？ 若没用，在设计一个使用flag 的程序； 若用了，在设计一个不用flag 的程序。
此图为图6.18 答:（1）通常所说的结构化程序，是按照狭义的结构程序的 定义衡量，符合定义规定的程序，每个代码块只有一个入口 和一个出口。图示的程序的循环控制结构有两个出口，显然 不符合狭义的结构程序的定义，因此是非结构化的程序。 （2）使用附加的标志变量flag ，至少有两种方法可以把该 程序改造为等价的结构化程序，图示盒图描绘了等价的结构化程序。
（3）不使用flag把该程序改造为等价的结构化程序的方法如图所示。
第5题
5.研究下面的伪码程序：
LOOP:Set I to(START+FINISH)/2
IF TABLE(I)=ITME goto FOUND
IF TABLE(I)<ITME Set START to(I+1)
IF TABLE(I)>ITME Set FINSH to (I-1)
IF (FINSH-START)>1 goto LOOP
IF TABLE(START)=ITEM goto FOUND
IF TABLE(FINSH)=ITEM goto FOUND
Set FLAG to 0
Goto DONE
FOUND：Set FLAG to 1
DONE：EXIT 要求： （1）画出程序流程图。 （2）程序是结构化的吗？说明理由。 （3）若此程序是非结构化，设计一个等价的结构化程序并画出流程图。 （4）此程序的功能是什么？它完成预定功能有什么隐含的前提条件吗？ 答:（1）该程序流程图如下：
（2）该程序不是结构化的，结构化的程序只有一个入口和一个出口，而该程序的流程途中有两个出口。 （3）等价的结构化程序的流程图如下：
（4）此程序有二分查找的功能，它完成预定功能的隐含前提条件是现有序列为从小到大顺序排好的有序序列。
第6题
6.用Ashcroft_Manna技术可以将非结构化的程序转化为结构化程序，图6.19是一个转换的例子。 (1)能否从这个例子总结出Ashcroft_Manna技术的一些基本方法？ (2)进一步简化6.19(b)给出的结构化设计。 图6.19 用Ashcroft_Manna技术的例子 (a)非结构化设计
(b)转换成的等价的结构化设计
答: （1）从这个例子中看出，Ashcroft_Manna 技术的基本方法是，当待改造的序含有嵌套的非结构化的IF语句时，改造后的程序中增加DO-CASE语句和DO-UNTIL语句，并增加一个辅助变量I，I的初始值为１。最外层的IF语句在I=１时执行，执行完这个IF语句后把I赋值为随后应该执行的内层IF语句所对应的CASE 标号值。DO-CASE语句的最大分支数（可执行的最大标号值）等于IF语句的个数。当执行完最内层的IF语句之后，把I赋值为可执行的最大标号值加１，而DO-UNTIL 循环的结束条件就是I等于这个值。 （2）进一步简化后的结构化程序的流程图如下所示。
第7题
7.某交易所规定给经纪人的手续费计算方法如下：总手续费等于基本手续费加上与交易中的每股价格和股数有关的附加手续费。如果交易金额少于1000元，则基本手续费为交易金额的8.4%；如果交易总金额在1000元~10000元之间，则基本手续费为交易金额的5%，再加34元；如果金额超过10000元，则基本手续费为交易金额的4%加上134元。当每股售价低于14元时，附加手续费为基本手续费的5%，除非买进、卖出的股数不是100的倍数，在这种情况下附加手续费的9%。当每股售价在14元到25元之间时，附加手续费为基本手续费的2%，除非交易的股数不是100的倍数，在这种情况下附加手续费的6%。当每股售价超过25元时，如果交易的股数（即不是100的倍数），则附加手续费为基本手续费的4%，否则附加手续费为基本手续费的1%。 要求： （1）用判定表表示手续费的计算方法。 （2）用判定数表示手续费的计算方法。 解：令P代表交易的总金额，Q代表每股的售价，n代表交易的股数。 （1）表示手续费计算方法的判定表如图所示
（2）表示手续费计算方法的判定树
第8题
8.画出下列伪码程序的流图，计算它的环形复杂度。这个程序的逻辑有什么问题吗？ C EXAMPLE LOOP:DO WHILE Z>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 答: 流程图:
环形复杂度：
