（2019春）软件构造：雨课堂试卷（第3章）

3.1(a) Data Type and Type Checking

多选题 第1题 2分

Java中的Primitive Type（int, char, boolean等）和Object Type（String, Boolean, Calendar等）的差异是____

A 前者在stack中分配内存，后者在heap中分配内存
B 使用前者的时空代价低，使用后者的时空代价高
C 前者是immutable的，后者是mutable的
D 前者和后者中的某些类型可通过auto-boxing进行自动转换，例如int和Integer
正确答案：ABD

单选题 第2题 1分

Static type checking 和 dynamic type checking 的区别，不正确的是____

A 前者在编译阶段发生，后者在运行阶段发生
B 前者比后者更能带来程序的健壮性，因为可以在程序投入运行前就发现错误
C 前者能发现数组访问越界的错误，后者能发现divide by 0的错误
D 前者是关于“类型合法性”的检查，后者是关于“值的合法性”的检查

正确答案：C
解析：
B.静态类型检查 >> 动态 >> 无检查
C.divide by 0 和数组访问越界的错误是动态错误。

多选题 第3题 2分

以下代码段中，会在运行阶段发生错误的是___

A
int[] arr = new int[] {1,2};
arr[2] = 3;
B
int[] arr = new int[] {1.2};
arr[0] = “3”;
C
String s = null;
System.out.println(s == null);
D
String s = null;
System.out.println(s.length());

正确答案：AD

单选题 第4题 1分

以下__不是static type checking所能处理的编程错误

A 所调用函数的参数数目错误
B 调用一个指向null的对象的某个方法
C 函数的return语句返回的变量类型与函数声明中的返回值类型不匹配
D 赋值语句右侧的值类型与左侧的变量类型不匹配

正确答案：B

多选题 第5题 2分

___不具备static typing (即static type checking)的能力

A Java
B C++
C Python
D Ruby
E Perl
F PHP

正确答案：CDEF

填空题 第6题 2分

String a = “5” + 6;
System.out.println(a);
会在控制台打印出什么？ [填空1]

可填写“编译错误”、“运行错误”，或具体输出的字符串，无需带引号。

int a = “5” + 6;
System.out.println(a);
此时的打印输出呢？ [填空2]

正确答案：
56;编译错误

3-1(b) Mutability and Immutability

单选题 第1题 1分

关于mutable和immutable的说法，不正确的是__

A 所有简单数据类型和所有相对应的封装类（Integer, Double, Boolean等）都是immutable的
B 所有数组都是mutable的
C 使用immutable类型可以降低程序蕴含bug的风险，但其时空性能相对较差
D 一个immutable的类，一旦其constructor方法执行结束并产生了类的实例，则该实例的任何成员变量都不能够再被做任何修改

正确答案：D
解析：外部无法观察到这个改变，对外部，使用者来讲就是不变的

单选题 第2题 1分

针对final关键字，说法不正确的是___

A A final class declaration means it cannot be inherited.
B A final variable means it always contains the same value/reference but cannot be changed.
C A final method means it cannot be overridden by subclasses.
D The contents in a final Arraylist cannot be changed during its lifecycle.

正确答案：D

填空题 第3题 4分（错1）

String a = “a”;
String c = a;
a += “b”;
c += “c”;

StringBuilder b = new StringBuilder(a);
StringBuilder d = b;
b.append(“b”);
d.append(“c”);
假设执行之后未进行任何垃圾回收，此时内存里共有 [填空1] 个String对象和 [填空2] 个StringBuilder对象

此时c的取值是 [填空3] ，d的取值是 [填空4]

正确答案：
3;1;ac;abbc

多选题 第4题 2分(错1：ABC）

关于immutable和mutable data type的说法，正确的__

A 使用不可变类型，对其频繁修改会产生大量的临时拷贝
B 可变类型可直接修改其值而无需太多拷贝，从而提高效率
C 不可变数据类型更“安全”，因为其值无法修改
D 使用可变类型做“全局变量”，可在不同模块之间高效率的进行共享数据读写

正确答案：ABCD

多选题 第5题 2分（错1：A）

final List l1 = new ArrayList<>();
List l2 = new ArrayList<>();

