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软件设计师模拟试题

依据《软件设计师考试大纲》命题，覆盖"计算机与软件工程知识"（科目一）与"软件设计"（科目二）两科。
答题说明：科目一为选择题，每题仅一个正确答案；科目二为问答题，需书写分析、推导与设计过程。
建议用时：科目一 150 分钟，科目二 150 分钟。

科目一：计算机与软件工程知识（选择题）

一、数据表示与计算机组成原理（第 1–8 题）

1.若机器字长为 8 位，采用补码表示，则整数 -128 的补码形式为（ ）。

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

2.将十进制数 0.8125 转换为二进制小数为（ ）。

• A. 0.1101
• B. 0.1011
• C. 0.1110
• D. 0.1001

3.两个 8 位二进制补码数 A=10110011、B=01100101 相加后，溢出标志（OF）和进位标志（CF）的状态是（ ）。

• A. OF=0，CF=1
• B. OF=1，CF=0
• C. OF=0，CF=0
• D. OF=1，CF=1

4.在计算机的运算器中，用于存放参加运算的操作数和运算结果的部件是（ ）。

• A. 程序计数器（PC）
• B. 累加器（ACC）
• C. 指令寄存器（IR）
• D. 存储地址寄存器（MAR）

5.下列关于冯·诺依曼体系结构的描述，错误的是（ ）。

• A. 采用存储程序原理
• B. 指令和数据以二进制形式存储
• C. 运算器和控制器合称为中央处理器
• D. 采用哈佛结构，指令存储器与数据存储器分离

6.Cache 与主存之间的映射方式中，命中率最高但硬件实现最复杂的是（ ）。

• A. 直接映射
• B. 全相联映射
• C. 组相联映射
• D. 段相联映射

7.CPU 中能够直接识别和执行的最基本操作命令称为（ ）。

• A. 微指令
• B. 机器指令
• C. 汇编指令
• D. 伪指令

8.采用流水线技术后，假设一条指令执行需取指、分析、执行三个步骤，各步骤耗时分别为 4ns、2ns、3ns，则流水线时钟周期至少为（ ）。

• A. 3ns
• B. 4ns
• C. 6ns
• D. 9ns

二、操作系统（第 9–16 题）

9.操作系统中，进程与线程的主要区别是（ ）。

• A. 线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
• B. 进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位
• C. 进程和线程都是资源分配的基本单位
• D. 进程和线程都是调度的基本单位

10.采用短作业优先（SJF）调度算法时，四个作业的到达时间均为 0，运行时间分别为 2、6、4、8，则其平均周转时间为（ ）。

• A. 10
• B. 11.5
• C. 13
• D. 14.5

11.在分页存储管理中，若页面大小为 4KB，逻辑地址为 0x3A5F，页号为 3，则对应的页内偏移量为（ ）。

• A. 0x0A5F
• B. 0x2A5F
• C. 0x1A5F
• D. 0x3A5F

12.产生死锁的必要条件不包括（ ）。

• A. 互斥条件
• B. 请求与保持条件
• C. 不可剥夺条件
• D. 资源循环等待（环路）条件之外的"占有且等待"

13.在信号量机制中，P 操作（wait）和 V 操作（signal）的作用分别是（ ）。

• A. 信号量加 1；信号量减 1
• B. 信号量减 1，若小于 0 则阻塞；信号量加 1，若小于等于 0 则唤醒
• C. 信号量加 1，若大于 0 则唤醒；信号量减 1
• D. 阻塞等待；直接唤醒

14.下列存储管理中，会产生外部碎片的是（ ）。

• A. 分页存储管理
• B. 分段存储管理
• C. 请求分页存储管理
• D. 分页+段页式

15.在虚拟存储中，页面置换算法中"被换出的页将来一段时间内最长时间不被使用"的最优算法是（ ）。

• A. FIFO
• B. LRU
• C. OPT
• D. Clock

16.打开文件操作（open）完成的核心工作是（ ）。

• A. 将文件数据读入内存
• B. 在内存中建立文件控制块（FCB）的副本并分配文件描述符
• C. 将文件内容写回磁盘
• D. 检查文件是否被压缩

三、数据库系统（第 17–22 题）

17.关系数据库中的候选码（Candidate Key）是指（ ）。

• A. 能唯一标识元组的最小属性组
• B. 任意一个非空属性组
• C. 主键之外的属性组
• D. 外键对应的属性组

18.关系模式 R（A,B,C,D）上的函数依赖 F={A→B, B→C}，则 R 的候选码为（ ）。

• A. A
• B. AD
• C. AB
• D. BD

19.在 SQL 中，将查询结果去掉重复行的关键字是（ ）。

• A. DISTINCT
• B. UNIQUE
• C. GROUP
• D. ORDER

20.下列关于事务 ACID 特性的描述，错误的是（ ）。

• A. 原子性：事务要么全部执行，要么全部不执行
• B. 一致性：事务执行前后数据库保持一致状态
• C. 隔离性：并发事务之间互不影响
• D. 持久性：事务未提交时修改已持久化到磁盘

