2025年下半年軟件設(shè)計(jì)師資格證考試真題與答案詳解2025年下半年軟件設(shè)計(jì)師資格考試于11月4日順利結(jié)束。本次考試延續(xù)了“重基礎(chǔ)、考應(yīng)用、測(cè)能力”的命題特點(diǎn)，既覆蓋計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域核心知識(shí)體系，又注重對(duì)分析設(shè)計(jì)能力的綜合考查。以下為本次考試部分典型試題及深度解析（注：因篇幅限制，僅選取代表性題目）。---一、上午基礎(chǔ)知識(shí)題（部分）1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法已知某二叉樹的中序遍歷序列為DBEAFC，后序遍歷序列為DEBFCA。則該二叉樹的先序遍歷序列是（），其葉子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為（）。解析：二叉樹的后序遍歷最后一個(gè)元素是根節(jié)點(diǎn)（A），結(jié)合中序遍歷，根節(jié)點(diǎn)左側(cè)（DBE）為左子樹，右側(cè)（FC）為右子樹。左子樹的后序遍歷為DEB（后序最后是B，故左子樹的根是B），中序中B左側(cè)是D，右側(cè)是E，因此B的左子節(jié)點(diǎn)是D，右子節(jié)點(diǎn)是E。右子樹的后序遍歷是FC（根為C），中序中C左側(cè)是F，故C的左子節(jié)點(diǎn)是F。由此構(gòu)建的二叉樹結(jié)構(gòu)為：根A，左子樹B（左D，右E），右子樹C（左F）。先序遍歷順序?yàn)楦蟆遥氏刃蛐蛄袨锳BDECF。葉子節(jié)點(diǎn)是無(wú)后代的節(jié)點(diǎn)（D、E、F），共3個(gè)。答案：ABDECF；32.操作系統(tǒng)某系統(tǒng)有3類資源（R1、R2、R3），數(shù)量分別為9、8、5。當(dāng)前有4個(gè)進(jìn)程（P1-P4），其最大需求、已分配資源及當(dāng)前可用資源如下表所示。|進(jìn)程|最大需求（R1,R2,R3）|已分配（R1,R2,R3）||------|----------------------|---------------------||P1|(5,5,3)|(2,1,1)||P2|(4,3,3)|(2,2,1)||P3|(4,4,2)|(1,2,0)||P4|(3,3,3)|(1,1,1)||可用|(3,2,2)|—|（1）計(jì)算各進(jìn)程的需求矩陣（Need）。（2）系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？若安全，給出一個(gè)安全序列；若不安全，說(shuō)明原因。解析：（1）需求矩陣Need=最大需求-已分配。計(jì)算得：P1:(5-2,5-1,3-1)=(3,4,2)P2:(4-2,3-2,3-1)=(2,1,2)P3:(4-1,4-2,2-0)=(3,2,2)P4:(3-1,3-1,3-1)=(2,2,2)（2）安全狀態(tài)判斷需用銀行家算法。當(dāng)前可用資源為(3,2,2)。-檢查P2的Need（2,1,2）≤可用（3,2,2）：是。假設(shè)分配后，P2釋放資源，可用變?yōu)?3+2,2+2,2+1)=(5,4,3)。-檢查P4的Need（2,2,2）≤(5,4,3)：是。分配后可用變?yōu)?5+1,4+1,3+1)=(6,5,4)。-檢查P3的Need（3,2,2）≤(6,5,4)：是。分配后可用變?yōu)?6+1,5+2,4+0)=(7,7,4)。-檢查P1的Need（3,4,2）≤(7,7,4)：是。分配后可用變?yōu)?7+2,7+1,4+1)=(9,8,5)（總資源）。存在安全序列P2→P4→P3→P1，因此系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。答案：（1）P1(3,4,2)、P2(2,1,2)、P3(3,2,2)、P4(2,2,2)；（2）安全，序列P2→P4→P3→P13.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)某公司員工信息數(shù)據(jù)庫(kù)包含以下關(guān)系模式：Employee（Eno,Ename,Dno,Salary）Department（Dno,Dname,Mgr_no）其中，Eno是員工編號(hào)（主鍵），Dno是部門編號(hào)（Employee的外鍵，Department的主鍵），Mgr_no是部門經(jīng)理的員工編號(hào)（外鍵，引用Employee.Eno）。