Fachhochschule Augsburg. Ingenieurinformatik SS05 Seite 1/8

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1 Fachhochschule Augsburg Name: FB Maschinenbau Vorname: Ingenieurinformatik SS05 Seite 1/8 Prüfungstermin: Prüfer: Prof. Thalhofer Erstprüfer: Hilfsmittel: alle Unterlagen, keine Rechner Prüfungsdauer: 90 min Zweitprüfer: 1 ( 12 ) 2 ( 16 ) 3 ( 15 ) 4 ( 9 ) 5 ( 30) 6 (18 ) Summe (100 ) Note Bitte beantworten Sie alle Aufgaben direkt auf den Angabeblättern (Bei Bedarf Rückseite verwenden!). Viel Erfolg! 1 Datentypen 1.1 Worin unterscheiden sich die Datentypen int, long, float und double? [4 ] 1.2 Welchen Datentyp verwenden Sie für folgende Problemstellungen? [4 ] a) Anzahl Studenten in einem Semester b) Darstellung einzelner Ziffern c) Ergebnisse bei Berechnung von x

2 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 2/8 1.3 Sie wollen für alle Buchstaben des Alphabets (26 Buchstaben) einen neuen Datentyp definieren. Mit wieviel Bit müssen Sie mindestens arbeiten? (Begründung) [4 ] Wenn Sie zusätzlich zwischen Groß- und Kleinbuchstaben unterscheiden, reicht dann diese Anzahl noch aus? (Begründung) 2 Kontrollstrukturen 2.1 Wie lautet eine Anweisung, mit der man herausfinden kann, ob die Variable x (Datentyp char) kein Buchstabe ist? Umlaute und ß sind nicht zu berücksichtigen, Groß- und Kleinschreibung jedoch schon. Die Standard- Funktion isalpha() darf nicht verwendet werden. [7 ]

3 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 3/8 2.2 Erstellen Sie ein Programm, das die folgende Formel berechnet. 99 s= i=1 1 i 1 x i i = 1, 3, 5,..., 99; x i =x 0 i h x0 und h werden vom Benutzer eingegeben. Das Ergebnis s wird am Bildschirm ausgegeben. [9 ]

4 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 4/8 3 Arrays In einem eindimensionalen Feld int w[1000] stehen Messwerte, die die Bedingung 1 x i 1000 erfüllen. Dieser Bereich wird in 4 Unterbereiche aufgeteilt ( , , , ). Schreiben Sie ein Programm, das ermittelt, wie viele Werte sich in den einzelnen Unterbereichen befinden. Das Ergebnis soll in dem eindimensionalen Feld k[4] gespeichert werden, das auf dem Bildschirm ausgegeben werden soll. Zum Testen des Programms reicht das unten stehende Beispiel (Feld damit vorbelegen; keine Eingabe!). Die volle Punktzahl kann nur erreicht werden, wenn die Ermittlung der Unterbereiche in einer Schleife erfolgt! Beispiel: 511, 105, 256, 995, 11, 7, 622 (bei Teilbelegung ist der Rest automatisch mit 0 belegt) Ausgabe: Unterbereich 1: 3 Unterbereich 2: 1 Unterbereich 3: 2 Unterbereich 4: 1 [15 ]

5 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 5/8 4 Dateien Erstellen Sie ein Programm, das nachprüft, ob eine Datei mit Namen gibtsmich.txt existiert. Ist dies der Fall, dann schreibt das Programm auf den Bildschirm und in die Datei habsgefunden.txt den Text Die gesuchte Datei existiert!, andernfalls wird die Datei habsgefunden.txt nicht erstellt. [9 ]

6 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 6/8 5 Functions 5.1 Schreiben Sie ein Unterprogramm, das den Abstand zweier Punkte in einer Fläche berechnet. Die Koordinaten liegen in den Feldern p1[2] und p2[2]. Schreiben Sie ein Hauptprogramm, das das Unterprogramm testet. [15 ] P1[0] : x-koordinate des Punktes P1 P1[1] : y-koordinate des Punktes P1 P2 analog zu P1 Formel: d= x 2 x 1 2 y 2 y 1 2