V(G)＝结点E－弧数n＋1=17-11+1=7=判断结点＋1=6＋1＝7＝封闭的区域数
逻辑有问题，当Z>0时，容易形成死循环；条件Y<5包含条件Y=2。
第9题
9.把统计空格程序的Jackson 图(图6.13）该画为等价的程序流程图和盒图。 答:流程图:
盒图:
第10题
10.人机对话由操作员信息和系统信息交替组成。假设一段对话总是由操作员信息开始以系统信息结束，用Jackson 图描绘这样的人机对话过程。 答:
第7章 实现
文章目录
- 第1题
- 第2题
- 第3题
- 第4题
- 第5题
- 第6题
- 第7题
- 第8题
- 第9题
- 第10题
第1题
1.下面给出的伪码中有一个错误。仔细阅读这段伪码，说明该伪码的语法特点，找出并改正伪码中的错误。字频统计程序的伪码如下：
INITIALIZE the Program
READ the first text record
DO WHILE there are more words in the text record
DO WHILE there are more words in the text record
EXTRACT the next text word
SEARCH the word-table for the extracted word
IF the extracted word is found
INCREMENT the word’s occurrence count
ELSE
INSERT the extracted word into the table
END IF
INCREMENT the words-processed count
END DO at the end of the text record
READ the next text record
END DO when all text records have heen read
PRINT the table and summary information
TERMINATE the program 答：INSERT the extracted word into the table在这个后面，有没有给这个word的occurrence/count 赋值为1
第2题
2、研究下面给出的伪码程序，要求： (1) 画出它的程序流程图。 (2) 它是结构化的还是非结构化的?说明理由。 (3) 若是非结构化的，则 (a) 把它改造成仅用3种控制结构的结构化程序； (b) 写出这个结构化设计的伪码； © 用盒图表示这个结构化程序。 (4) 找出并改正程序逻辑中的错误。 COMMENT:PROGRAM SEARCHES FOR FIRST N REFERENCES TO A TOPIC IN AN INFORMATION RETRIEVAL SYSTEM WITH T TOTAL ENTRIES INPUT N INPUT KEYWORD(S)FOR TOPIC I=O MATCH=0 DO WHILE I≤T I=I+1 IF WORD=KEYWORD THEN MATCH=MATCH+1 STORE IN BUFFER END IF MATCH=N THEN GOTO OUTPUT END END IF N=0 THEN PRINT ″NO MATCH″ OUTPUT:ELSE CALL SUBROUTINE TO PRINT BUFFER INFORMATION END 答:
(4)程序中的错误:语句"IF WORD=KEYWORD"里的变量"WORD"没有预先赋值。 程序中没有预先输入T的值 “N=0"应该是"MATCH=0”
第3题
3.在第2题的设计中若输入的N值或KEYWORD不合理，会发生问题。 (1) 给出这些变量的不合理值的例子。 (2) 将这些不合理值输入程序会有什么后果? (3) 怎样在程序中加入防错措施，以防止出现这些问题? 答: （1）N=1，KEYWOED=#。 （2）无法打印出任何信息。 （3）加入循环
第4题
