[软件工程导论(第六版)]第5章 总体设计（课后习题详解）

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1. 为每种类型的模块耦合举一个具体例子。

答：
（1）非直接耦合：例如在实数的运算中，有两个模块分别完成n个实数的求和、求乘积功能，这两个模块之间没有直接联系，只是在主模块调用中有执行的前后顺序而已。
（2）数据耦合：如有两个模块，其中，模块A完成两个数的比较，返回其中的较大值；模块B完成四个数的比较，返回其中的最大值。因此， 为了完成四个数的比较，B模块调用A模块即可，在这种调用关系中， 将模块B的四个参数两两传给模块A，模块A的运算结果作为参数参加B 的运算。这两个模块之间发生数据耦合。
（3）标记耦合：若一组模块通过参数传递记录信息，这就是标记耦合。
（4）控制耦合：遥控器与电器。
（5）外部耦合：C语言中都访问被说明为extern类型的外部变量的各个模块之间发生外部耦合。
（6）公共耦合：几个模块对同一个数据库进行查询就发生公共耦合。
（7）内容耦合：两个模块之间有一部分代码重复（只可能发生在汇编程序中）或一个模块访问另一个模块的内部数据时，模块之间发生内容耦合。

2. 为每种类型的模块内聚举一个具体例子。

答：
（1）逻辑内聚
一个子程序将打印季度开支报告、月份开支报告和日开支报告。具体打印哪一个，将由传入的控制标志决定，这个子程序具有逻辑内聚性，因为它的内部逻辑是由输入进去的外部控制标志决定的。
（2）时间内聚
若一个模块包含了需要在同一时间段中执行的多个任务，则称该模块的内聚为时间内聚。例如，将多个变量的初始化放在同一个模块中实现， 或将需要同时使用的多个库文件的打开操作放在同一个模块中，都会产生时间内聚的模块。
（3）过程内聚
一个子程序，它产生读取雇员的名字，然后是地址，最后是它的电话号码。这种顺序之所以重要，仅仅是因为它符合用户的要求，用户希望按这种顺序进行屏幕输入。另外一个子程序将读取关于雇员的其他信息。这个子程序是过程内聚性，因为是由一个特定顺序而不是其他任何原 因，把这些操作组合在一起的。
（4）顺序内聚
一个按给出的生日计算雇员年龄、退休时间的子程序，如果它是利用所计算的年龄来确定雇员将要退休的时间，那么它就具有顺序内聚性。而如果它是分别计算年龄和退休时间的，但使用相同生日数据，那它就只具有通信内聚性。
（5）功能内聚
计算雇员年龄并给出生日的子程序就是功能内聚性的，因为它只完成一项工作，而且完成得很好。
（6）偶然内聚
一个函数内调用读取文件函数实现对文件的读取，同时实现打印当前时间的功能，这两个功能之间除了前后执行之外没有什么联系，这就属于偶然内聚。
（7）通信内聚
模块A实现将传入的Date类型数据转换成String类型，以及将Date类型数据插入数据库，这两个操作都是对“Date类型数据”而言的。模块A中就是通信内聚。

3. 用面向数据流的方法设计下列系统的软件结构。

（1）储蓄系统（参见习题2第2题）。
（2）机票预订系统（参见习题2第3题）。
（3）患者监护系统（参见习题2第4题）。
答：
（1）储蓄系统
① 数据流图

② 软件结构图

（2）机票预定系统
① 数据流图

② 软件结构图

（3）患者监护系统
① 数据流图

② 软件结构图

4. 美国某大学共有200名教师，校方与教师工会刚刚签订一项协议。按照协议，所有年工资超过$26000（含$26000）的教师工资将保持不变， 年工资少于$26000的教师将增加工资，所增加的工资数按下述方法计 算：给每个由此教师所赡养的人（包括教师本人）每年补助$100，此 外，教师有一年工龄每年再多补助$50，但是，增加后的年工资总额不能多于$26000。教师的工资档案储存在行政办公室的光盘上，档案中有目前的年工资、赡养的人数、雇用日期等信息。需要写一个程序计算并印出每名教师的原有工资和调整后的新工资。要求：

（1）画出此系统的数据流图。
（2）写出需求说明。
（3）设计上述的工资调整程序（要求用HIPO图描绘设计结果），设计时分别采用下述两种算法，并比较这两种算法的优缺点：
（a）搜索工资档案数据，找出年工资少于$26000的人，计算新工资，校核是否超过$26000，储存新工资，印出新旧工资对照表；
（b）把工资档案数据按工资从最低到最高的次序排序，当工资数额超过
$26000时即停止排序，计算新工资，校核是否超过限额，储存新工资， 印出结果。
（4）所画出的数据流图适用于哪种算法？

答：
（1）数据流程图

（2）需求说明
① 任务概述
对于年工资未超过$26000的教师涨工资，即每赡养一人补助$100，每有一年工龄补助$50，涨工资的上限为$26000。
② 数据描述
采用工资表、VF。
③ 功能需求
a.档案管理
包括获得教师当前工资、获取赡养人数、获取工龄、更新教师信息。
b.数据计算
包括计算工资、根据限额确定工资。
c.查询管理
包括排序、查询。
d.打印报表
打印工资对照单。
（3）HIPO图

（4）所画的流程图适合（a）种算法。

5. 下面将给出两个人玩的扑克牌游戏的一种玩法，试设计一个模拟程序，它的基本功能是：

（1）发两手牌（利用随机数产生器）。
（2）确定赢者和赢牌的类型。
（3）模拟N次游戏，计算每种类型牌赢或平局的概率。要求用HIPO图描绘设计结果并且画出高层控制流程图。扑克牌游戏规则如下：
（1）有两个人玩，分别称为A和B。
（2）一副扑克牌有52张牌，4种花色（方块、梅花、红桃和黑桃），每种花色的牌的点数按升序排列有2，3，4，…，10，J，Q，K，A等13 种。
（3）给每个人发3张牌，牌面向上（即，亮牌），赢者立即可以确定。
（4）最高等级的一手牌称为同花，即3张牌均为同一种花色，最大的同花牌是同一种花色的Q、K、A。
（5）第二等级的牌称为顺子，即点数连续的3张牌，最大的顺子是花色不同的Q、K、A。
（6）第三等级的牌是同点，即点数相同的3张牌，最大的同点是A、A、
A。
（7）第四等级的牌是对子，即3张牌中有两张点数相同，最大的对子是
A、A、K。
（8）第五等级的牌是杂牌，即除去上列4等之外的任何一手牌，最大的杂牌是不同花色的A、K、J。
（9）若两人的牌类型不同，则等级高者胜；若等级相同，则点数高者胜；若点数也相同，则为平局。

答：
（1）程序的HIPO图

（2）高层控制流程图