7 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 7/8 5.2 Ein Unterprogramm soll die Fläche bzw. den Umfang eines Kreises berechnen. Eingabeparameter: Radius r und w w = 'F' (nur Fläche berechnen) w = 'U' (nur Umfang berechnen) Ausgabeparameter: Fläche oder Umfang Schreiben Sie ein Hauptprogramm, das das Unterprogramm testet. [15 ]

8 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS05 Name: Vorname: Seite 8/8 6 Programm mit Fehlern Das folgende Programm soll eine Matrix mit einem Faktor multiplizieren. Die Faktoren stehen in einem eindimensionalen Vektor und werden über den Index angewählt. Beispiel: Vektor v = [7, 2, 5]; Index 1: Multiplikation mit 2 #include <icecream> using namespace std; int fmatrix (int [2][2], int []); int Main (){ int a[2][2]={{1,2}, {3,4}}, v[ ]={7,2,5}, f, i, j; f = v[0]; cout << "Faktor: " << fmatrix (a, f[0])<< endl <<; [18 ] cout.width (5); cout << a; cout << endl; return 0; } int fmatrix(int x[ ][ ], int k){ int i, j, k, f; for (i==0; i<=2; i++) for (j==0; j<=2; i++) x[i][j] = x[i][j] * f; return k; }

9 Fachhochschule Augsburg Name: FB Maschinenbau Vorname: Matrikelnr.: Ingenieurinformatik WS05/06 Seite 1/8 Prüfungstermin: Prüfer: Prof. Thalhofer Erstprüfer: Hilfsmittel: alle Unterlagen, keine Rechner Prüfungsdauer: 90 min Zweitprüfer: 1 ( 15 ) 2 ( 12 ) 3 ( 22) 4 ( 13 ) 5 ( 31) Summe (93) Note Bitte beantworten Sie alle Aufgaben ausschließlich auf den Angabeblättern (Bei Bedarf Rückseite verwenden!). Viel Erfolg! 1 Kurzfragen 1.1 Wie kann man den Inhalt einer double-variablen in einen ganzzahligen Wert umwandeln? [2 ] 1.2 Wie lautet ein Programmteil, mit dem Sie eine positive Zahl (double) runden und in einer ganzzahligen Variablen (int) speichern. Es dürfen keine Funktionen aus der C++-Bibliothek (cmath) verwendet werden. Bsp.: 3.2 3; [2 ]

10 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 2/8 1.3 Erklären Sie den Unterschied zwischen den beiden Programmzeilen. Was kann man über den Wahrheitsgehalt der Bedingungen aussagen? [4 ] if (z = 0) if (z == 0) 1.4 Was wird auf dem Bildschirm ausgegeben? [5 ] int i, j; for (i=1; i<6; i++){ cout << i << ; j = i % 2; cout << j << endl; } 1.5 Warum sollte man Unterprogramme verwenden? [2 ]

11 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 3/8 2 Dateien In einer Datei werte.txt stehen Messwerte. Es ist nicht bekannt wieviele Zeilen und wieviele Werte pro Zeile in der Datei stehen. Die Anzahl der Werte pro Zeile darf auch unterschiedlich sein. Erstellen Sie ein C++ - Programm mit dem Sie feststellen können, wieviele Zahlenwerte in der Datei stehen und schreiben Sie das Ergebnis In der Datei stehen x Werte in die Datei anzahl.txt, wobei x für die Anzahl der Werte steht. [12 ]

12 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 4/8 3 Unterprogramme 3.1 An ein Unterprogramm wird der Realteil und der Imaginärteil einer komplexen Zahl übergeben. Das Unterprogramm gibt die beiden Zahlenwerte in der Form real + j*imaginär am Bildschirm aus. Erstellen Sie das Unterprogramm und ein Hauptprogramm für Testzwecke. Beispiel: Übergabe von 3.5 und 7.8 Ausgabe: j*7.8 [12 ]

