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全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试

软件设计师 模拟试题

依据官方《软件设计师考试大纲》编制

考试科目：

• 科目一：计算机与软件工程知识（计算机化考试，选择题）
• 科目二：软件设计（计算机化考试，问答题）

科目一：计算机与软件工程知识（选择题）

说明：本科目考查数据表示、逻辑运算、体系结构、操作系统、程序设计语言、数据结构与算法、数据库、网络、多媒体、软件工程、软件设计方法、标准与安全、信息化及专业英语等基础知识。每题给出的四个选项中，只有一个最符合题意。

一、数据表示与运算

1.在机器数表示法中，若采用补码表示整数，则-1（8 位二进制）的补码是（ ）。

• A. 1000 0001
• B. 1111 1111
• C. 0111 1111
• D. 1000 0000

2.若某浮点数的阶码用移码表示，尾数用补码表示，则浮点数规格化要求尾数（ ）。

• A. 符号位与最高数值位不同
• B. 最高数值位为 1
• C. 尾数中不出现符号位
• D. 符号位为 0

3.已知两个 8 位补码数A=0110 0101、B=1101 1010，则A OR B（按位或）的结果为（ ）。

• A. 1111 1111
• B. 0100 0000
• C. 0110 0111
• D. 1111 1100

4.十六进制数0x2F与十进制数 47 的关系是（ ）。

• A. 相等
• B. 0x2F 更大
• C. 47 更大
• D. 无法比较

5.下列关于海明校验码（Hamming Code）的描述中，正确的是（ ）。

• A. 只能检错不能纠错
• B. 校验位位数越多，纠错能力越强且冗余开销越低
• C. 在 n 位数据位中添加 k 位校验位，须满足 2^k ≥ n+k+1
• D. 校验位必须全部置于数据的最高位

二、计算机体系结构与性能

6.在 Cache 与主存构成的存储层次中，Cache 的命中率主要取决于（ ）。

• A. 主存容量
• B. CPU 时钟频率
• C. 局部性原理（程序访问的时间与空间局部性）
• D. 磁盘的读写速度

7.流水线方式下，若某指令流水线分为取指、分析、执行三段，各段耗时分别为 2ns、3ns、4ns，则该流水线的吞吐率理论上主要受限于（ ）。

• A. 各段耗时之和
• B. 耗时最长的一段（4ns）
• C. 耗时最短的一段（2ns）
• D. 指令条数

8.下列部件中，属于运算器核心组成的是（ ）。

• A. 程序计数器（PC）
• B. 算术逻辑单元（ALU）
• C. 指令寄存器（IR）
• D. 地址译码器

9.采用虚拟存储器的主要目的是（ ）。

• A. 提高 CPU 运算速度
• B. 扩大主存的逻辑存储容量
• C. 降低硬盘成本
• D. 减少 Cache 的缺页率

10.冯·诺依曼计算机结构的核心思想是（ ）。

• A. 数据与指令分别存储在两个独立存储器中
• B. 存储程序并按地址顺序执行
• C. 并行处理多路数据
• D. 采用分布式共享内存

三、操作系统

11.在进程调度中，可能导致"饥饿"（Starvation）现象的调度算法是（ ）。

• A. 先来先服务（FCFS）
• B. 时间片轮转（RR）
• C. 短进程优先（SJF）
• D. 最高响应比优先（HRRN）

12.操作系统中，进程与线程的主要区别在于（ ）。

• A. 进程是调度的基本单位，线程是资源分配的基本单位
• B. 线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
• C. 同一进程内的线程共享地址空间，而不同进程拥有独立的地址空间
• D. 线程之间不能通信