21.数据库三级模式结构中，面向用户（应用程序）的局部数据视图对应的是（ ）。

• A. 外模式
• B. 概念模式
• C. 内模式
• D. 存储模式

22.在并发控制中，两段锁协议（2PL）的主要作用是保证（ ）。

• A. 事务的持久性
• B. 并发调度的可串行性
• C. 事务的原子性
• D. 数据的完整性约束

四、数据结构与算法（第 23–32 题）

23.对长度为 n 的有序表采用二分查找，其时间复杂度和最坏比较次数分别为（ ）。

• A. O(n)，n
• B. O(log₂n)，⌈log₂(n+1)⌉
• C. O(n²)，n²
• D. O(nlog₂n)，log₂n

24.下列排序算法中，时间复杂度为 O(nlog₂n) 且是稳定排序的是（ ）。

• A. 快速排序
• B. 堆排序
• C. 归并排序
• D. 直接插入排序

25.在一个带头结点的单链表中，删除 p 结点的后继结点 q 的正确操作是（ ）。

• A. p = q->next
• B. q = p->next; p->next = q->next
• C. p->next = q->next
• D. q->next = p->next

26.一棵完全二叉树共有 100 个结点，则其叶子结点数为（ ）。

• A. 49
• B. 50
• C. 51
• D. 52

27.对关键字序列 {50, 30, 80, 20, 10} 进行一趟快速排序（以第一个元素为基准）后，结果的第一趟分区为（ ）。

• A. 10 20 30 50 80
• B. 30 20 10 50 80
• C. 10 30 20 50 80
• D. 20 10 30 50 80

28.图的广度优先遍历（BFS）所使用的辅助数据结构是（ ）。

• A. 栈
• B. 队列
• C. 堆
• D. 二叉树

29.已知一棵二叉树的先序遍历序列为 ABDCE，中序遍历序列为 DBACE，则其后序遍历序列为（ ）。

• A. DBECA
• B. DEBCA
• C. DECBA
• D. BDECA

30.求解最长公共子序列（LCS）问题的经典算法是（ ）。

• A. 分治法
• B. 动态规划
• C. 贪心算法
• D. 回溯法

31.用贪心算法求解 0-1 背包问题，通常不能保证（ ）。

• A. 时间复杂度最优
• B. 一定得到全局最优解
• C. 得到可行解
• D. 空间复杂度最优

32.哈希表采用线性探测法处理冲突，装填因子为 0.75，表长 10，依次插入关键字 47、7、29、11、16、92，已知哈希函数 H(key)=key mod 10，则关键字 92 应存入的地址为（ ）。