（1）用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式查詢“研發(fā)部”中工資高于5000元的員工姓名。（2）分析關(guān)系模式Department是否存在傳遞函數(shù)依賴，若存在，說(shuō)明如何分解以達(dá)到3NF。解析：（1）需先找到“研發(fā)部”的Dno（σDname='研發(fā)部'(Department)），再與Employee中Dno匹配且Salary>5000的記錄，最后投影Ename。關(guān)系代數(shù)表達(dá)式為：πEname(σSalary>5000∧Dname='研發(fā)部'(Employee?Department))。（2）Department的主鍵是Dno，存在函數(shù)依賴Dno→Dname，Dno→Mgr_no；同時(shí)，Mgr_no→Eno（但Eno是Employee的主鍵，這里Mgr_no是Employee的外鍵，故Department中存在Dno→Mgr_no，而Mgr_no→Eno（假設(shè)Eno決定員工其他信息，但在Department中，Mgr_no本身是屬性，不直接決定Dname）。實(shí)際上，Department的主屬性是Dno，非主屬性是Dname和Mgr_no。由于Dno→Mgr_no，而Mgr_no不決定Dno，且Dname僅依賴于Dno，因此不存在傳遞依賴（傳遞依賴要求A→B，B→C，且B不→A）。但實(shí)際中，若Mgr_no對(duì)應(yīng)員工的姓名等信息需存儲(chǔ)，可能需要擴(kuò)展，但原題中Department僅包含Dno、Dname、Mgr_no，因此當(dāng)前模式滿足3NF（所有非主屬性都不傳遞依賴于主鍵）。答案：（1）πEname(σSalary>5000∧Dname='研發(fā)部'(Employee?Department))；（2）不存在傳遞函數(shù)依賴，當(dāng)前模式滿足3NF---二、下午案例分析題（部分）試題一：數(shù)據(jù)流圖（DFD）某在線教育平臺(tái)擬開發(fā)“課程直播管理系統(tǒng)”，主要功能如下：（1）學(xué)員登錄系統(tǒng)后，可查看已報(bào)名課程的直播安排（時(shí)間、講師、剩余名額）；（2）學(xué)員可提交直播預(yù)約申請(qǐng)（選擇課程、時(shí)間段），系統(tǒng)校驗(yàn)是否與已預(yù)約課程沖突（同一時(shí)間段僅能參加1門），并反饋結(jié)果；（3）講師登錄后可管理自己的直播課程（新增/修改時(shí)間、設(shè)置最大容量），修改后系統(tǒng)自動(dòng)通知已預(yù)約學(xué)員；（4）系統(tǒng)每日統(tǒng)計(jì)各課程的預(yù)約率（已預(yù)約人數(shù)/最大容量），生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表供管理員查看。圖1為頂層數(shù)據(jù)流圖（部分），圖2為0層數(shù)據(jù)流圖（部分）。問(wèn)題1：補(bǔ)充頂層數(shù)據(jù)流圖中缺失的外部實(shí)體。問(wèn)題2：圖2中加工2（處理預(yù)約申請(qǐng)）的輸入數(shù)據(jù)流有哪些？問(wèn)題3：說(shuō)明“通知已預(yù)約學(xué)員”的數(shù)據(jù)流來(lái)源和去向。解析：?jiǎn)栴}1：頂層DFD的外部實(shí)體是與系統(tǒng)交互的角色。根據(jù)需求，學(xué)員、講師、管理員是明確的外部實(shí)體。此外，“生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表供管理員查看”說(shuō)明管理員是外部實(shí)體；“學(xué)員登錄”“講師登錄”說(shuō)明學(xué)員、講師是外部實(shí)體。因此頂層缺失的外部實(shí)體為“學(xué)員”“講師”“管理員”。