13.在分页存储管理中，若页面大小为 4KB，逻辑地址为 0x0000 1234，则其页内偏移量为（ ）。

• A. 0x0000
• B. 0x1234
• C. 0x0012
• D. 0x0123

14.系统中有 3 个并发进程竞争某类资源，每个进程最多需要 2 个该类资源，则系统不发生死锁所需的最少资源数为（ ）。

• A. 3
• B. 4
• C. 5
• D. 6

15.下列不属于操作系统中文件目录管理作用的是（ ）。

• A. 实现"按名存取"
• B. 提高文件检索效率
• C. 实现文件共享与保护
• D. 直接决定磁盘的物理转速

四、程序设计语言与编译

16.编译程序的下列阶段中，与目标机器直接相关的是（ ）。

• A. 词法分析
• B. 语法分析
• C. 中间代码生成
• D. 代码优化与目标代码生成

17.采用"后缀表达式（逆波兰式）"表示表达式的主要优点是（ ）。

• A. 便于人的阅读
• B. 不需要括号即可唯一确定运算次序，便于编译处理
• C. 能减少源程序的长度
• D. 只能用于整数运算

18.下列关于解释程序与编译程序的叙述，正确的是（ ）。

• A. 解释程序先生成目标代码再执行
• B. 编译程序逐句解释源程序边解释边执行
• C. 解释程序不生成目标代码文件，执行效率通常低于编译方式
• D. 两者都要求源代码编译成机器码后才能运行

19.在 C 语言中，sizeof(int)的值在 32 位编译环境下通常为（ ）。

• A. 2
• B. 4
• C. 8
• D. 由操作系统位数决定，与编译器无关

20.下列属于脚本（解释型）语言的是（ ）。

• A. C++
• B. Java
• C. Python
• D. Visual C++

五、数据结构与算法

21.对长度为 n 的顺序表进行顺序查找，查找成功的平均查找长度（ASL）为（ ）。

• A. n
• B. n/2
• C. (n+1)/2
• D. log₂n

22.一棵完全二叉树共有 1001 个结点，则其叶子结点数为（ ）。

• A. 500
• B. 501
• C. 500 或 501
• D. 无法确定

23.对含有 n 个元素的序列进行快速排序，其最坏情况下的时间复杂度为（ ）。

• A. O(n)
• B. O(n log n)
• C. O(n²)
• D. O(log n)

24.下列关于栈和队列的说法中，错误的是（ ）。

• A. 栈是后进先出（LIFO）结构
• B. 队列是先进先出（FIFO）结构
• C. 栈和队列都只能在线性表的端点进行插入/删除
• D. 递归调用过程中的现场保护通常使用队列

25.图的深度优先遍历（DFS）所依赖的辅助数据结构是（ ）。

• A. 队列
• B. 栈（或系统递归栈）
• C. 哈希表
• D. 堆

26.在哈希查找中，产生"冲突"的原因是（ ）。

• A. 关键字太少
• B. 哈希函数将不同的关键字映射到同一地址
• C. 表长度过大
• D. 关键字的类型不同

27.采用二分查找的前提条件是（ ）。

• A. 线性表无需有序
• B. 线性表必须采用顺序存储且按关键字有序
• C. 线性表必须采用链式存储
• D. 表内元素不能重复

六、数据库

28.关系数据库中，用于表示"实体"及其"联系"并转换为关系模式时，一个多对多联系一般转换为（ ）。

• A. 一个独立的关系模式
• B. 并入某一实体的关系模式
• C. 两个关系模式
• D. 视情况合并到任意一方

29.有关系R(A,B,C)，查询"所有属性值都大于 10 的元组"应使用的操作为（ ）。

• A. 投影 π
• B. 选择 σ
• C. 连接 ⋈
• D. 并 ∪

30.设关系模式SC(学号, 姓名, 课程号, 课程名, 成绩)，其中学号为主键。该模式存在的问题是（ ）。

• A. 不存在冗余，满足 3NF
• B. 存在部分函数依赖（如姓名仅依赖于学号），不满足 2NF
• C. 存在传递函数依赖，不满足 3NF
• D. 完全符合 BCNF

31.事务的原子性（Atomicity）是指（ ）。

• A. 事务一旦提交，其对数据库的修改是持久的
• B. 事务中的所有操作要么全部执行，要么全部不执行
• C. 并发事务之间互不干扰
• D. 事务的隔离级别为可重复读