13 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 5/8 3.2 Ein Unterprogramm bekommt vom aufrufenden Programm zwei variable Werte als Parameter. Das Unterprogramm liefert für beide Variablen die Absolutwerte und die Summe der beiden Werte zurück. Das Hauptprogramm sieht folgendermaßen aus. #include <iostream> using namespace std; // hier Prototyp ergänzen: int main (){ double a, b, s; cout << 2 Werte: ; cin >> a >> b; // z.b s = betrag (a, b); cout << Ergebnis: << a << << b << << s; // z.b system ( pause ); return 0; } Ergänzen Sie den Prototyp und erstellen Sie das Unterprogramm. [10 ]

14 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 6/8 4 Programm mit Fehlern Das folgende Programm berechnet die Funktionswerte von 3 Funktionen. Markieren Sie die Fehler und ergänzen Sie, wenn nötig. [13 ] #include <iostream> using namespace std; int maine (){ int f, i; double x, y; do { do { cout << "Wählen Sie eine Funktion <1...3> 0: Ende: "; cin >> f; } while ( f >= 1 && f <= 3); for (i=0; i<100; j++); { x = 0; x = x + 1.5; switch (f){ case '1': y = f1(x); case '2': y = f2(x); case '3': y = f3(x); } cout.width (6); cout << x << " "; cout.width (6); cout << y << endl; } } while (f = 0); return 0;} double f1 (double z){ return sin(x);} double f2 (double z){ return cos(x);} double f3 (double z){ return x*x;}

15 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 7/8 5 Arrays 5.1 Erstellen Sie ein Programm, das einen Vektor x so auf einen anderen Vektor y kopiert, dass die Elemente um eins versetzt sind und das letzte auf den ersten Platz kommt. Belegen Sie den Vektor x[100] mit 100 Werten von 1 bis 100 vor. Kopieren Sie dann das erste Element vom Vektor x auf das zweite Element von y usw.. Das letzte Element von x wird auf das erste Element von y kopiert. Beispiel für 6 Werte: [12 ] Index x y

16 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS05/06 Name: Seite 8/8 5.2 Es soll untersucht werden, ob eine 3 x 3 - Matrix eine Diagonalmatrix ist (nur die Diagonalelemente sind ungleich Null). Erstellen Sie ein Unterprogramm, das den Funktionswert (Rückgabewert) 1 liefert, wenn es sich um eine Diagonalmatrix handelt, bzw. 0, wenn dies nicht der Fall ist. Die Matrix soll als Eingabeparameter aus dem aufrufenden Programm übergeben werden. Schreiben Sie für Testzwecke ein Hauptprogramm, das untenstehende Matrix im Programm fest vorbelegt. Beispiel für Diagonalmatrix: [19 ] [ ]

17 Fachhochschule Augsburg Name: FB Maschinenbau Vorname: Matrikelnr.: Ingenieurinformatik SS06 Seite 1/9 Prüfungstermin: Prüfer: Prof. Thalhofer Erstprüfer: Hilfsmittel: alle Unterlagen, keine Rechner Prüfungsdauer: 90 min Zweitprüfer: 1 ( 8 ) 2 ( 14 ) 3 ( 9 ) 4 ( 42 ) 5 ( 20 ) Summe (93) Note Bitte beantworten Sie alle Aufgaben ausschließlich auf den Angabeblättern (Bei Bedarf Rückseite verwenden!). Viel Erfolg! 1 Datentypen 1.1 Welche Datentypen verwenden Sie sinnvoller Weise für den angegebenen Zweck? [5 ] Reeller Messwert Kapazität eines Flugzeuges ( Anzahl Passagiere) Kapazität eines Tanks (max l) Eingabe eines Operators ('+', '-',...) 1.2 Geben Sie zwei Möglichkeiten an die Koordinaten x, y, z von 1000 Punkten in einem Programm zu speichern (nur Deklaration!). [3 ]

