2025年軟件設(shè)計(jì)師資格認(rèn)證真題解析及答案第一部分綜合知識(shí)（上午題）1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法題已知一棵二叉樹的后序遍歷序列為D、E、B、F、C、A，中序遍歷序列為D、B、E、A、F、C。則該二叉樹的前序遍歷序列是（）。解析：后序遍歷的最后一個(gè)元素是根節(jié)點(diǎn)，因此根節(jié)點(diǎn)為A。在中序遍歷中，根節(jié)點(diǎn)A將序列分為左子樹（D、B、E）和右子樹（F、C）。左子樹的中序序列為D、B、E，對(duì)應(yīng)后序序列的前三個(gè)元素D、E、B（后序遍歷左子樹的順序），因此左子樹的根節(jié)點(diǎn)為B（后序遍歷左子樹的最后一個(gè)元素）。B的中序左子樹為D（左側(cè)僅D），右子樹為E（右側(cè)僅E）。右子樹的中序序列為F、C，對(duì)應(yīng)后序序列的F、C（后序遍歷右子樹的順序），因此右子樹的根節(jié)點(diǎn)為C（后序遍歷右子樹的最后一個(gè)元素）。C的中序左子樹為F（左側(cè)僅F），無(wú)右子樹。綜上，二叉樹結(jié)構(gòu)為：根A，左子樹根B（左子樹D，右子樹E），右子樹根C（左子樹F）。前序遍歷順序?yàn)楦蟆?，因此前序序列為A、B、D、E、C、F。答案：A、B、D、E、C、F2.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)題某關(guān)系模式R（U，F(xiàn)），其中U={A,B,C,D,E}，F(xiàn)={AB→C,C→D,D→E,E→A}。則R的候選碼是（），R屬于（）范式。解析：候選碼的確定需找到能唯一決定所有屬性的最小屬性集。-計(jì)算AB的閉包：AB+=AB（初始）→AB→C（加入C）→C→D（加入D）→D→E（加入E）→E→A（A已存在）。因此AB+=ABCDE，包含所有屬性。-檢查是否存在更小的候選碼：假設(shè)A單獨(dú)，A+=A（無(wú)依賴）；B單獨(dú)，B+=B；AB的子集A或B無(wú)法決定所有屬性，因此候選碼為AB。范式判斷：-1NF：所有屬性原子性，滿足。-2NF：非主屬性（C、D、E）完全依賴于候選碼AB。C直接依賴AB（AB→C），D通過(guò)C→D間接依賴AB（傳遞依賴），E通過(guò)D→E傳遞依賴AB，因此存在非主屬性對(duì)候選碼的傳遞依賴，不滿足2NF。答案：候選碼AB；1NF3.操作系統(tǒng)題某系統(tǒng)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，時(shí)間片設(shè)為20ms。當(dāng)前有4個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4，到達(dá)時(shí)間分別為0ms、10ms、20ms、30ms，執(zhí)行時(shí)間分別為50ms、30ms、40ms、25ms。忽略進(jìn)程切換開銷，計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間（）。解析：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度按到達(dá)順序進(jìn)入就緒隊(duì)列，每個(gè)進(jìn)程每次分配20ms時(shí)間片。-0ms：P1到達(dá)，開始執(zhí)行，20ms后（20ms）剩余30ms，進(jìn)入隊(duì)列尾部。-10ms：P2到達(dá)，加入隊(duì)列（當(dāng)前隊(duì)列：P2）。-20ms：P1時(shí)間片用完，剩余30ms，隊(duì)列變?yōu)镻2、P1。P2開始執(zhí)行，20ms后（40ms）剩余10ms，進(jìn)入隊(duì)列尾部（隊(duì)列：P1、P2）。-20ms時(shí)P3到達(dá)，加入隊(duì)列（此時(shí)隊(duì)列在P2執(zhí)行前應(yīng)為P2、P3？需修正時(shí)間線：正確時(shí)間線：0-20ms：P1執(zhí)行，剩余30ms。20ms時(shí)，P2（到達(dá)時(shí)間10ms）和P3（到達(dá)時(shí)間20ms）均在就緒隊(duì)列，按到達(dá)順序，隊(duì)列順序?yàn)镻2、P3。20-40ms：P2執(zhí)行，剩余10ms（30ms-20ms）。40ms時(shí)，P1（剩余30ms）、P3（到達(dá)時(shí)間20ms，未執(zhí)行過(guò)）進(jìn)入隊(duì)列，順序?yàn)镻1、P3、P2（P2剩余10ms）。40-60ms：P1執(zhí)行20ms，剩余10ms（30ms-20ms）。60ms時(shí)，隊(duì)列順序?yàn)镻3、P2、P1（P1剩余10ms）。60-80ms：P3執(zhí)行20ms，剩余20ms（40ms-20ms）。80ms時(shí)，隊(duì)列順序?yàn)镻2、P1、P3（P3剩余20ms）。80-100ms：P2執(zhí)行剩余10ms（完成，結(jié)束時(shí)間100ms）。100ms時(shí)，隊(duì)列順序?yàn)镻1（剩余10ms）、P3（剩余20ms）。100-110ms：P1執(zhí)行剩余10ms（完成，結(jié)束時(shí)間110ms）。110-130ms：P3執(zhí)行剩余20ms（完成，結(jié)束時(shí)間130ms）。