1. l1.add(“a”);
2. l1.set(0, “b”);
3. l1 = l2;
4. l2 = l1;
   在上面标号1-4的四行中，无法通过static type checking的是_____

A 1
B 2
C 3
D 4

正确答案：C
//对于Object type ，final 是引用不可变，但list内容可以增加
//对于Primitive type，final 是引用不可变，故值无法更改

填空题 第6题 3分(错1）

List k = new ArrayList<>();
k.add(“lab1 ends”);

Irerator it = k.iterator();
System.out.println(it.hasNext());

it.next();
System.out.println(it.hasNext());

k.remove(0);
System.out.println(it.hasNext());
分别输出的是 [填空1] 、 [填空2] 、 [填空3]

填写true或者false即可。

正确答案：
TRUE;FALSE;TRUE
答案解析：
第三个填空，输出TRUE，这让人很费解，试着查阅资料了解一下原因。
//在迭代器迭代过程中用remove删除的话，以后随便输出信息，所以为true。

单选题 第7题 1分(错1：A)

1.List t = new ArrayList<>();
2.t.addAll(Array.asList(“a”,“b”));
3.Iterator i = t.titerator();
4.while(i.hasNext())
5. if(i.next() == “a”)
6. i.remove();
期望结果是t中只包含"b"。
以下说法正确的是____

A Static type checking未通过
B 执行时出现dynamic error，抛出异常
C 正常执行，但结果与期望不一致
D 正常执行，结果与期望一致

正确答案：D
addAll方法用于将指定 collection 中的所有元素添加到列表，故2无误
3.2 Specification

多选题 第1题 2分（错1：ACE）

两个方法具有“行为等价性(behavior equivalence)”，以下说法正确的是_____

A 站在客户端的视角看，它们实现相同的功能
B 站在客户端的角度看，它们可能展现出不同的性能
C 它们具有相同的规约(spec)
D 它们具有相同的实现算法和异常处理策略
E 其实是针对同一个spec来说是等价的。若对这个spec进行更改，这两个方法也许就不等价了

正确答案：ABCE
//注意，实现相同的功能，可能展现出不同的性能

单选题 第2题 1分（待完成）

以下关于方法spec的说法，不恰当的是__

A 程序员针对给定的spec写代码，需做到“若前置条件满足，则后置条件必须要满足”
B 前置条件是对client端的约束，后置条件是对开发者的约束
C 若客户端传递进来的参数不满足前置条件，则方法可直接退出或随意返回一个结果
D 一个方法的前置条件比另一个方法的前置条件更强，二者的后置条件相同，则前者spec的强度比后者大

正确答案：D

填空题 第3题 3分

在Java语法中，使用 [填空1] （annotation）表达一个方法的pre-condition，使用 [填空2] 和 [填空3] （annotation）表达方法的post-condition。

正确答案：
@param;@return;@throws

多选题 第4题 2分

以下说法正确的是___

A 除非在post-condition中明确声明过，否则方法内部代码不应该改变(mutate)输入参数
B 方法的spec描述里不能使用内部代码中的局部变量或该方法所在类的private属性
C 若在方法的post-condition中声明“client端不能修改该方法所返回的数量”，可以减少该方法的潜在bug
D 若为某方法设计JUnit test case，在任何test case中对该方法的调用必须遵循其pre-condition

正确答案：ABD

多选题 第5题 2分

如果修改了某个方法的spec使之变弱了，那么可能发生的是__

A Client调用该方法的代价变大了，即client需要对调用时传入该方法的参数做更多的检查
B 程序员实现该spec的难度增大了，自由度降低了
C 如果用椭圆面积表示spec的强度，那么该方法的椭圆面积增大了
D 该spec的实现方式更多了

正确答案：ACD

单选题 第6题 1分

这两个Spec的强度有何关系？
static int findOneOrMore,FirstIndex(int[] a, int val)

requires: val occurs at least once in a
effects: returns lowest index i such that a[i] = val
static int findCanBeMissing(int[] a, int val)

requires: nothing
effects: returns index i such that a[i] = val, or -1 if no such i
A 前者强于后者
B 前者弱于后者
C 二者相同
D Not compatible