18 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 2/9 2 Kontrollstrukturen 2.1 Beim Jacobi-Verfahren kann folgende Schleifenkonstruktion verwendet werden: for (i=0; i<n; i++){ xn[i] = b[i]; for (j=0; j<=i-1; j++) xn[i] = xn[i] a[i][j]*x[j]; for (j=i+1; j<n; j++) xn[i] = xn[i] a[i][j]*x[j]; } Formen Sie die beiden j-schleifen so um, dass derselbe Algorithmus mit nur einer j-schleife realisiert werden kann. [4 ] 2.2 Was gibt folgender Programmteil am Bildschirm aus? [5 ] int x, y, i=0; for (x=2; x<7; x++){ y = x % 3; cout << x << -- << y; if ( x!= y ){ i++; cout << -- << i; } cout << endl; } Ausgabe:

19 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 3/9 2.3 Erstellen Sie eine bessere Alternative für folgenden Programmteil. [5 ] if (x == 1) xc ='a'; if (x == 2) xc ='b'; if (x == 3) xc ='c'; if (x!= 1 && x!= 2 && x!= 3) xc ='x'; 3 Textdateien 3.1 Wie prüfen Sie in einem Programmteil nach, ob Sie von einer Datei mit dem internen Dateinamen infile Daten einlesen können? Die Datei ist bereits geöffnet. Falls Sie nicht vorhanden ist, geben Sie eine Fehlermeldung aus und beenden Sie das Programm. [4 ]

20 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 4/9 3.2 Auf einer Textdatei mit dem internen Dateinamen infile stehen folgende Daten: Test Erstellen Sie einen Programmteil, mit dem Sie die Daten einlesen können. Die Datei existiert und ist bereits geöffnet! Geben Sie die Daten zur Kontrolle auf dem Bildschirm aus. Ein Speichern der Daten im Programm ist nicht erforderlich! Verwenden Sie möglichst Schleifen! [5 ]

21 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 5/9 4 Unterprogramme 4.1 Erstellen Sie ein Unterprogramm, das die Elementsteifigkeitsmatrix k eines Stabes in lokalen Koordinaten berechnet. Eingabeparameter: E, A, l Ausgabeparameter: k [2][2] Formel: =[ E A l k E A l E A ] l E A l Ist einer der Eingabeparameter Null, so gibt das Unterprogramm den Wert -1 als Funktionswert zurück. Aufruf im Hauptprogramm: f = elemst (e, a, l, k); [11 ] Wie sieht der Prototyp aus? Erstellen Sie das Unterprogramm.

22 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 6/9 4.2 Ein Unterprogramm berechnet nach der Trapezformel n h T ( n) = f ( a) + f ( b) i = 1 1 f ( a + i h) das Integral der Funktion y = x² in den Grenzen von a bis b. Dabei geht das Programm iterativ vor: Es beginnt mit 2 Intervallen (n = 2) und verdoppelt die Anzahl der Intervalle bis sich das Ergebnis nur noch an der 5.Stelle nach dem Komma ändert. Der Aufruf des Unterprogramms sieht so aus: integral=trapez (a, b); Programmieren Sie die Function. [19 ]

23 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 7/9 4.3 Ein Unterprogramm bekommt als Eingabeparameter 3 ganze und unterschiedliche Zahlen. Es gibt die Position der größten Zahl zurück (1, 2 oder 3). [12 ] Erstellen Sie das Unterprogramm ohne Verwendung von Feldern. Verwenden Sie zur Übergabe der Eingabeparameter ein Feld und ermitteln Sie das Maximum in einer Schleife.