32.在数据库的三级模式结构中，用户面对并操作的是（ ）。

• A. 外模式（子模式 / 用户模式）
• B. 概念模式
• C. 内模式
• D. 物理模式

七、计算机网络

33.OSI 参考模型自下而上的顺序中，位于"网络层"与"传输层"之间、负责可靠传输的是（ ）。

• A. 物理层
• B. 数据链路层
• C. 传输层
• D. 应用层

34.在 TCP/IP 协议族中，负责将 IP 地址转换为物理（MAC）地址的协议是（ ）。

• A. IP
• B. ARP
• C. ICMP
• D. TCP

35.私有 IP 地址192.168.1.10所属的地址类别为（ ）。

• A. A 类
• B. B 类
• C. C 类
• D. D 类

36.某 C 类网络划分子网后，子网掩码为255.255.255.240，则该子网最多可容纳的主机数为（ ）。

• A. 14
• B. 16
• C. 30
• D. 62

37.下列关于路由协议的说法中，属于内部网关协议（IGP）的是（ ）。

• A. BGP
• B. RIP 与 OSPF
• C. DNS
• D. FTP

八、多媒体技术

38.对声音信号进行数字化时，采样频率应不低于信号最高频率的（ ）倍，才能不失真地恢复原信号（奈奎斯特定理）。

• A. 1
• B. 2
• C. 4
• D. 8

39.一幅 1024×768、24 位真彩色的未压缩位图，其数据量约为（ ）。

• A. 1.5 MB
• B. 2.25 MB
• C. 4.5 MB
• D. 9 MB

40.MPEG 视频压缩标准中，利用相邻帧之间的时间冗余所采用的帧类型不包括（ ）。

• A. I 帧（帧内编码帧）
• B. P 帧（预测帧）
• C. B 帧（双向预测帧）
• D. R 帧（冗余帧）

九、软件工程与项目管理

41.软件生命周期中，明确"软件要做什么、不做什么"的阶段是（ ）。

• A. 可行性分析
• B. 需求分析
• C. 概要设计
• D. 详细设计

42.在 CMM（能力成熟度模型）中，标记"软件过程已文档化且可重复"的成熟度等级为（ ）。

• A. 初始级（1 级）
• B. 可重复级（2 级）
• C. 已定义级（3 级）
• D. 优化级（5 级）

43.UML 中，用于描述系统用例与参与者之间关系的图是（ ）。

• A. 类图
• B. 用例图
• C. 序列图
• D. 部署图

44.在软件开发项目管理中，关键路径（Critical Path）的含义是（ ）。

• A. 耗时最短的活动序列
• B. 决定项目最早完成时间的活动序列
• C. 包含资源最多的活动序列
• D. 风险最高的活动序列

45.软件测试中，先对每个模块单独测试，再逐步把模块组装起来进行测试的策略称为（ ）。

• A. 自底向上测试
• B. 单元测试与集成测试的组合策略
• C. 系统测试
• D. 验收测试

十、软件设计方法与技术

46.模块间耦合程度由低到高，下列顺序正确的是（ ）。

• A. 数据耦合 < 控制耦合 < 公共耦合 < 内容耦合
• B. 内容耦合 < 公共耦合 < 控制耦合 < 数据耦合
• C. 控制耦合 < 数据耦合 < 内容耦合 < 公共耦合
• D. 公共耦合 < 数据耦合 < 内容耦合 < 控制耦合

47.下列设计模式中，属于创建型模式的是（ ）。

• A. 策略（Strategy）
• B. 单例（Singleton）
• C. 观察者（Observer）
• D. 装饰（Decorator）

48.采用"适配器（Adapter）"设计模式的意图是（ ）。

• A. 将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口
• B. 动态地为对象添加职责
• C. 定义算法家族并使其可相互替换
• D. 保证一个类仅有一个实例

49.面向对象设计中，"高内聚、低耦合"原则在包（Package）划分中的体现是（ ）。

• A. 尽可能把所有类放进一个包
• B. 把功能相关、协作紧密的类放在同一包内，减少包间依赖
• C. 每个类单独一个包
• D. 包与包之间必须完全独立、互不引用