• A. 2
• B. 3
• C. 4
• D. 5

五、计算机网络与多媒体（第 33–38 题）

33.OSI 参考模型中，实现路由选择功能的层次是（ ）。

• A. 数据链路层
• B. 网络层
• C. 传输层
• D. 应用层

34.在 TCP/IP 协议栈中，提供端到端可靠传输服务的协议是（ ）。

• A. IP
• B. TCP
• C. UDP
• D. ARP

35.IP 地址 192.168.10.5/24 所属网络的广播地址为（ ）。

• A. 192.168.10.0
• B. 192.168.10.255
• C. 192.168.255.255
• D. 192.168.10.5

36.下列压缩标准中，用于视频压缩的是（ ）。

• A. JPEG
• B. MP3
• C. MPEG
• D. WAV

37.采样频率为 44.1kHz、量化位数为 16 位、双声道的立体声，1 秒未压缩音频的数据量约为（ ）。

• A. 88.2KB
• B. 176.4KB（按 1000 进位）
• C. 352.8KB
• D. 约 172.3KB（按 1024 进位）

38.HTML5 中用于播放视频的标准标签是（ ）。

• A.<audio>
• B.<video>
• C.<media>
• D.<movie>

六、程序设计语言与编译原理（第 39–44 题）

39.编译程序完成的工作中，将源程序转换为中间代码并优化，属于的阶段是（ ）。

• A. 词法分析
• B. 语法分析
• C. 语义分析
• D. 中间代码生成与优化

40.下列语言中，属于解释型语言的是（ ）。

• A. C
• B. Java（字节码解释/即时编译）
• C. Python
• D. Fortran

41.正则表达式a(b|c)*所表示的语言是（ ）。

• A. 以 a 开头，后跟任意个 b 或 c 组成的串
• B. 以 a 开头，且仅含一个 b 或 c
• C. 仅含字符 a、b、c 的串
• D. 以 b 或 c 结尾的串

42.下列不属于静态测试方法的是（ ）。

• A. 代码走查
• B. 桌面检查
• C. 逻辑覆盖测试
• D. 代码审查

43.在 C 语言中，下列叙述正确的是（ ）。

• A. 数组名是指针常量，不可重新赋值
• B. 函数可以返回局部数组的首地址并被安全使用
• C. 结构体不能作为参数传递给函数
• D. 整型与浮点型无法相互转换

44.Java 中用于标记对象已不再被引用、由垃圾回收器回收的机制是（ ）。

• A. 引用计数
• B. 可达性分析（GC Roots）
• C. 手动 delete
• D. 指针释放

七、软件工程、软件过程与项目管理（第 45–52 题）

45.软件生命周期模型中，强调快速交付可运行原型、通过反复修改完善需求的模型是（ ）。

• A. 瀑布模型
• B. 螺旋模型
• C. 原型化模型
• D. V 模型

46.下列软件过程改进模型中，由 SEI 提出、将组织成熟度分为 5 个等级的是（ ）。

• A. ISO 9001
• B. CMMI
• C. PSP
• D. 6σ

47.在面向对象设计中，"一个类的对象作为另一个类的属性"所体现的关系是（ ）。

• A. 继承
• B. 聚合（组合）
• C. 实现
• D. 依赖

48.UML 中用于描述"系统某个时刻对象及其关系的快照"的图是（ ）。

• A. 用例图
• B. 对象图
• C. 类图
• D. 顺序图

49.在甘特图（Gantt）项目管理中，用于表示任务最早开始与最晚开始之间时间余量的指标是（ ）。

• A. 关键路径
• B. 浮动时间（松弛时间）
• C. 里程碑
• D. 活动历时

50.下列测试方法中，白盒测试侧重（ ）。

• A. 通过输入输出验证功能
• B. 检查程序内部逻辑结构与路径
• C. 只验证用户界面
• D. 模拟真实用户操作

51.软件维护中，修改软件以适应硬件或软件环境变化而进行的维护属于（ ）。

• A. 改正性维护
• B. 适应性维护
• C. 完善性维护
• D. 预防性维护

52.敏捷开发中，"以用户故事驱动迭代开发、每日站会、限时冲刺"的典型框架是（ ）。

• A. Scrum
• B. CMMI
• C. RUP
• D. 瀑布

八、软件设计方法（第 53–56 题）

53.下列设计模式中，属于创建型模式的是（ ）。

• A. 适配器（Adapter）
• B. 单例（Singleton）
• C. 观察者（Observer）
• D. 装饰器（Decorator）

54."定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现"描述的设计模式是（ ）。

• A. 工厂方法
• B. 模板方法（Template Method）
• C. 策略（Strategy）
• D. 状态（State）

55.内聚程度由低到高排列，正确的是（ ）。

• A. 功能内聚、通信内聚、过程内聚、偶然内聚
• B. 偶然内聚、逻辑内聚、通信内聚、功能内聚
• C. 功能内聚、顺序内聚、时间内聚、偶然内聚
• D. 偶然内聚、顺序内聚、逻辑内聚、功能内聚