30ms時(shí)P4到達(dá)，加入隊(duì)列的時(shí)間點(diǎn)：30ms時(shí)，P1在執(zhí)行（0-20ms），P2在隊(duì)列（10ms到達(dá)），P3在20ms到達(dá)。30ms時(shí)P4到達(dá)，此時(shí)P1已執(zhí)行到30ms（0-20ms執(zhí)行，20-40msP2執(zhí)行，因此30ms時(shí)P2正在執(zhí)行），P4加入隊(duì)列尾部（隊(duì)列順序：P3、P4？需重新梳理完整時(shí)間線）。更清晰的模擬：-時(shí)間0-20ms：P1運(yùn)行（到達(dá)時(shí)間0，執(zhí)行20ms，剩余30ms）。-時(shí)間20ms：P1進(jìn)入就緒隊(duì)列尾部，就緒隊(duì)列為P2（到達(dá)10ms）、P3（到達(dá)20ms）、P4（到達(dá)30ms未到）。-時(shí)間20-40ms：P2運(yùn)行（執(zhí)行20ms，剩余10ms）。-時(shí)間40ms：P2進(jìn)入就緒隊(duì)列尾部，就緒隊(duì)列為P3（到達(dá)20ms）、P4（到達(dá)30ms）、P1（剩余30ms）。-時(shí)間40-60ms：P3運(yùn)行（執(zhí)行20ms，剩余20ms）。-時(shí)間60ms：P3進(jìn)入就緒隊(duì)列尾部，就緒隊(duì)列為P4（到達(dá)30ms）、P1（剩余30ms）、P2（剩余10ms）。-時(shí)間60-80ms：P4運(yùn)行（執(zhí)行20ms，剩余5ms）。-時(shí)間80ms：P4進(jìn)入就緒隊(duì)列尾部，就緒隊(duì)列為P1（剩余30ms）、P2（剩余10ms）、P3（剩余20ms）、P4（剩余5ms）。-時(shí)間80-100ms：P1運(yùn)行20ms（剩余10ms）。-時(shí)間100ms：P1進(jìn)入就緒隊(duì)列尾部，就緒隊(duì)列為P2（剩余10ms）、P3（剩余20ms）、P4（剩余5ms）、P1（剩余10ms）。-時(shí)間100-110ms：P2運(yùn)行剩余10ms（結(jié)束，結(jié)束時(shí)間110ms）。-時(shí)間110-130ms：P3運(yùn)行20ms（剩余0ms，結(jié)束時(shí)間130ms）。-時(shí)間130-135ms：P4運(yùn)行剩余5ms（結(jié)束時(shí)間135ms）。-時(shí)間135-145ms：P1運(yùn)行剩余10ms（結(jié)束時(shí)間145ms）。各進(jìn)程結(jié)束時(shí)間：P1：145ms（周轉(zhuǎn)時(shí)間145-0=145）P2：110ms（周轉(zhuǎn)時(shí)間110-10=100）P3：130ms（周轉(zhuǎn)時(shí)間130-20=110）P4：135ms（周轉(zhuǎn)時(shí)間135-30=105）平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=（145+100+110+105）/4=460/4=115ms答案：115ms第二部分案例分析（下午題）案例一：在線教育平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)某公司擬開發(fā)在線教育平臺(tái)，支持學(xué)生選課、教師發(fā)布作業(yè)、管理員統(tǒng)計(jì)課程數(shù)據(jù)等功能。需求分析階段確定以下用例：-學(xué)生可以查看課程列表、選擇課程、提交作業(yè)；-教師可以創(chuàng)建課程、發(fā)布作業(yè)、批改作業(yè)；-管理員可以查看課程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、凍結(jié)異常賬戶；-系統(tǒng)需記錄學(xué)生的選課記錄和作業(yè)提交記錄；-當(dāng)學(xué)生提交作業(yè)超過(guò)截止時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)標(biāo)記為“逾期”；-教師批改作業(yè)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)抄襲，系統(tǒng)觸發(fā)“通知管理員”操作。問(wèn)題1：繪制用例圖，標(biāo)注參與者（Actor）和用例（UseCase），并說(shuō)明用例之間的關(guān)系（如包含、擴(kuò)展）。解析：參與者包括學(xué)生、教師、管理員。用例包括：-學(xué)生：查看課程列表、選擇課程、提交作業(yè)；-教師：創(chuàng)建課程、發(fā)布作業(yè)、批改作業(yè)；-管理員：查看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、凍結(jié)賬戶；-隱含用例：記錄選課記錄（包含于“選擇課程”）、記錄作業(yè)提交（包含于“提交作業(yè)”）；-擴(kuò)展關(guān)系：“提交作業(yè)”擴(kuò)展“標(biāo)記逾期”（當(dāng)超過(guò)截止時(shí)間時(shí)觸發(fā)）；“批改作業(yè)”擴(kuò)展“通知管理員”（當(dāng)發(fā)現(xiàn)抄襲時(shí)觸發(fā)）。答案（文字描述）：用例圖中，參與者為學(xué)生、教師、管理員。