50.在数据流图（DFD）中，用于描述系统加工所依据的、只读的静态数据的符号是（ ）。

• A. 加工
• B. 数据流
• C. 外部实体
• D. 数据存储

十一、标准化、信息安全与法律法规

51.某程序员在本单位任职期间完成的、主要利用单位物质技术条件开发的软件，其软件著作权的归属一般为（ ）。

• A. 程序员个人
• B. 该单位（职务作品）
• C. 双方共有
• D. 视为公有领域

52.下列属于对称（私钥）加密算法的是（ ）。

• A. RSA
• B. AES
• C. ECC
• D. ElGamal

53.数字签名的主要作用是（ ）。

• A. 加密明文内容使其不可读
• B. 提供数据的完整性、真实性（身份认证）与抗抵赖性
• C. 压缩数据体积
• D. 提高传输速率

54.在信息安全中，通过向目标系统发送大量请求使其无法提供正常服务，这类攻击称为（ ）。

• A. 木马攻击
• B. 拒绝服务攻击（DoS）
• C. 中间人攻击
• D. 钓鱼攻击

55.《中华人民共和国著作权法》保护的对象是（ ）。

• A. 思想、构思本身
• B. 思想的表达形式（作品）
• C. 算法、数学公式本身
• D. 商业方法

十二、信息化与计算机应用基础

56.下列关于信息化的说法，不正确的是（ ）。

• A. 信息化是充分利用信息技术改造传统产业、促进经济社会发展的过程
• B. 企业信息化包括生产过程、管理过程的信息化
• C. 信息化与数据安全无关
• D. 国家信息化体系包括信息资源、信息网络、信息技术应用等要素

57.下列不属于电子政务主要功能的是（ ）。

• A. 政府信息公开
• B. 在线办事服务
• C. 互动交流与监管
• D. 替代全部人工行政决策

58.云计算中，向用户提供可直接使用的软件应用服务的模式称为（ ）。

• A. IaaS
• B. PaaS
• C. SaaS
• D. DaaS

十三、专业英语（阅读理解）

59.阅读下列英文段落，选择正确的理解：

“The software design phase translates the requirements into a blueprint for constructing the software. The design should specify the overall architecture, the modules, their interfaces, and the algorithms used. Good design promotes maintainability and reduces development risk.”

• A. 设计阶段将需求转化为软件构造的蓝图，应规定总体架构、模块、接口及所用算法
• B. 设计阶段只负责编写代码
• C. 设计阶段与维护性无关
• D. 设计阶段增加开发风险

60.单词 “encapsulation” 在面向对象语境中最恰当的中文含义是（ ）。

• A. 继承
• B. 多态
• C. 封装
• D. 抽象

科目二：软件设计（问答题）

说明：本科目依据《软件设计》科目考试内容，采用问答题形式，综合考查数据流图设计、数据库设计、面向对象设计与算法设计能力。请认真审题、按要求作答。

试题一：数据流图（DFD）设计（共 15 分）

某"图书借阅管理系统"的业务描述如下：

读者向系统提交借书请求，系统根据读者借阅情况与图书库存判断是否允许借阅；允许则登记借阅记录并更新库存，同时向读者返回借阅成功信息；拒绝则向读者返回拒绝原因。图书管理员负责维护图书信息和读者信息，并处理读者归还的图书，归还时更新借阅记录与库存。

1.（4 分）绘制该系统的顶层数据流图（0 层上下文图），标明外部实体、数据流及系统名称。

2.（6 分）绘制系统的1 层数据流图，划分出主要加工（至少包含：借阅处理、归还处理、图书信息管理、读者信息管理），并标注各加工之间的数据流名称。

3.（5 分）为数据流"借阅请求"和"借阅记录"各编制一条数据字典条目，格式应包含：数据项名、类型、长度、取值范围、说明等。

试题二：数据库设计（共 20 分）

某高校选课系统涉及以下实体与联系：

• 学生：学号、姓名、院系、年级
• 课程：课程号、课程名、学分、任课教师
• 一名学生可选修多门课程，一门课程可被多名学生选修；每个学生选修某门课程产生"成绩"。

