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状态机考卷练习

（考试时间：90分钟，满分：100分）

一、选择题（每题2分，共30分）

A.状态

B.事件

C.动作

D.数据库

2.下列哪种状态机模型适用于描述并发系统？（）

A.确定性有限状态机（DFA）

B.非确定性有限状态机（NFA）

C.并发有限状态机（CFSM）

D.时序有限状态机（TFSM）

A.圆形

B.矩形

C.菱形

D.三角形

A.状态

B.事件

C.动作

D.转移

A.状态

B.事件

C.动作

D.转移条件

二、判断题（每题1分，共20分）

6.状态机只能用于描述顺序执行的系统。（）

7.在一个状态机中，一个状态可以有多个入口和出口。（）

8.状态转移图中的每个状态都必须是唯一的。（）

9.状态机中的事件可以触发状态的转移。（）

10.在状态机中，动作是指在状态转移过程中执行的操作。（）

三、填空题（每空1分，共10分）

11.状态机由________、________、________和________四个基本元素组成。

12.在状态转移图中，________表示状态的开始，________表示状态的结束。

13.状态机的两种基本类型是________和________。

四、简答题（每题10分，共10分）

14.简述状态机的概念及其在软件工程中的应用。

15.请列举三种常见的状态机设计方法。

五、综合题（1和2两题7分，3和4两题8分，共30分）

16.（7分）设计一个简单的自动售货机状态机，包括状态、事件和转移条件。

状态A→事件1→状态B→事件2→状态C→事件3→状态A

状态1：空闲

状态2：忙碌

事件1：开始任务

事件2：结束任务

转移条件：状态1→事件1→状态2，状态2→事件2→状态1

需求：电梯有上、下两个方向，楼层按钮，开门、关门两个动作。电梯初始状态为停止状态。

8.名词解释题（每题5分，共25分）

20.有限状态机（5分）

21.状态转移（5分）

22.Mealy机（5分）

23.Moore机（5分）

24.并发状态机（5分）

9.应用题（每题10分，共20分）

25.设计一个基于状态机的简单交通信号灯控制系统，包括红灯、绿灯和黄灯的状态转换。（10分）

26.描述如何使用状态机来优化一个游戏角色的行为逻辑。（10分）

10.分析题（每题15分，共30分）

状态A→事件X→状态B→事件Y→状态C→事件Z→状态A

28.给定一个复杂系统的行为描述，如何将其抽象为状态机模型，并说明状态、事件和转移条件的确定过程。（15分）

11.设计题（每题20分，共40分）

29.设计一个状态机模型，用于描述一个简单的ATM机操作流程，包括取款、存款、查询余额和退出操作。（20分）

30.设计一个基于状态机的网络协议状态管理模型，包括连接建立、数据传输、连接终止等状态。（20分）

12.论述题（每题25分，共50分）

31.论述状态机在软件工程中的重要性以及如何将其应用于实际项目开发中。（25分）

32.结合实际案例，讨论状态机在系统设计中的优势与挑战，并提出解决方案。（25分）

13.编程题（每题30分，共60分）

33.编写一个简单的Python程序，实现一个基于状态机的简单计算器，能够处理加、减、乘、除四种基本运算。（30分）

34.实现一个状态机，用于控制一个简单的电梯系统，电梯可以在1到5楼之间运行，并且能够响应楼层按钮的请求。（30分）

14.实验题（每题20分，共40分）

35.设计一个实验，通过硬件模拟实现一个有限状态机，要求能够演示状态转换过程并输出相应的状态信息。（20分）

36.通过软件模拟，实现一个并发状态机，并验证其正确性和效率。（20分）

15.案例分析题（每题25分，共50分）

某工厂生产线上的自动化控制系统，使用状态机来管理机器的工作状态，包括启动、运行、暂停和停止。

某电商平台订单处理系统，需要处理订单创建、支付、发货、收货和评价等流程。

一、选择题

1.D

2.C

3.A

4.D

5.D

二、判断题

6.×

7.√

8.√

9.√

10.√

三、填空题

11.状态、事件、转移、动作

12.开始状态、结束状态

13.确定性有限状态机、非确定性有限状态机

四、简答题

14.状态机是一种抽象的数学模型，用于描述系统在一系列离散状态之间的转换。它在软件工程中的应用包括：系统设计、行为建模、协议实现、事件处理等。

15.状态图、状态表、状态转移矩阵。

五、综合题

16.状态：待机、接收货币、选择商品、