m n 1 Kurs Fach KursNr Art Abb. 1.1: Das ER-Diagramm

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1 1 Software Engineering I Musterlösungen zur Nachklausur vom Aufgabe 1 a) Wir entwickeln das ER-Modell aus der Problembeschreibung in mehreren Schritten. Zu Beginn identifizieren wir drei Entitätsstypen mit folgenden Attributen: "Schüler" mit den Attributen "Name", "Vorname", "Telefonnummer" "Lehrer" mit den Attributen "Name" und "Vorname" "Kurs" mit den Attributen "Fach", "Art" (Grundkurs/Leistungskurs) und "KursNr" Zwischen diesen Entitätstypen finden wir folgende Beziehungen: Ein Schüler "belegt" mehrere Kurse, ein Kurs wird von mehreren Schülern belegt. Ein Lehrer "unterrichtet" mehrere Kurse, ein Kurs wird von nur einem Lehrer unterrichtet. Die Beziehung "unterrichtet" versehen wir mit einem assoziativen Entitätstyp "Unterrichtsstunde" mit den Attributen "Datum", "StundenNr" und "RaumNr". Aus diesen Überlegungen erhalten wir das ER-Diagramm in Abb Schüler n belegt m n 1 Kurs unterrichtet Lehrer Name Art Fach KursNr Vorname Name Unterrichtsstunde RaumNr StundenNr Datum Abb. 1.1: Das ER-Diagramm Ein Entitätstyp "Raum" ist nicht erforderlich, da außer der Raumnummer keine weiteren Attribute benötigt werden. Subentitätstypen für "Grundkurs" und "Leistungskurs" sind auch überflüssig, da die Attribute dieser Subentitätstypen sich nicht unterscheiden.

2 2 Aufgabe 2 a) Die folgende Tabelle zeigt den Inhalt der Variablen Anzeige und Speicher nach jedem Zeichen des Eingabestrings = 3+1= : Eingabe = = Anzeige Speicher b) Das folgende Zustandübergangsdiagramm zeigt eine Lösungsmöglichkeit, bei der der Rechner intern immer mit DM rechnet:

3 3 Anzeige := 0 Speicher := 0 Eingabe 1. Summand Ziffer Anzeige := Anzeige*10+Ziffer DM Speicher := Anzeige EUR Speicher := 2*Anzeige Warten auf + + Anzeige := 0 Eingabe 2. Summand Ziffer Anzeige := Anzeige*10+Ziffer DM Speicher := Speicher + Anzeige EUR Speicher := Speicher + 2*Anzeige + Anzeige := 0 Warten auf + oder = =DM Anzeige := Speicher =EUR Anzeige := Speicher DIV 2 Ziffer Anzeige := Ziffer Ergebnis anzeigen Ziffer steht für eine der Tasten 0 bis 9 Abb. 2.1: Zustandübergangsdiagramm für den Zwei-Währungs-Rechner

4 4 Aufgabe 3 a) Der Entitätstyp Abteilung wird analog zu Abb im Kurstext in ein Teilsystem Abteilungen übertragen (Abb. 3.1). Abteilungen TS Abteilungsliste ADO AbteilungsID- Verwaltung ADT Abteilungslisten- Schablone ADT Abteilung ADT AbteilungsID ADT Abb. 3.1: Das Teilsystem Abteilungen b) Den attributierten "n,m"-beziehungstyp beschäftigt transformieren wir wie attributierte "1,n"- Beziehungstypen in einen Beziehungsmodul Beschäftigung (vgl. Abb im Kurstext). In diesem Modul ergänzen wir je einen Fremdschlüssel für Abteilungen und für Mitarbeiter, dessen Typ (über die Teilsystemschnittstellen) aus den ADT-Modulen Abteilung bzw. Beschäftigung importiert wird. Für den Zugriff auf diese Fremdschlüssel sehen wir entsprechende Zugriffsoperationen vor. Suchoperationen und alle weiteren Operationen, die ausschließlich den Beziehungstyp bearbeiten, werden in einem Funktionsmodul Beschäftigungs-Beziehung zusammengefaßt, der sich auf den Teilsystemen Abteilungen, Beschäftigung und Mitarbeiter abstützt. Den "1,n"-Beziehungstyp ist Vorgesetzter von transformieren wir wie in Abb im Kurstext, nur mit dem Unterschied, dass die dort angegebenen Teilsysteme Entität-1 und Entität-n zusammenfallen. Es entsteht ein ADT-Modul Mitarbeiter und ein Funktionsmodul Vorgesetzten-Beziehung. In dem ADT-Modul Mitarbeiter wird ein Fremdschlüssel auf den

5 5 Vorgesetzten gespeichert, der allerdings ebenfalls vom Typ Mitarbeiter ist. Ein Typimport ist daher hier nicht erforderlich. c) Abb. 3.2 stellt die in den Teilaufgaben (a) und (b) diskutierte Softwarearchitektur graphisch dar. Beschäftigungs- Beziehung FM Vorgesetzten- Beziehung FM Abteilungen TS Zeiträume TS Mitarbeiter TS Abb. 3.2: Das Gesamtsystem