56.软件设计划分为体系结构设计和（ ）。

• A. 概要设计
• B. 详细设计
• C. 测试设计
• D. 数据库设计

九、信息安全、标准化与法律法规（第 57–63 题）

57.对称加密算法中，加解密使用同一密钥，下列属于对称算法的是（ ）。

• A. RSA
• B. AES
• C. ECC
• D. DSA

58.数字签名的主要作用是（ ）。

• A. 加密数据传输内容
• B. 保证消息的完整性与身份认证（防抵赖）
• C. 压缩数据
• D. 建立 VPN 通道

59.下列属于计算机病毒特征的是（ ）。

• A. 只能破坏硬件
• B. 传染性、潜伏性、破坏性、隐蔽性
• C. 仅存在于内存中
• D. 与网络无关

60.在《中华人民共和国网络安全法》中，网络运营者收集、使用个人信息应当遵循的原则是（ ）。

• A. 合法、正当、必要
• B. 可以无限收集
• C. 无需告知用户
• D. 必须强制收集

61.下列国际标准组织及其标准对应错误的是（ ）。

• A. ISO —— 国际标准化组织
• B. IEEE —— 电气和电子工程师协会
• C. ANSI —— 国际电信联盟
• D. ITU —— 国际电信联盟

62.国家标准 GB/T 规定的我国软件文档规范中，与"可行性研究报告"对应的文档代号是（ ）。

• A. 需求规格说明书
• B. 概要设计说明书
• C. 详细设计说明书
• D. 项目开发计划

63.在信息安全管理体系中，与 CIA（机密性、完整性、可用性）相对的风险评估基本要素不包括（ ）。

• A. 资产
• B. 威胁
• C. 漏洞
• D. 网速

十、信息化与专业英语（第 64–70 题）

64.下列属于云计算服务模型中 IaaS 的典型服务是（ ）。

• A. 提供操作系统虚拟机
• B. 提供软件开发平台
• C. 提供 SaaS 应用
• D. 提供数据中心供电

65.大数据技术中，用于分布式存储海量数据的系统通常基于（ ）。

• A. 关系数据库单机
• B. HDFS（Hadoop 分布式文件系统）
• C. 内存数据库
• D. 磁带存储

66.物联网（IoT）体系结构中，感知层的主要作用是（ ）。

• A. 数据采集
• B. 网络传输
• C. 数据存储
• D. 应用服务

67.在信息化基础中，E-government 的含义是（ ）。

• A. 电子商务
• B. 电子政务
• C. 电子病历
• D. 电子图书馆

68.英文术语“Data Structure”对应的中文是（ ）。

• A. 数据库
• B. 数据结构
• C. 数据挖掘
• D. 数据处理

69.术语“Garbage Collection”在程序设计语言中通常指（ ）。

• A. 垃圾回收
• B. 内存泄漏
• C. 缓冲区溢出
• D. 指针操作

70.下列英文短句中，表示"软件的生命周期"的是（ ）。

• A. Software Development Model
• B. Software Life Cycle
• C. Software Quality Assurance
• D. Software Configuration Management

科目二：软件设计（问答题）

以下为案例分析题，要求写出完整分析过程与设计方案。

案例一：数据流图与系统设计（15 分）

某高校开发"选课管理系统"，主要功能包括：

1. 课程信息管理：管理员录入、修改、删除课程信息（课程号、课程名、学分、容量）。
2. 学生选课：学生登录后浏览课程、提交选课申请，系统检查容量与时间冲突。
3. 成绩录入：任课教师录入学生成绩。
4. 成绩查询：学生可查询本人各科成绩。