正确答案：D

3.3 Abstract Data Type (ADT)

填空题 第1题 4分

类WordList有四个方法，根据其方法定义来确定其类型

1. public WordList(List words)
2. public void unique()
3. public WordList getCapitalized()
4. public Map<String, Integer> getFrequencies()
   使用C、M、P、O分别表示Creator, Mutator, Producer, Observer

1 [填空1] 2 [填空2]
3 [填空3] 4 [填空4]

正确答案：
C;M;P;O

单选题 第2题 1分

以下关于ADT的RI和AF的说法，不正确的是___

A ADT的Abstract空间(A)中的某个值，在其Rep空间®中可能有多个值与其对应
B 若ADT的某个方法返回一个mutable的对象，并不一定表明该ADT产生了表示泄露
C 若ADT的任意costructor所构造出的object都满足RI、每个mutator方法执行结束后都保持RI为真，那么该ADT的RI就始终为真
D 一个immutable的ADT，其rep可以是mutable的

正确答案：C
答案解析：

针对B选项：通过defensive copy返回mutable对象，其实并未产生表示泄露

针对C选项：如果存在表示泄露，外部client就可以修改内部rep的值，就可能导致RI违反。

针对D选项：of course，只要没有rep exposure就没有问题。

多选题 第3题 2分

关于invariants、AF和RI，说法不正确的是__

A 如果一个immutable的ADT存在rep exposure，那么就违反了该ADT的invariants
B 如果在一个mutator方法内没有checkRep()，那么RI就可能被违反了
C 两个ADT有相同的rep和相同的AF，那么其RI一定相同
D 两个ADT有相同的rep和相同的RI，但可能AF不同

正确答案：C
答案解析：

针对A选项：immutability也是invariants的一部分，产生表示泄露就可能导致内部rep被修改，于是就不能保证immutable了，invariants就被违反了。

多选题 第4题 2分

用于检查ADT的Rep Invariants是否保持为真的checkRep()最好应该以下__类型的方法结束前调用。

A Mutator
B Creator
C Producer
D Observer

正确答案：ABCD
答案解析：

针对D选项：虽然observer方法不改变rep，但还是强烈建议return之前要checkRep()

多选题 第5题 2分

class C {
private String s;
private String t;
…
}
它的可能的Rep Invariants会是__

A s contains only letters
B s.length() == t.length()
C s is the reverse of t
D s represents a set of characters

正确答案：ABC

多选题 第6题 2分

ADT的某个方法的spec需要以注释的形式放在代码中，在撰写这部分spec的时候，不能用到的信息包括__

A Parameters of operation
B Data type of return values of the operation
C Exceptions thrown by the operation
D Mathematical values in the Rep space ®
E Mathematical values in the Abstract space (A)

正确答案：D
答案解析：

Spec要给client看，那么所有内部的东西都不能用。R是rep的值空间，只能开发者自己了解。

多选题 第7题 2分

在对ADT的方法进行JUnit测试时，以下说法正确的是____

A 如果某方法的返回值为void，则无法为其撰写测试用例，因为无法assertEquals()
B 对constructor方法，测试用例中需要在构造新对象之后调用observer方法确认构造结果是否正确
C 对mutator方法，测试用例中需要在该方法执行之后调用producer方法确认是否做了正确的mutate
D 对observer方法，测试用例中需要使用其他三类方法构造一个对象，再执行该方法并判断结果是否正确

正确答案：BD

多选题 第8题 2分

以下说法不正确的是__

A 只要有public的field，就一定有表示泄露
B 只要有 非final的field，就一定产生表示泄露
C 除了初始化，Immutable的类中一定不能存在其他任何改变rep的方法
D checkRep()方法可能消耗大量计算，在程序投入实际运行的时候要注释掉

正确答案：BC
答案解析：

针对A选项：sure，所以迫不得已千万不要用public

针对B选项：final是来支持immutable的，与是否存在表示泄露无直接关系

针对C选项：可以有beneficent mutation

针对D选项：assert语句在投入真正运行的程序中是没有意义的，需要注释掉。当然，前提是开发者利用checkRep()已经发现了所有违反RI的bug并修复了。

多选题 第9题 3分

针对你设计的一个ADT，不应该提供给client看的内容包括__
A AF
B RI
C Rep exposure safety argument
D Spec
E Testing strategy
F Rep
G Implementation
H Test cases