6 6 Aufgabe 4 a) Die generischen Operationen stimmen mit denen der Objektliste überein, es kommt lediglich eine Operation HashFunction hinzu, die einem Objekt einen CARDINAL-Hashwert zuordnet: GENERISCHE MODULSPEZIFIKATION GADT ObjektHashset; FORMALE GENERISCHE PARAMETER GENERISCHE DATENTYPEN TObjekt; (* -- Typ der gespeicherten Elemente *) GENERISCHE OPERATIONEN (* -- Operationen zur Bearbeitung der ADOs des gen. Typs TObjekt *) Objekt.Create : TObjekt, Objekt.Dispose (INOUT Objekt : TObjekt), Objekt.Equalize (INOUT ZielObjekt : TObjekt; IN QuellObjekt : TObjekt), Objekt.Duplicate (IN Source : TObjekt) : TObjekt, Objekt.IsEqual (IN Objekt1, Objekt2 : TObjekt) : BOOLEAN; Objekt.HashFunction(IN Objekt : TObjekt) : CARDINAL;... b) Die Schnittstellenspezifikation entspricht der der Objektliste, jedoch muß bei der Delete- Operation das zu löschende Objekt als IN-Parameter übergeben werden:... SCHNITTSTELLENSPEZIFIKATION... EXPORTE DATENTYPEN TObjektHashset [TObjekt], TObjekt; OPERATIONEN Create : TObjektHashset [TObjekt], Dispose (INOUT OH : TObjektHashset [TObjekt]), Insert (INOUT OH : TObjektHashset [TObjekt]; IN Objekt : TObjekt), Delete (INOUT OH : TObjektHashset [TObjekt]; IN Objekt : TObjekt), Search (INOUT OH : TObjektHashset [TObjekt]; IN Objekt : TObjekt) : BOOLEAN, IsEmpty (IN OH : TObjektHashset [TObjekt]) : BOOLEAN, IsFull (IN OH : TObjektHashset [TObjekt]) : BOOLEAN,

7 7 c) Die Rumpfspezifikation des Moduls Studentenverzeichnis entspricht etwa der Spezifikation des Moduls SortierteBelegliste (S. 221 im Kurstext). MODULSPEZIFIKATION ADT Studentenverzeichnis;... RUMPFSPEZIFIKATION IMPORTE IMPORTIERE ObjektHashset; IMPORTIERE Student; INSTANTIIERUNG GENERIERE Studentenverzeichnis AUS ObjektHashset MIT DATENTYPEN TObjekt => TStudent; OPERATIONEN Objekt.HashFunction => Student.HashFunction; UMBENENNUNGEN TObjektHashset TStudent => TStudentenverzeichnis; SPEZIFIKATIONSENDE MODUL Studentenverzeichnis. d) Studenten- Verzeichnis ADT Student ADT Objekt- Hashset GADT Abb. 4.1: Das Gesamtsystem

8 8 Aufgabe 5 a) Schon ein einziger Testfall reicht aus, um Zweigüberdeckung, und damit auch Anweisungsüberdeckung sicherzustellen: Der Pfad (1,2,3,4,6,3,5,6,7,8) durch den Kontrollflußgraph in Abb. 5.1 wird bei inzahl = 2 durchlaufen (erwartete Ausgabe: Ergebnis = 2) Abb. 5.1: Kontrollfluißgraph der Prozedur Fakultaet (mit Zeilennummern) b) Die Prozedur Negiere in Abb. 5.2 enthält eine IF-Anweisung ohne ELSE-Teil. Anweisungsüberdeckung ist schon erreicht, wenn nur der THEN-Zweig durchlaufen wird: Anweisungsüberdeckung: 1. Pfad: 1,2,3,4; Testdatum: (1, -1) Zweigüberdeckung: 1. Pfad: 1,2,3,4; Testdatum: (1, -1) 2. Pfad: 1,2,4; Testdatum: (0, 0) 1 PROCEDURE Negiere(VAR inoutzahl : INTEGER); 2 (* -- Vorbedingung: keine *) 3 BEGIN 4 IF inoutzahl <> 0 THEN 5 inoutzahl := -inoutzahl; 6 END; 7 END; Zeile 4 Zeile 5 Abb. 5.2: Prozedur Negiere

9 9 c) Die Prozedur Einstellig in Abb. 5.3 enthält eine aus zwei Teilen zusammengesetzte IF- Bedingung, die nicht beide gleichzeitig den Wert false annehmen können. Dadurch werden für den Minimalen Mehrfachbedingungsüberdeckungstest 3 Testfälle benötigt, während der Zweigüberdeckungstest mit 2 Testfällen auskommt. Zweigüberdeckung: 1. Pfad: 1,2,3,4,5,6; Testdatum: (1, TRUE) 2. Pfad: 1,2,3,5,6; Testdatum: (10, FALSE) Minimale Mehrfach-Bedingungsüberdeckung: Prädikat (-10, FALSE) (5, TRUE) (10, FALSE inzahl > -10 F T T inzahl < 10 T T F inzahl > -10 AND inzahl < 10 F T F 1 PROCEDURE Einstellig(inZahl : INTEGER) : BOOLEAN; 2 (* -- Vorbedingung: keine *) 3 VAR 4 Ergebnis: BOOLEAN; 5 BEGIN 6 Ergebnis := FALSE; 7 IF inzahl > -10 AND inzahl < 10 THEN 8 Ergebnis := TRUE; 9 END; 10 RETURN Ergebnis; 11 END; 1 2 Zeile 6 3 Zeile 7 4 Zeile 8 5 Zeile 10 6 Abb. 5.3: Prozedur Einstellig