問(wèn)題2：處理預(yù)約申請(qǐng)的輸入需包括學(xué)員提交的預(yù)約申請(qǐng)（來(lái)自學(xué)員）、已預(yù)約課程記錄（用于沖突校驗(yàn)，來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)“預(yù)約信息”）、課程直播安排（用于校驗(yàn)剩余名額，來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)“課程信息”）。問(wèn)題3：“通知已預(yù)約學(xué)員”發(fā)生在講師修改直播課程后（加工3：管理直播課程），因此數(shù)據(jù)流來(lái)源是加工3，去向是外部實(shí)體“學(xué)員”（通過(guò)消息或郵件發(fā)送通知）。答案：?jiǎn)栴}1：學(xué)員、講師、管理員問(wèn)題2：預(yù)約申請(qǐng)（來(lái)自學(xué)員）、預(yù)約信息（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）、課程信息（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）問(wèn)題3：來(lái)源是加工3（管理直播課程），去向是外部實(shí)體學(xué)員試題二：UML建模某物流配送系統(tǒng)需建?！芭渌腿蝿?wù)分配”用例，具體需求如下：-調(diào)度員登錄系統(tǒng)后，可查看待分配的配送任務(wù)（包含訂單號(hào)、收貨地址、重量）；-調(diào)度員選擇任務(wù)并指定配送員（需滿足：配送員當(dāng)前無(wú)未完成任務(wù)，且配送員的最大承重≥任務(wù)重量）；-系統(tǒng)自動(dòng)記錄分配結(jié)果（任務(wù)狀態(tài)改為“已分配”，配送員狀態(tài)改為“忙碌”）；-若找不到符合條件的配送員，系統(tǒng)提示“無(wú)可用配送員”。問(wèn)題1：繪制該用例的活動(dòng)圖（包含分支與合并節(jié)點(diǎn)）。問(wèn)題2：設(shè)計(jì)“配送員”類的屬性（至少5個(gè)）和方法（至少2個(gè)）。解析：?jiǎn)栴}1：活動(dòng)圖起點(diǎn)為“調(diào)度員登錄”，依次為“查看待分配任務(wù)”→“選擇任務(wù)”→“選擇配送員”→“校驗(yàn)配送員條件”（分支：滿足則“記錄分配結(jié)果”→“結(jié)束”；不滿足則“提示無(wú)可用配送員”→“結(jié)束”）。需用決策節(jié)點(diǎn)（菱形）表示條件分支，合并節(jié)點(diǎn)非必需（因分支后均結(jié)束）。問(wèn)題2：“配送員”類的屬性應(yīng)包括：?jiǎn)T工編號(hào)（ID）、姓名、最大承重（容量）、當(dāng)前狀態(tài)（空閑/忙碌）、聯(lián)系方式、所屬區(qū)域等。方法包括：更新狀態(tài)（修改當(dāng)前狀態(tài)）、校驗(yàn)可用性（判斷是否空閑且容量足夠）。答案（示意圖描述）：活動(dòng)圖：開始→調(diào)度員登錄→查看待分配任務(wù)→選擇任務(wù)→選擇配送員→[校驗(yàn)配送員條件]→是→記錄分配結(jié)果→結(jié)束；否→提示無(wú)可用配送員→結(jié)束（決策節(jié)點(diǎn)連接兩個(gè)分支）。配送員類屬性：ID、姓名、maxCapacity（最大承重）、status（狀態(tài)）、contact（聯(lián)系方式）、region（負(fù)責(zé)區(qū)域）；方法：updateStatus(StringnewStatus)、checkAvailability(Tasktask)（返回布爾值）。---試題三：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）某系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)“圖形繪制”功能，支持矩形（Rectangle）、圓形（Circle）、三角形（Triangle）的繪制，且要求新增圖形類型時(shí)無(wú)需修改現(xiàn)有代碼。