正确答案：ABCEFGH

3.4 Object-Oriented Programming (OOP)

多选题 第1题 2分

关于static和final的说法，正确的是____

A 一个变量被声明为final，意味着它在被首次赋值之后，其内容就不能再变化
B static类型的方法，调用时无需创建类的实例对象，可直接通过类名使用
C 被声明为final类型的类，无法从中派生出子类
D 被声明为final类型的方法，无法在子类中被override
E 类A的static方法中不能直接调用A的instance方法（而是要new一个A的对象再调用）；A的instance方法中可以直接调用A的static方法

正确答案：BCDE

多选题 第2题 2分

关于Java interface的说法，正确的是__

A 不能有static方法
B 不能有constructor（构造器）
C 不能有final方法
D 不能有private方法
E 不能有fields（属性）

正确答案：BCD
答案解析：

E选项：可以有属性的，都是public static final的。

多选题 第3题 2分

关于class和interface的说法，不正确的是____

A 一个接口可以extends一个或多个其他接口
B 一个类只能implements一个接口
C 一个类不能同时extends另一个类和implements一个接口
D 一个类implements了一个接口，意味着它必须要实现该接口中的所有方法
E 一个类除了实现其implements的接口中的方法，还可以增加新的方法

正确答案：BC

单选题 第4题 1分

某方法的定义是public int getLength (List list, boolean bFliter)，以下___不是对该方法的合法重载

A private int getLength(List list, String regex)
B public Integer getLength(List list)
C public int getLength(List list) throws IOException
D public void getLength(List list, boolean bFliter)

正确答案：D

多选题 第5题 2分

关于Java OOP中override和overload的异同，以下说法不正确的是_____

A 前者的参数列表不能改变，后者的参数列表必须发生变化
B 前者的返回值类型不可变化，后者的返回值类型可以变化
C 前者抛出的异常可以变化，后者抛出的异常不能变化
D 前者的类型检查发生在run-time，后者的类型检查发生在compile-time
E 在子类里override父类方法时，方法前面必须使用@override；overload父类方法时，无需使用annotation

正确答案：CE
答案解析：

E选项：@override不是必需的，但是强烈建议使用，可以帮助开发者理解方法的“源头”

多选题 第6题 2分

class Car {
public String refuel()
{ return “R”; }
}
class Tesla extends Car {
public String refuel() {return “C”;}
public String refuel(double price)
{ return “P”; }
}
无法通过static type checking的是__

A

Car c = new Car();
c.refuel(10);
B

Car c = new Tesla();
c.refuel();
C

Car c = new Tesla();
c.refuel(10);
D

Tesla t = Tesla();
t.refuel(10);
正确答案：AC
答案解析：

Overload由static type checking负责

多选题 第7题 2分

class Car {
public String refuel()
{ return “R”; }
}
class Tesla extends Car {
public String refuel() {return “C”;}
public String refuel(double price)
{ return “P”; }
}
能获取内容为“C”的字符串是__

A

Car c = new Car();
c.refuel();
B

Car c = new Tesla();
c.refuel();
C

Car c = new Car();
((Tesla) c).refuel();
D

Tesla t = Tesla();
t.refuel();
正确答案：BD
答案解析：

Override在run-time做dynamic checking

单选题 第8题 1分

类A和B，B extends A，二者分别有一个apply(A a)方法，具有不同的返回值类型。
假如

A a = new A();
B b = new B();
那么以下正确的是__

A b.apply(a)与((B) b).apply(a)不等价
B b.apply(a)与((A) b).apply(a)不等价
C b.apply(a)与((B) b).apply((B) a)不等价
D b.apply(a)与((B) b).apply((A) a)不等价

正确答案：C
答案解析：

选项A：将b强转为(B)b，等于没转，b的类型本来就是B
选项D：也是类似的，两个强转都是没转

选项B：B是A的子类，所以b必然是A的实例，所以将b转成A(b)，本质上还是等价的。

选项C：将a转(B) a，这个乡下强转做不到，该强转将会在运行时抛出异常ClassCastException。

单选题 第9题 1分

关于OOP polymorphism（多态）的各选项中，___不是同义词

A Ad hoc polymorphism 和 function overloading
B Parametric polymorphism 和 generics（泛型）
C Subtype polymorphism 和 inclusion polymorphism
D Generics和overriding

