《2025年計算機等級考試三級軟件設(shè)計師試卷含答案》一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某指令流水線有4個階段，各階段耗時分別為2ns、3ns、4ns、5ns，則流水線的時鐘周期應(yīng)為（）。A.2nsB.3nsC.4nsD.5ns2.某計算機主存容量為4GB，Cache容量為32KB，塊大小為64B。若采用全相聯(lián)映射，主存地址中標(biāo)記字段的長度為（）位（主存地址按字節(jié)編址）。A.20B.22C.24D.263.已知一棵二叉樹的中序遍歷序列為BDAEC，后序遍歷序列為DBECA，則其前序遍歷序列為（）。A.ABDECB.ADBECC.ABEDCD.ABCDE4.哈希表采用鏈地址法處理沖突，哈希函數(shù)為H(key)=keymod7。若依次插入鍵值35、18、27、44、53，則哈希表中第3個桶（下標(biāo)從0開始）的鏈表長度為（）。A.1B.2C.3D.45.下列進(jìn)程調(diào)度算法中，平均等待時間最短的是（）。A.先來先服務(wù)（FCFS）B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）C.時間片輪轉(zhuǎn)（RR）D.優(yōu)先級調(diào)度6.死鎖產(chǎn)生的必要條件不包括（）。A.互斥條件B.請求和保持條件C.不可搶占條件D.環(huán)路等待條件7.某ER圖中，實體“學(xué)生”與“課程”之間存在“選課”聯(lián)系（多對多），則轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時，“選課”聯(lián)系對應(yīng)的關(guān)系模式應(yīng)包含（）。A.學(xué)生主鍵B.課程主鍵C.學(xué)生主鍵和課程主鍵D.學(xué)生主鍵、課程主鍵和自身屬性（如成績）8.下列SQL語句中，用于實現(xiàn)實體完整性約束的是（）。A.PRIMARYKEYB.FOREIGNKEYC.UNIQUED.CHECK9.UML中，用于描述系統(tǒng)功能需求的圖是（）。A.類圖B.用例圖C.順序圖D.狀態(tài)圖10.軟件測試中，單元測試的主要對象是（）。A.模塊B.子系統(tǒng)C.整個系統(tǒng)D.用戶界面11.以下設(shè)計模式中，屬于創(chuàng)建型模式的是（）。A.適配器模式B.單例模式C.觀察者模式D.策略模式12.下列加密算法中，屬于對稱加密的是（）。A.RSAB.AESC.ECCD.SHA25613.數(shù)字簽名的主要目的是（）。A.加密數(shù)據(jù)B.驗證數(shù)據(jù)完整性和發(fā)送者身份C.壓縮數(shù)據(jù)D.提高傳輸速度14.快速排序的平均時間復(fù)雜度為（）。A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n2)D.O(n3)15.8位補碼表示的整數(shù)范圍是（）。A.128~127B.127~127C.128~128D.256~25516.關(guān)系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴為A→B，B→C，C→D，則R最高屬于（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF17.操作系統(tǒng)中，分頁存儲管理與分段存儲管理的主要區(qū)別是（）。A.分頁是邏輯劃分，分段是物理劃分B.分頁是物理劃分，分段是邏輯劃分C.分頁和分段均為邏輯劃分D.分頁和分段均為物理劃分18.軟件工程需求分析階段的主要成果是（）。A.軟件設(shè)計說明書B.需求規(guī)格說明書C.測試用例D.用戶手冊19.HTTP協(xié)議屬于OSI參考模型的（）。A.傳輸層B.網(wǎng)絡(luò)層C.應(yīng)用層D.數(shù)據(jù)鏈路層20.算法的正確性要求不包括（）。A.對于合法輸入能得出正確結(jié)果B.對于非法輸入能給出錯誤提示C.算法必須在有限步驟內(nèi)終止D.算法每一步有確定含義二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.若x的原碼為10011010，則其補碼為（）。2.對長度為n的有序數(shù)組進(jìn)行二分查找，最壞情況下的時間復(fù)雜度為（）。3.關(guān)系模式中，消除非主屬性對候選鍵的部分函數(shù)依賴后，關(guān)系模式屬于（）范式。4.設(shè)計模式中，（）模式用于確保一個類僅有一個實例，并提供全局訪問點。5.死鎖預(yù)防的策略包括破壞互斥條件、破壞請求和保持條件、破壞不可搶占條件及破壞（）條件。6.某流水線有5個階段，各階段耗時均為2ns，執(zhí)行100條指令的總時間為（）ns。7.哈希表中，處理沖突的方法除鏈地址法外，還包括（）（寫出一種即可）。8.UML中，（）圖用于描述對象之間的消息傳遞順序。9.軟件測試中，（）測試關(guān)注軟件是否符合用戶需求，通常由用戶參與。10.非對稱加密中，私鑰用于（），公鑰用于（）（填“加密”或“解密”）。三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述白盒測試與黑盒測試的區(qū)別，并各舉一種具體方法。2.說明瀑布模型與敏捷開發(fā)的主要特點及適用場景。3.列舉死鎖的4個必要條件，并說明如何通過破壞“環(huán)路等待”條件預(yù)防死鎖。