1.（5 分）画出该系统的E-R 图，注明实体、属性和联系类型（1:1、1:n、m:n）。

2.（6 分）将 E-R 图转换为关系模式，写出每个关系模式的主键（用下划线标注）和外键。

3.（5 分）用 SQL 语句实现：建立"选课"关系表（含成绩字段），并设置主键与外键约束。

4.（4 分）判断关系模式"选课(学号, 课程号, 成绩)"是否满足 3NF，说明理由。

试题三：面向对象设计（共 20 分）

某"图形绘制系统"中，需要支持绘制圆形（Circle）、矩形（Rectangle）、三角形（Triangle），后续还可能扩展新图形。系统希望使用统一的绘制接口，并能动态地在图形上增加"阴影""边框"等装饰效果。

1.（6 分）请基于抽象工厂模式或工厂方法模式设计图形对象的创建机制，画出相应的UML 类图（可含接口 Shape、具体图形类、工厂类等）。

2.（6 分）结合"装饰模式（Decorator）“，设计"阴影”"边框"装饰类，画出 UML 类图，并说明装饰模式相对于"为每个图形直接增加属性/方法"的优势。

3.（8 分）用 Java 或 C++ 给出核心代码实现：

• 抽象图形接口Shape（含draw()方法）；
• 两个具体图形类；
• 装饰器基类与两个具体装饰类；
• 编写一段客户端代码，演示"绘制带阴影的圆形"。

试题四：算法设计与程序填空（共 25 分）

某数组a[0..n-1]待升序排序。下面给出的是快速排序的递归实现（C 语言，部分空缺）。

voidQuickSort(inta[],intlow,inthigh){intpivotpos;if(low<high){pivotpos=Partition(a,low,high);// 划分，返回基准最终位置QuickSort(a,low,pivotpos-1);// (1)QuickSort(a,pivotpos+1,high);// (2)}}intPartition(inta[],intlow,inthigh){intpivot=a[low];// 以 a[low] 为基准while(low<high){while(low<high&&a[high]>=pivot)high--;// (3)a[low]=a[high];while(low<high&&a[low]<=pivot)low++;// (4)a[high]=a[low];}a[low]=pivot;// (5)returnlow;}

1.（4 分）结合注释，说明Partition函数的作用及算法思想。

2.（4 分）分析该快速排序算法平均时间复杂度与最坏时间复杂度，并指出最坏情况发生的场景。

3.（5 分）说明该排序算法的空间复杂度（含递归调用栈），并分析其是否稳定排序。

4.（6 分）设数组a[] = {49, 38, 65, 97, 76, 13, 27}，请手工模拟第一次Partition(a, 0, 6)的完整执行过程，写出每一步数组的变化，并给出划分后基准 49 的最终位置。

5.（6 分）若要改为非递归实现，应使用何种辅助数据结构？简述思路并给出关键代码片段。

试题五：软件工程与项目管理综合（共 20 分）

某电商系统项目的部分活动及其依赖关系与工期如下表：

1.（6 分）绘制该项目的网络计划图（AON 结点图或箭线图均可）。

2.（6 分）计算每条路径的总工期，指出关键路径及其总工期。

3.（4 分）若活动 D 的工期由 6 天延长至 10 天，关键路径是否改变？项目总工期变为多少？

4.（4 分）说明项目经理为缩短总工期通常可采用的两类措施（时间—成本平衡、快速跟进等），并各举一例。

附：参考答案与要点

建议先独立作答后再对照。以下为要点性参考答案。

科目一选择题参考答案

说明：第 14 题用"每个进程最多申请 2 个、总进程 3 个"判定死锁——3 个进程各自已占用 1 个时，再分配 1 个即可让任一进程满足需求，故最少 4 个资源即可避免死锁。第 22 题完全二叉树 1001 结点，度为 2 的结点数 n₂ = (1001-1)/2 = 500，叶子 n₀ = n₂ + 1 = 501。第 36 题掩码 255.255.255.240，主机位 4 位，可用主机 2⁴ - 2 = 14。

