2025年大学软件工程（代码优化与调试）试题及答案.doc

2025年大学软件工程（代码优化与调试）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）

答题要求：请将每小题的正确答案填写在括号内。（总共8题，每题5分）

w1. 以下哪种代码优化技术可以减少循环中的冗余计算？（ ）
A. 内联函数 B. 循环展开 C. 公共子表达式消除 D. 死代码消除

w2. 在代码调试中，用于定位程序中错误发生位置的常用工具是（ ）
A. 编译器 B. 调试器 C. 解释器 D. 链接器

w3. 下列关于代码优化的说法，错误的是（ ）
A. 优化后的代码执行效率一定提高
B. 可以减少代码的存储空间
C. 可能会使代码可读性降低
D. 有助于提高软件的可维护性

w4. 当进行函数调用优化时，以下哪种方式可以提高调用效率？（ ）
A. 减少函数参数数量 B. 增加函数局部变量 C. 采用递归调用 D. 扩大函数作用域

w5. 代码调试过程中，检查变量的值是否符合预期属于（ ）
A. 语法检查 B. 逻辑错误排查 C. 运行时错误排查 D. 内存泄漏检查

w6. 对于一段频繁进行字符串拼接的代码，以下优化方法可行的是（ ）
A. 使用StringBuilder代替String B. 减少字符串常量的使用 C. 避免在循环中拼接字符串 D. 以上都是

w7. 以下哪种优化技术可以将多个条件判断合并为一个更高效的判断？（ ）
A. 条件分支优化 B. 表达式优化 C. 控制流优化 D. 数据结构优化

w8. 在调试多线程代码时，可能会遇到的问题是（ ）
A. 死锁 B. 内存溢出 C. 编译错误 D. 语法错误

第II卷（非选择题 共60分）

w9. （10分）简述代码优化的主要目标以及至少三种常见的代码优化技术。

w10. （15分）请描述在代码调试中，从发现问题到解决问题通常需要经历哪些步骤？

w11. （15分）给出一段存在性能问题的代码示例（例如一个简单的排序算法实现），并说明如何运用所学的代码优化与调试知识对其进行改进。

材料：现有一段Java代码实现了一个简单的学生成绩管理系统，包含学生信息的录入、成绩的计算和输出等功能。但在运行过程中出现了一些错误。

学生类代码如下：
class Student {
private String name;
private int[] scores;

public Student(String name, int[] scores) {
this.name = name;
this.scores = scores;
}

public double getAverageScore() {
int sum = 0;
for (int score : scores) {
sum += score;
}
return sum / scores.length;
}
}

成绩管理系统主程序代码如下：
public class ScoreManagementSystem {
public static void main(String[] args) {
int[] scores = {85, 90, 78};
Student student = new Student("Tom", scores);
double averageScore = student.getAverageScore();
System.out.println("Average score of " + student.name + " is: " + averageScore);
}
}

w12. （10分）分析上述代码可能存在的错误，并说明如何进行调试。

w13. （20分）针对上述代码，提出至少两种优化方案，并说明优化的理由。

答案：
w1. C
w2. B
w3. D
w4. A
w5. B
w6. D
w7. A
w8. A
w9. 代码优化的主要目标包括提高代码执行效率、减少存储空间、增强代码可读性等。常见技术有循环展开，减少循环次数；公共子表达式消除，避免重复计算；死代码消除，去除无用代码。
w10. 首先要明确问题现象，然后通过调试工具定位错误位置，查看变量值、执行流程等。接着分析错误原因，可能是逻辑错误、语法错误或运行时错误等。最后根据原因采取相应措施，如修改代码逻辑、修正语法错误、处理运行时异常等。
w11. 示例代码：
public class SimpleSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 2, 8, 1, 9};
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}
优化：可以采用更高效的排序算法如快速排序。理由是原代码是简单冒泡排序效率低，快速排序平均时间复杂度为O(n log n)，能大大提高排序效率。
w12. 可能错误：如果成绩数组为空，会出现数组越界异常。调试方法：在计算平均成绩前添加对成绩数组是否为空的判断，可以在`getAverageScore`方法中添加`if (scores.length == 0)`，若为空则抛出异常或返回特定值提示错误。
w13. 优化方案一：可以将成绩数组改为`List`，这样可以动态添加成绩。理由是数组长度固定，使用`List`更灵活。优化方案二：在`Student`类中添加一个方法计算总分，避免每次获取平均成绩时都重新计算总分。理由是减少重复计算，提高效率。