4.數(shù)據(jù)庫索引的作用是什么？簡述聚集索引與非聚集索引的區(qū)別。5.軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要原則有哪些？（至少列舉3條）四、應(yīng)用題（共3題，共60分）1.流水線與存儲系統(tǒng)分析（20分）某計算機的指令流水線有3個階段：取指（IF）、譯碼/取數(shù)（ID）、執(zhí)行（EX），各階段耗時分別為3ns、4ns、5ns。假設(shè)不考慮流水線阻塞，回答以下問題：（1）流水線的時鐘周期應(yīng)設(shè)為多少？為什么？（5分）（2）執(zhí)行10條指令的總時間是多少？（5分）（3）若CPU主存容量為2GB，Cache容量為16KB，塊大小為32B，采用直接映射方式。計算主存地址中標(biāo)記、塊號、塊內(nèi)偏移字段的長度（單位：位）。（10分）2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與SQL應(yīng)用（20分）某高校需設(shè)計學(xué)生選課管理系統(tǒng)，涉及以下實體及聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡）課程（課程號，課程名，學(xué)分）教師（工號，姓名，職稱）聯(lián)系：學(xué)生可選多門課程（一門課程可被多個學(xué)生選），每門課程由一名教師授課。（1）畫出對應(yīng)的ER圖（需標(biāo)注實體屬性、聯(lián)系類型）。（5分）（2）將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，要求標(biāo)注主鍵和外鍵。（5分）（3）編寫SQL語句：查詢“計算機基礎(chǔ)”課程的所有學(xué)生的平均分（保留2位小數(shù)）。（10分）3.算法設(shè)計與分析（20分）給定一個整數(shù)數(shù)組nums，設(shè)計一個算法找出其中所有滿足i<j<k且nums[i]+nums[j]+nums[k]=0的三元組（i,j,k）。要求：（1）寫出算法的基本思路（可用偽代碼或文字描述）。（10分）（2）分析算法的時間復(fù)雜度（假設(shè)采用最優(yōu)優(yōu)化策略）。（10分）參考答案一、單項選擇題1.D2.B3.A4.B5.B6.無（注：死鎖四條件均為必要條件，題目無正確選項，可能為命題失誤）7.D8.A9.B10.A11.B12.B13.B14.B15.A16.A（注：A→B→C→D，存在傳遞依賴，最高1NF）17.B18.B19.C20.B二、填空題1.111001102.O(logn)3.2NF4.單例5.環(huán)路等待6.（5+1001）×2=2087.開放定址法（或再哈希法）8.順序9.驗收10.解密（或簽名）；加密（或驗證）三、簡答題1.區(qū)別：白盒測試基于內(nèi)部代碼結(jié)構(gòu)（如邏輯路徑），黑盒測試基于外部功能（如輸入輸出）。方法：白盒測試可用邏輯覆蓋（如語句覆蓋）；黑盒測試可用等價類劃分。2.瀑布模型：階段順序執(zhí)行，強調(diào)文檔，適用于需求明確、規(guī)模較大的項目；敏捷開發(fā)：迭代增量，強調(diào)用戶協(xié)作，適用于需求易變、小團(tuán)隊項目。3.必要條件：互斥、請求和保持、不可搶占、環(huán)路等待。預(yù)防環(huán)路等待：對資源按序分配，進(jìn)程按固定順序申請資源，避免循環(huán)依賴。4.作用：提高查詢效率。區(qū)別：聚集索引物理上重新排序數(shù)據(jù)（一個表僅一個），非聚集索引不改變數(shù)據(jù)順序（可多個）。5.原則：高內(nèi)聚低耦合、模塊化、可擴展性、可靠性、性能優(yōu)化。四、應(yīng)用題1.流水線與存儲系統(tǒng)分析（1）時鐘周期=最長階段時間=5ns（流水線周期由最慢階段決定）。（2）總時間=（k+n1）×周期=（3+101）×5=60ns（k為階段數(shù)，n為指令數(shù)）。（3）主存容量2GB=2^31B，地址31位；Cache容量16KB=2^14B，塊大小32B=2^5B，故塊內(nèi)偏移5位；Cache塊數(shù)=16KB/32B=512=2^9，塊號9位；標(biāo)記字段=3195=17位。2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與SQL應(yīng)用（1）ER圖：學(xué)生（學(xué)號PK，姓名，性別，年齡）；課程（課程號PK，課程名，學(xué)分）；教師（工號PK，姓名，職稱）；聯(lián)系“選課”（學(xué)生課程，多對多），“授課”（課程教師，多對一）。（2）關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡）PK：學(xué)號課程（課程號，課程名，學(xué)分，工號）PK：課程號；FK：工號→教師.工號教師（工號，姓名，職稱）PK：工號選課（學(xué)號，課程號，成績）PK：（學(xué)號，課程號）；FK：學(xué)號→學(xué)生.學(xué)號，課程號→課程.課程號（3）SQL語句：```sqlSELECTROUND(AVG(成績),2)AS平均分FROM選課WHERE課程號=(SELECT課程號FROM課程WHERE課程名='計算機基礎(chǔ)');```3.算法設(shè)計與分析（1）思路（雙指針法）：①排序數(shù)組；