采用工廠方法模式實(shí)現(xiàn)，類圖如下（部分）：-抽象產(chǎn)品類：Shape（方法draw()）-具體產(chǎn)品類：Rectangle、Circle、Triangle（實(shí)現(xiàn)draw()）-抽象工廠類：ShapeFactory（方法createShape()）-具體工廠類：RectangleFactory、CircleFactory、TriangleFactory（實(shí)現(xiàn)createShape()返回對(duì)應(yīng)產(chǎn)品）代碼片段：```javaabstractclassShape{publicabstractvoiddraw();}classRectangleextendsShape{@Overridepublicvoiddraw(){System.out.println("繪制矩形");}}//Circle、Triangle類類似...abstractclassShapeFactory{publicabstractShapecreateShape();}classRectangleFactoryextendsShapeFactory{@OverridepublicShapecreateShape(){returnnewRectangle();}}//CircleFactory、TriangleFactory類類似...```問(wèn)題1：若客戶端需繪制一個(gè)圓形，代碼如何調(diào)用？問(wèn)題2：工廠方法模式的核心優(yōu)點(diǎn)是什么？在此場(chǎng)景中如何體現(xiàn)？解析：?jiǎn)栴}1：客戶端需先獲取具體工廠實(shí)例（CircleFactory），通過(guò)工廠創(chuàng)建圓形對(duì)象，再調(diào)用draw()方法。代碼示例：```javaShapeFactorycircleFactory=newCircleFactory();Shapecircle=circleFactory.createShape();circle.draw();```問(wèn)題2：工廠方法模式的核心優(yōu)點(diǎn)是“開閉原則”，即擴(kuò)展新類型時(shí)無(wú)需修改現(xiàn)有代碼。在此場(chǎng)景中，新增圖形（如橢圓）只需創(chuàng)建Ellipse類（實(shí)現(xiàn)Shape）和EllipseFactory類（實(shí)現(xiàn)ShapeFactory），客戶端通過(guò)新工廠調(diào)用，原有工廠和產(chǎn)品類無(wú)需改動(dòng)，符合開閉原則。答案：?jiǎn)栴}1：通過(guò)CircleFactory創(chuàng)建Circle對(duì)象并調(diào)用draw()，代碼如上述示例。問(wèn)題2：核心優(yōu)點(diǎn)是符合開閉原則，支持?jǐn)U展。新增圖形時(shí)只需添加新的具體產(chǎn)品類和具體工廠類，無(wú)需修改現(xiàn)有工廠或產(chǎn)品的抽象類及已有的具體類。---試題四：算法設(shè)計(jì)與分析給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組nums和一個(gè)整數(shù)k，找出數(shù)組中和為k的最長(zhǎng)連續(xù)子數(shù)組的長(zhǎng)度。若不存在這樣的子數(shù)組，返回0。示例：輸入：nums=[1,-1,5,-2,3],k=3輸出：4（子數(shù)組[1,-1,5,-2]和為3，長(zhǎng)度4）要求：設(shè)計(jì)時(shí)間復(fù)雜度為O(n)的算法，用Java編寫代碼，并給出關(guān)鍵步驟的注釋。解析：使用前綴和+哈希表的方法。前綴和數(shù)組sum[i]表示前i個(gè)元素的和，目標(biāo)sum[j]-sum[i]=k→sum[j]=sum[i]+k。哈希表存儲(chǔ)“前綴和值→最早出現(xiàn)的索引”，遍歷數(shù)組時(shí)計(jì)算當(dāng)前前綴和，檢查sum[i]+k是否存在于哈希表中，若存在則更新最大長(zhǎng)度。Java代碼：```javapublicintmaxSubArrayLen(int[]nums,intk){intmaxLen=0;intprefixSum=0;//哈希表存儲(chǔ)前綴和及其對(duì)應(yīng)的最小索引（初始時(shí)前綴和0對(duì)應(yīng)索引-1）HashMap<Integer,Integer>sumMap=newHashMap<>();sumMap.put(0,-1);for(inti=0;i<nums.length;i++){prefixSum+=nums[i];