4、（1）什么是模块测试和集成测试？它们各有什么特点？ （2）假设有一个由1000行FORTRAN语句构成的程序(经编译后大约有5000条机器指令)，估计在对它进行测试期间将发现多少个错误？为什么？ （3）设计下列伪码程序的语句覆盖和路径覆盖测试用例： START INPUT(A,B,C) IF Ａ＞５ THEN X=10 ELSE X=1 END IF IF B>10 THEN X=20 ELSE X=2 END IF IF C>15 THEN X=30 ELSE X=3 END IF PRINT (X,Y,Z) STOP 答:(1)模块测试是对每个单独的模块，分别用黑盒和白盒测试技术，测试它的功能是否正确，检查模块控制结构中的特定路径并发现最大数量的错误。 其特点是：主要应用白盒测试的技术，对多个模块的测试可以并发的进行。 集成测试是把模块装配在一起形成完整的软件包，在装配的同时进行测试。 特点是：可能发生接口问题。 (2)月25至100个错误，美国的一些统计数字告诉我们通常这个比值在0.005-0.02之间，也就是说，测试之前每1000条指令中大约有5-20个错误。假设测试之前每1000条指令中有10个错误，则估计对它进行测试期间将发现的错误数为：5000×10/1000=50。 (3)语句覆盖的测试用例 因为每个判定表达式为真或为假时均有赋值语句，为了使每个语句都至少执行一次，总共需要两组测试数据，以便使得每个判定表达式取值为真或为假各一次。下面是实现语句的典型测试用例: ①使3个判定表达式之值全为假 输入:A=1,B=1,C=1 预期的输出:X=1,Y=2,Z=3 ②使3个判定表达式之值全为真 输入:A=20,B=40,C=60 预期的输出:X=10,Y=20,Z=30 路径覆盖的测试用例 本程序共有8条可能的执行通路，为做到路径覆盖总共需要8组测试数据。下面是实现路径覆盖的典型测试用例: ①3个判定表达式之值全为假 输入:A=1,B=1,C=1 预期的输出:X=1,Y=2,Z=3 ②3个判定表达式依次为假、假、真 输入:A=1,B=1,C=60 预期的输出:X=1,Y=2,Z=30 ③3个判定表达式依次为假、真、假 输入:A=1,B=40,C=1 预期的输出:X=1,Y=20,Z=3 ④3个判定表达式依次为假、真、真 输入:A=1,B=40,C=60 预期的输出:X=1,Y=20,Z=30 ⑤3个判定表达式依次为真、假、假 输入:A=20,B=1,C=1 预期的输出:X=10,Y=2,Z=3 ⑥3个判定表达式依次为真、假、真 输入:A=20,B=1,C=60 预期的输出:X=10,Y=2,Z=30 ⑦3个判定表达式依次为真、真、假 输入:A=20,B=40,C=1 预期的输出:X=10,Y=20,Z=3 ⑧3个判定表达式全为真 输入:A=20,B=40,C=60 预期的输出:X=10,Y=20,Z=30
第5题
5.某图书馆有一个使用CRT终端的信息检索系统，该系统有下列4个基本检索命令:
要求：
(1) 设计测试数据以全面测试系统的正常操作；
(2) 设计测试数据以测试系统的非正常操作 答:(1)测试系统正常操作的测试数据 ①顺序执行下列3个命令： b（KEYWORD） s（L） d（N） 其中，KEYWORD是正确的关键字；L是执行命令b后在屏幕上显示的约20个行号中的一个（至少应该使L分别为第一个、最后一个和中央一个行号）；N是执行命令s后列出的索引号中的一个（至少应该使N 分别为第一个、最后一个和中央一个索引号）。 针对若干个不同的KEYWORD重复执行上述命令序列。 ②顺序执行下列2个命令： f（NAME） d（N） 其中，NAME是已知的作者姓名；N是执行命令f后列出的索引号中的一个（至少应该使N分别为第一个、最后一个和中央一个索引号）。 针对若干个不同的NAME重复执行上述命令序列。 (2)测试系统非正常操作的测试数据 ①用过长的关键字作为命令b的参数：例如，b（reliability software and hardware combined） 预期的输出：系统截短过长的关键字，例如，上列命令中的关键字可能性被截短为reliability software ②用不正确的关键字作为命令b的参数：例如，b（AARDV ARK） 预期的输出：显示出最接近的匹配结果，例如，执行上列命令后可能显示 1．AARON，JULES（book） ③用比执行命令b后列出的最大行号大1的数作为命令s的参数 预期的输出：“命令s的参数不在行号列表中” ④用数字和标点符号作为命令b和命令f的参数 预期的输出：“参数类型错” ⑤用字母字符作为命令s和命令d的参数 预期的输出：“参数类型错” ⑥用0和负数作为命令s和命令d的参数 预期的输出：“参数数值错” ⑦命令顺序错：例如，没执行命令b就执行命令s，或没执行命令s就执行命令d 预期的输出：“命令顺序错” ⑧命令语法错：例如，遗漏命令名b、s、d或f；或命令参数没用圆括号括起来 预期的输出：“命令语法错” ⑨命令参数空：例如，b（）、s（）、d或f（） 预期的输出：系统提供默认参数或给出出错信息 ⑩使用拼错了的作者姓名作为f的参数 预期的输出：“找不到这们作者的著作”