问题：

（1）请画出该系统的顶层数据流图（顶层图），标明外部实体、加工和数据流。（5 分）

（2）画出"学生选课"加工的子数据流图（0 层图），至少包含"校验容量"“检查冲突”"登记选课"三个加工。（5 分）

（3）说明在绘制数据流图时，数据存储与外部实体的区别。（5 分）

案例二：数据库设计（15 分）

某图书借阅系统的关系模式如下（下划线表示主键）：

• 读者（读者号，姓名，单位，办证日期）
• 图书（图书号，书名，出版社，单价）
• 借阅（读者号，图书号，借阅日期，归还日期）

问题：

（1）判断"借阅"关系的主键，并说明其是否为 2NF；若不是，说明理由。（5 分）

（2）写出下列 SQL 语句：（5 分）

• 查询"清华大学出版社"出版的所有图书的书名；
• 查询"李明"读者当前未归还（归还日期为 NULL）的图书书名及借阅日期。

（3）若需增加"同一读者借阅同一本图书不得超过 3 次"的约束，请给出一种实现方案（可选用触发器或应用层逻辑描述）。（5 分）

案例三：面向对象分析与设计 + UML（15 分）

某在线商店需实现"商品管理"功能：普通用户可浏览商品、下单；会员可享受折扣并累积积分。要求系统能方便地在未来增加新的用户类型（如 VIP）而无需修改现有代码。

问题：

（1）请给出该场景的类图设计，体现用户类型的继承关系（父类 User，子类 NormalUser、MemberUser），并说明所采用的设计原则。（6 分）

（2）画出一张描述"会员下单并享受折扣"流程的顺序图，至少包含 Actor、界面类、业务控制类、数据访问类。（6 分）

（3）若要支持"订单价格根据促销策略动态计算"，请说明应采用哪种设计模式并简述其优点。（3 分）

案例四：算法设计（15 分）

问题：给定 n 个物品，每个物品有重量 weight[i] 和价值 value[i]，背包容量为 W。要求使用动态规划求解 0-1 背包问题，使装入背包的物品总价值最大。

（1）写出状态定义和状态转移方程。（5 分）

（2）给出该算法的伪代码或 C 语言实现，并分析其时间复杂度。（7 分）

（3）举例说明：当 W=5，物品为 (重量,价值)={(2,3),(3,4),(4,5)} 时，求最大价值。（3 分）

案例五：C 语言程序设计（15 分）

问题：编写一个 C 语言程序，实现单链表的创建（头插法）、遍历输出和逆序（反转）三个功能。

（1）定义链表结点结构体ListNode。（3 分）

（2）实现函数createList()（头插法建表）、printList()（遍历）、reverseList()（逆序）。（9 分）

（3）写出main函数，演示依次插入 1、2、3 后，先正序输出，再逆序输出。（3 分）

案例六：软件工程与项目管理（选做其一，15 分）

（A）软件测试与质量
针对案例一的"选课管理系统"，设计一份覆盖功能性测试的测试用例表，至少包含：测试项、前置条件、操作步骤、预期结果、实际结果（留空），并说明黑盒测试与白盒测试在该系统中的应用侧重点。

（B）项目管理
某软件开发项目总工作量预估为 180 人日，团队共 6 人。已知活动 PERT 估算法中乐观时间 3 天、最可能时间 5 天、悲观时间 13 天。

1. 计算该项活动的期望时间 E 和标准差 σ；
2. 绘制简单的网络计划图（含关键路径概念），说明关键路径的意义；
3. 简述如何进行项目进度跟踪与偏差控制。

参考答案与解析

本节仅给出科目一选择题答案及简要解析；科目二问答题请在教师指导下批改或对照要点自查。

科目一参考答案

关键题目解析

第 2 题：0.8125 = 0.5 + 0.25 + 0.0625 = 0.1101₂。

第 3 题：A=10110011（负）、B=01100101（正），相加得 00011000。两个异号数相加不可能溢出，故 OF=0；由最高位产生的进位为 1，故 CF=1。

第 8 题：流水线时钟周期取各阶段最大耗时，即 max(4,2,3)=4ns。

第 10 题：按 SJF 顺序 2、4、6、8，完成时间分别为 2、6、12、20，周转时间之和 2+6+12+20=40，平均 40/4=10。

第 11 题：页面 4KB=0x1000，页内偏移为逻辑地址低 12 位，0x3A5F & 0x0FFF = 0x0A5F。

第 18 题：由 A→B→C，且 A、D 都不在右侧，故候选码含 AD，AD 可决定所有属性，候选码为 AD。

第 26 题：完全二叉树 100 个结点，最后一层叶结点数 n₀ = ⌈n/2⌉ = 50。

第 27 题：以 50 为基准，从右往左找小于 50 的 10，从左往右找大于 50 的 80（不满足），最终 10 与 50 交换，一趟后 10 30 20 50 80 的基准到位为 {10,30,20}, 50, {80}。实际一趟结果为 10 30 20 50 80。

第 29 题：由先序 ABDCE 与中序 DBACE 还原：根 A，左子树 {D,B}，右子树 {C,E}。后序为 D B E C A → DBECA。

第 32 题：47→7，7→7（冲突，探测到 8），29→9，11→1，16→6，92→2（92 mod 10=2 空），故 92 存入地址 2。

第 37 题：数据量 = 44.1kHz × 16bit × 2声道 ÷ 8 = 176,400 字节。按 1000 进位为 176.4KB（B），按 1024 进位约为 172.3KB（D）。软考标准常以 1024 进位计，故选 D；两种进位在解析中均可接受，注意单位统一。

第 62 题：概要设计说明书对应 GB/T 8567 中规定的文档之一。

本试题根据《软件设计师考试大纲（2022）》相关要求编制，用于模拟训练与知识点自测。