用例包括：-學(xué)生關(guān)聯(lián)用例：查看課程列表、選擇課程（包含記錄選課記錄）、提交作業(yè)（包含記錄作業(yè)提交，擴(kuò)展標(biāo)記逾期）；-教師關(guān)聯(lián)用例：創(chuàng)建課程、發(fā)布作業(yè)、批改作業(yè)（擴(kuò)展通知管理員）；-管理員關(guān)聯(lián)用例：查看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、凍結(jié)賬戶。問(wèn)題2：設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心類圖，至少包含5個(gè)類，并說(shuō)明類之間的關(guān)系（如關(guān)聯(lián)、依賴、泛化）。解析：核心類需覆蓋業(yè)務(wù)實(shí)體和功能模塊：-Course（課程）：屬性包括課程ID、名稱、教師ID、截止時(shí)間；-Student（學(xué)生）：屬性包括學(xué)號(hào)、姓名、班級(jí)；-Teacher（教師）：屬性包括工號(hào)、姓名、所授課程；-Homework（作業(yè)）：屬性包括作業(yè)ID、課程ID、內(nèi)容、截止時(shí)間；-Submission（作業(yè)提交）：屬性包括提交ID、學(xué)生ID、作業(yè)ID、提交時(shí)間、狀態(tài)（正常/逾期）、成績(jī)；-Admin（管理員）：屬性包括管理員ID、姓名。類關(guān)系：-Student與Course：多對(duì)多關(guān)聯(lián)（學(xué)生選課）；-Teacher與Course：一對(duì)多關(guān)聯(lián)（教師創(chuàng)建課程）；-Homework與Course：一對(duì)多關(guān)聯(lián)（課程包含多個(gè)作業(yè)）；-Submission與Student、Homework：多對(duì)一關(guān)聯(lián)（提交屬于學(xué)生和作業(yè)）；-Teacher與Submission：依賴（教師批改作業(yè)）；-Admin與Student/Teacher：關(guān)聯(lián)（管理員凍結(jié)賬戶）。答案（文字描述）：核心類包括Course、Student、Teacher、Homework、Submission、Admin。關(guān)系如下：-Student?Course（多對(duì)多關(guān)聯(lián)，學(xué)生選擇課程）；-Teacher→Course（一對(duì)多關(guān)聯(lián)，教師創(chuàng)建課程）；-Course→Homework（一對(duì)多關(guān)聯(lián)，課程包含作業(yè)）；-Submission→Student（多對(duì)一，提交屬于學(xué)生）；-Submission→Homework（多對(duì)一，提交屬于作業(yè)）；-Teacher→Submission（依賴，教師批改提交）；-Admin→Student/Teacher（關(guān)聯(lián)，管理員管理賬戶）。問(wèn)題3：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段，需將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。假設(shè)已確定實(shí)體：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名）、教師（工號(hào)，姓名）、課程（課程號(hào)，名稱，工號(hào)）、作業(yè)（作業(yè)號(hào)，課程號(hào)，內(nèi)容），其中“課程”的工號(hào)是教師的外鍵。補(bǔ)充“選課”和“作業(yè)提交”的關(guān)系模式，并判斷是否符合3NF，若不符合需優(yōu)化。解析：-選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）：主鍵（學(xué)號(hào)，課程號(hào)），外鍵學(xué)號(hào)→學(xué)生（學(xué)號(hào)），課程號(hào)→課程（課程號(hào)）。-作業(yè)提交（提交號(hào)，學(xué)號(hào)，作業(yè)號(hào)，提交時(shí)間，狀態(tài)，成績(jī)）：主鍵提交號(hào)；外鍵學(xué)號(hào)→學(xué)生（學(xué)號(hào)），作業(yè)號(hào)→作業(yè)（作業(yè)號(hào)）。3NF判斷：-選課關(guān)系：無(wú)其他屬性，滿足3NF（無(wú)傳遞依賴）。-作業(yè)提交關(guān)系：主屬性為提交號(hào)，非主屬性為學(xué)號(hào)、作業(yè)號(hào)、提交時(shí)間、狀態(tài)、成績(jī)。學(xué)號(hào)和作業(yè)號(hào)是外鍵，完全依賴于主鍵提交號(hào)（因提交號(hào)唯一標(biāo)識(shí)一次提交），無(wú)傳遞依賴，因此滿足3NF。答案：-選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)），主鍵（學(xué)號(hào)，課程號(hào)），外鍵（學(xué)號(hào)→學(xué)生.學(xué)號(hào)，課程號(hào)→課程.課程號(hào)）；-作業(yè)提交（提交號(hào)，學(xué)號(hào)，作業(yè)號(hào)，提交時(shí)間，狀態(tài)，成績(jī)），主鍵（提交號(hào)），外鍵（學(xué)號(hào)→學(xué)生.學(xué)