第6题
6.航空公司A向软件公司B订购了一个规划飞行路线的程序。假设你是软件公司C的软件工程师，A公司已雇用自己所在的公司对上述程序进行验收测试。任务是，根据下述事实设计验收测试的输入数据，解释选取这些数据的理由。 领航员向程序输入出发点和目的地，以及根据天气和飞机型号而初步确定的飞行高度。程序读入途中的风向风力等数据，并且制定出3套飞行计划(高度，速度，方向及途中的5个位置校核点)。所制定的飞行计划应做到燃料消耗和飞行时间都最少。 答: 用正常的输入数据作为测试数据 ①向程序输入常规的出发点，目的地，飞机型号，5个位置校核点，高度和速度。 ②输入3~5组出发点和目的地，重复执行步骤1 ③输入固定的出发点、目的地、飞机型号、5个位置校核点和高度，分别输入3~5个不同的速度，重复执行步骤1 ④输入固定的出发点、目的地、飞机型号、5个位置校核点和速度，分别输入3~5个不同的高度，重复执行步骤1 ⑤输入固定的出发点、目的地、飞机型号、速度和高度，分别输入3~5组不同的位置校核点，重复执行步骤1 ⑥输入固定的出发点、目的地、5个位置校核点和高度，分别输入3~5个不同的飞机型号，重复执行步骤1 ⑦输入固定的目的地、5个位置校核点和高度，分别输入3~5个不同的飞机型号，重复执行步骤1 ⑧输入固定的出发点、5个位置校核点和高度，分别输入3~5个不同的目的地，重复执行步骤1 （2）用特殊的数据值作为测试数据 ①分别输入非常高和非常低的数据组合测试 ②用负数测试 ③输入数字0进行测试 ④分别输入相距非常远和非常近的出发点和目的地测试 ay和size，size小于数组的大小，并给出需要查找的值，该值在somearray中； 预期的输出：返回-1； ⑤首先给出某个数组somearray和size，size大于数组的大小，并给出需要查找的值，该值不在somearray 中； 预期的输出：返回-1； ⑥首先给出某个数组somearray和size，size大于数组的大小，并给出需要查找的值，该值在somearray 中； 预期的输出：返回-1；
第7题
7.严格说来，有两种不同的路径覆盖测试，分别为程序路径覆盖和程序图路径覆盖。这两种测试可分别称为程序的自然执行和强迫执行。所谓自然执行是指测试者(人或计算机)读入程序中的条件表达式，根据程序变量的当前值计算该条件表达式的值(真或假)，并相应地分支。强迫执行是在用程序图作为程序的抽象模型时产生的一个人为的概念，它可以简化测试问题。强迫执行的含义是，一旦遇到条件表达式，测试者就强迫程序分两种情况(条件表达式的值为真和为假)执行。显然，强迫执行将遍历程序图的所有路径，然而由于各个条件表达式之间存在相互依赖的关系，这些路径中的某一些在自然执行时可能永远也不会进入。 为了使强迫执行的概念在实际工作中有用，它简化测试工具的好处应该超过它使用额外的不可能达到的测试用例所带来的坏处。在绝大多数情况下，强迫执行的测试数并不比自然执行的测试数大很多，此外，对强迫执行的定义实际上包含了一种技术，能够缩短在测试含有循环的程序时所需要的运行时间。 程序的大部分执行时间通常用于重复执行程序中的DO循环，特别是嵌套的循环。因此必须发明一种技术，使得每个DO循环只执行一遍。这样做并不会降低测试的功效，因为经验表明第一次或最后一次执行循环时最容易出错。 Laemmel教授提出的自动测试每条路径的技术如下。 当编写程序时每个DO循环应该写成一种包含测试变量T和模式变量M的特殊形式，因此 DO I= 1 TO 38 应变成 DO I=1 TO M×38+(1-M)×T 可见，当M=0时处于测试模式，而M=1时处于正常运行模式。当处于测试模式时，令T=0则该循环一次也不执行，令T=1则该循环只执行一次。 