科目二问答题要点

试题一要点

1. 顶层图：外部实体为「读者」「图书管理员」，系统为「图书借阅管理系统」，数据流包括借书请求、借阅结果、归还信息、图书/读者维护信息等。
2. 1 层图加工：借阅处理、归还处理、图书信息管理、读者信息管理；涉及数据存储（图书表、读者表、借阅记录表）。
3. 数据字典示例：
   • 借阅请求 = 读者编号 + 图书编号 + 借阅日期 + 借阅数量；类型为字符串/数值组合。
   • 借阅记录 = 读者编号 + 图书编号 + 借阅日期 + 归还日期 + 状态；其中状态取值范围 {在借, 已还}。

试题二要点

1. E-R 图：学生、课程为实体，学生—课程为m:n联系，联系属性含"成绩"。
2. 关系模式：
   • 学生(学号, 姓名, 院系, 年级)，主键：学号；
   • 课程(课程号, 课程名, 学分, 任课教师)，主键：课程号；
   • 选课(学号, 课程号, 成绩)，主键：(学号, 课程号)，外键：学号、课程号。
3. SQL：

   CREATETABLE选课(学号VARCHAR(10),课程号VARCHAR(10),成绩INT,PRIMARYKEY(学号,课程号),FOREIGNKEY(学号)REFERENCES学生(学号),FOREIGNKEY(课程号)REFERENCES课程(课程号));

4. 选课(学号, 课程号, 成绩)中，候选键为 (学号, 课程号)，成绩完全函数依赖候选键，且不存在传递依赖，满足 3NF（且满足 BCNF）。

试题三要点

1. 采用抽象工厂/工厂方法：定义接口Shape（draw()），具体图形类Circle、Rectangle、Triangle实现之；工厂类负责按需创建图形对象，便于扩展新图形。
2. 装饰模式：定义ShapeDecorator装饰基类（持有Shape引用），派生ShadowDecorator、BorderDecorator，在draw()前/后附加装饰逻辑。优势：遵循开闭原则，无须修改已有图形类即可动态组合多种装饰。
3. 核心代码要点：接口Shape、两个具体图形、装饰基类与两个装饰类、客户端演示"绘制带阴影的圆形"。

试题四要点

1. Partition以a[low]为基准，一趟划分将小于基准的元素移到左侧、大于基准的元素移到右侧，返回基准最终下标。
2. 平均 O(n log n)，最坏 O(n²)（输入已有序或基本有序且每次基准为最值时）。
3. 空间复杂度平均 O(log n)（递归栈），最坏 O(n)；不稳定（相等元素相对次序可能改变）。
4. 模拟一趟划分：以 49 为基准，最终 49 处于第 4 个位置（下标 3），数组变为{27, 38, 13, 49, 76, 97, 65}（示例顺序，需逐步写出）。
5. 用栈模拟递归，将 (low, high) 区间入栈，循环划分并入栈左右子区间。

试题五要点

1. 网络图略（见下文路径推导）。
2. 路径：
   • A→B→D→F：5+7+6+8 = 26
   • A→B→E→F：5+7+3+8 = 23
   • A→B→E→G：5+7+3+2 = 17
   • A→C→E→F：5+4+3+8 = 20
   • A→C→E→G：5+4+3+2 = 14
   • 关键路径为A→B→D→F，总工期26 天。
3. 若 D 延长至 10 天：A→B→D→F = 5+7+10+8 = 30，仍为最长，关键路径不变（仍为 A→B→D→F），总工期变为30 天。
4. 措施举例：
   • 时间—成本平衡（赶工）：对关键路径上的活动增加资源以压缩工期，如对 F 增加人力；
   • 快速跟进（Fast Tracking）：将原本串行的活动并行化，如 D 与 E 并行开展。

备考提示：软件设计师考试分上、下午两场。上午题（科目一）覆盖面广，重在理解与记忆；下午题（科目二）重在动手设计，建议结合真题练习数据流图、E-R 图、UML 与算法填空。祝考试顺利！