正确答案：D

3.5 Equality

填空题 第1题 3分

ADT的equals()需满足的三个性质是 [填空1] 性、[填空2] 性、 [填空3] 性

请填写中文

正确答案：
自反;对称;传递

多选题 第2题 2分

以下针对ADT等价性的说法，不正确的是____

A 如果对象a和b的R值被AF映射到相同的A值，则a和b等价
B 对对象a和b调用任何相同的方法，都会得到相同的返回值，则它们是等价的
C 对象a和b不等价，那么该ADT中不应存在任何方法op使得a.op()=b.op()
D 对象a和b是等价的，那么a和b的rep中每个field的值也一定是相等的

正确答案：CD
答案解析：

A选项是从AF的角度判断等价性。

B选项是从外部观察者的角度来判断等价性。

C选项：是可以存在这样的操作的。
即使这个操作返回相同的结果，该ADT还应有其他操作会让a和b执行后的结果不同。

填空题 第3题 2分

Java中有两种不同的操作来验证对象的等价性，分别为==和equals()，它们的“学名”是 [填空1] 等价性和 [填空2] 等价性。

请填写中文

正确答案：
引用;对象

单选题 第4题 1分

某个ADT的Rep是：

private int no;
private String name;
它的AF是：
AF(no) == ID of a student
那么以下equals()正确的是__

A return this.no == that.no
B return this.no == that.no && this.name == that.name
C return this.no == that.no && this.name.equals(that.name)
D return this.name.equals(that.name)

正确答案：A

填空题 第5题 2分

针对mutable的Java类，有两种等价性，分别为 [填空1] 等价性和 [填空2] 等价性。

请填写中文

正确答案：
观察;行为

单选题 第6题 1分

以下关于的等价性的说法，不正确的是____

A object类缺省的equals()是判断两个对象内存地址是否相等
B 若a和b满足a.equals(b)为真，那么a.hashCode() == b.hashCode()也应为真
C 若a.equals(b)为假，那么a.hashCode() == b.hashCode()可以为真
D 针对mutable的类，由于其rep在变化，直接使用==判断是否相等即可，无需override equals()

正确答案：D
答案解析：

D选项：这要取决于实际需求。例如Java中List和Date等mutable的类，都override了equals()方法，实现观察等价性。

多选题 第7题 2分

关于hashCode()的说法，不正确的是__

B 具有相同hashCode()返回值的两个对象a和b，必须做到a.equals(b)为真
C 若hashCode()始终返回同一个值，则违反了Object对hashCode()的要求
D 如果不override hashCode()方法，Object类缺省实现也可以满足要求
E 一个对象实例的hashCode()返回值，在其生命周期内可以发生变化

正确答案：BCD
答案解析：

针对C选项：还是要看需求是什么，不能一概而论

针对D选项：mutable对象的hashCode在其mutator方法执行后，就会发生变化，因此在hash table中的位置也可能随之发生变化。

单选题 第8题 1分

Date d = new Date(2019,4,1);
Set hs = new HashSet<>();
Set ts = new TreeSet<>();
hs.add(d);
ts.add(d);

d.setYear(2020);

println(hs.contains(d));
println(ts.contains(d));
该代码执行之后会打印出____

A True; True
B True; False
C False; True
D False; False

正确答案：C
答案解析：

haahCode，顾名思义…

mutable对象的hashCode变化之后，只会影响受hashSet，不会影响TreeSet

单选题 第9题 1分

Date d = new Date(2019,4,1);
Date f = new Date(2019,4,1);

List al=new ArrayList<>();
List ll=new LinkedList<>();

al.add(d);
ll.add(f);

println(d.equals(f));
println(al.equals(ll));
该代码执行之后输出的是____

A True; True
B True; False
C False; True
D False; False

正确答案：A
答案解析：

Date是mutable的，它实现的是观察等价性，所以d和f两个值等价。

List也是mutable的，实现的也是观察等价性，所以判断其中每个元素的等价性，而d与f是等价的，故al和ll也是等价的。这个跟具体的类型（ArrayList和LinkedList）无关。