类似地应该使用模式变量和测试变量改写IF语句，例如 IF X+Y>0 THEN Z=X ELSE Z=Y 应变成 IF M×(X+Y)+T>0 THEN Z=X ELSE Z=Y 正常运行时令M=1和T=0，测试期间令M=0，为测试THEN部分需令T=+1，测试ELSE部分则令 T=-1。 要求： (1) 选取一个包含循环和IF 语句的程序，用Laemmel 技术修改这个程序，上机实际测试这个程序并解释所得到的结果。 (2) 设计一个程序按照Laemmel 技术自动修改待测试的程序。利用这个测试工具修改上一问中人工修改的程序，两次修改得到的结果一致吗? (3) 怎样把Laemmel 技术推广到包含WHILE DO 和REPEAT UNTIL 语句的程序? (4) 试分析Laemmel 技术的优缺点并提出改进意见。 答:（1）if (x+y)>2 A=x Else A=y 改为：if M×(x+y)+T>2 A=x Else A=y 结果一致。 (2)两次结果是一致的 (3)WHILE DO 和IF ELSE 修改技术类似。 (4)优点是可以使得结果更为精确。缺点是并不适用所有的程序，有时会有程序运行变得复杂。
第8题
8.对一个包含10000条机器指令的程序进行一个月集成测试后，总共改正了15个错误，此时MTTF=10h ；经过两个月测试后，总共改正了25个错误（第二个月改正了10个错误），MTTF=15h 。 要求： （1）根据上述数据确定MTTF 与测试时间之间的函数关系，画出MTTF 与测试时间τ的关系曲线。在化这条曲线是做了什么假设？ （2）为做到MTTF=100h ，必须进行多长时间的集成测试？当集成测试结束时总共改正了多少个错误，还有多少个错误潜伏在程序中？ 答:(1)MTTF 与测试时间τ的关系曲线如下:
假设调试过程中没有引入新的错误。 （2）根据估算平均无故障时间的公式可得： 1/K(Et/10000-100/10000)=10 1/K (Et/10000-300/10000)=15 计算可得：K ＝333，Et=45 当MTTF=100h 时，有 1/333(45/10000-Ec/10000)=100 计算可得：Ec=42.按前两个月测试改错的进度估算，需进行3个月的集成测试。 当测试结束时，共改正了42个错误，还有3个错误潜伏在程序中。
第9题
如对一个长度为100000条指令的程序进行集成测试期间记录下下面的数据： （a ）7月1日：集成测试开始，没有发现错误。 （b ）8月2日：总共改正100个错误，此时MTTF=0.4h （c ）9月1日：总共改正300个错误，此时MTTF=2h 根据上列数据完成下列各题。 (1)估计程序中的错误总数。 (2)为使MTTF 达到10h ，必须测试和调试这个程序多长时间？ (3)画出MTTF 和测试时间τ之间的函数关系曲线。 答：（1）根据估算平均无故障时间的公式可得： 1/K(Et/100000-100/100000)=0.4 1/K (Et/100000-300/100000)=2 计算可得：K ＝1000，Et=350即程序中的错误总数为350。 （2）当MTTF ＝10h 时，有 1/K (350/100000- Ec/100000)=10 计算可得：Ec=340.按前两个月测试改错的进度估算，还进行2个月的集成测试。 （3）MTTF 和测试时间τ之间的函数关系曲线如下：
第10题
10.在测试一个长度为24000条指令的程序时，第一个月由甲、乙两名测试员各自独立测试这个程序。经一个月测试后，甲发现并改正20个错误，使MTTF 达到10h 。与此同时，乙发现24个错误，其中6个甲也发现了。以后由甲一个人继续测试这个程序。问： （1）刚开始测试时程序中总共有多少个潜藏的错误？ （2）为使MTTF 达到60h ，必须再改正多少个错误？还需用多长测试时间？ （3）画出MTTF 与集成测试时间τ之间的函数关系曲线。 答：（1）根据公式：B0=B2B1/bc ，可得： B0＝20×24/6=80，即刚开始测试时程序中总共有80个错误。 （2）根据估算平均无故障时间的公式可得： 1/K(80/24000-20/24000)=10 1/K(80/24000- Ec/24000)=60 计算可得：K=40，Ec=70 即还需要改正50个错误。根据甲的改正进度，估计还需要3个月。 （3）MTTF 与集成测试时间τ之间的函数关系曲线如下：