24 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 8/9 5 Arrays 5.1 Erstellen Sie ein Programm, das von einer Matrix die Hauptdiagonale in einem Vektor speichert. Die Matrix ist für Testzwecke im Programm vorgegeben (siehe Beispiel). [8 ] Beispiel: [ ] [5 1] 3

25 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS06 Seite 9/9 5.2 Die Elemente eines Vektors sollen nach folgender Anweisung zu einem Wert zusammengefasst werden: a) Alle Elemente mit ungeradem Index (1, 3,5,...) werden summiert: u_sum b) Alle Elemente mit geradem Index (0, 2, 4,...) werden summiert: g_sum c) wert = g_sum - u_sum Beispiel: ( ) - ( ) = 11 Index: Erstellen Sie zu obigem Verfahren ein Programm, das einen Vektor mit 100 Elementen einliest (über Tastatur!) und das Ergebnis am Bildschirm ausgibt. [12 ]

26 Fachhochschule Augsburg Fakultät für Maschinenbau Name: Vorname: Matrikelnr.: Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 1/9 Prüfungstermin: Erstprüfer: Prof. Thalhofer Hilfsmittel: alle Unterlagen, keine Rechner Prüfungsdauer: 90 min Zweitprüfer: Prof. Dr. Zacherl 1 ( 15 ) 2 ( 19 ) 3 ( 22 ) 4 ( 28 ) 5 ( 12 ) Summe ( 96 ) Note Bitte beantworten Sie alle Aufgaben ausschließlich auf den Angabeblättern (Bei Bedarf Rückseite verwenden!). Als Programmiersprache ist ausschließlich C++ zu verwenden! Viel Erfolg! 1 Datentypen 1.1 Was bedeutet es, wenn eine reelle Zahl 7 Stellen Genauigkeit hat? Geben Sie ein Beispiel an. [4 ]

27 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 2/9 1.2 Wieso kann man ein Feld (Array) von char-variablen c[100] in der Form cout << c; ausgeben ohne Verwendung einer Schleife? Wie sieht die Ausgabe unter Verwendung einer Schleife aus? [7 ] 1.3 Worin unterscheidet sich eine Ganzzahldivision in C++ von einer Division von reellen Zahlen? Welchen zusätzlichen Operator gibt es für Ganzzahlen, den es für reelle Zahlen nicht gibt? [4 ]

28 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 3/9 2 Kontrollstrukturen 2.1 Gegeben ist eine mathematische Funktion f(x) = x³ + x² - 6, die genau eine Nullstelle besitzt. Schreiben Sie einen Programmteil mit Variablendeklaration, der solange eine linke und rechte Intervallgrenze als Eingabe bekommt, bis sich in diesem Intervall die Nullstelle befindet. Beispiel: Geben Sie linke und rechte Grenze ein: 4 6 Keine Nullstelle! Geben Sie linke und rechte Grenze ein: 1 2 Nullstelle im Intervall! --- Programmende --- [7 ] 2.2 Was gibt folgender Programmteil am Bildschirm aus? [6 ] int a=0, b=0; while ( a!= 6 ){ b = b + a + 1; cout << b << endl; a++; } Ausgabe:

29 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 4/9 2.3 Für die Berechnung von a 1/3 gilt folgende Iterationsformel: x neu = x a alt x 2 alt Erstellen Sie einen Programmteil mit Variablendeklaration, der mit Hilfe obiger Formel a 1/3 mit einer Genauigkeit von 10-3 berechnen kann. [6 ] 3 Arrays 3.1 Im Array a[100] stehen 100 ganzzahlige Werte. Kopieren Sie diese so in ein Array b[100], dass die Reihenfolge der Werte vertauscht wird, d.h. im ersten Element von b befindet sich das 100.Elemente von a, usw. Erstellen Sie den Programmteil mit Variablendeklaration, der das Feld a nach b kopiert. Bsp.:a: b: [5 ]

30 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 5/9 3.2 In einem zweidimensionalen Feld (3x3-Matrix) soll bei Angabe einer Zeilennummer diese Zeile in einem eindimensionalen Feld (Vektor) gespeichert werden. 8 1 Beispiel: a=[ 7 5] Zeilennummer: 2 b=[2 3 0] Erstellen Sie das komplette Programm, einschließlich Eingabe der Matrix über Tastatur, Eingabe der gewünschten Zeile und Kontrollausgabe des Vektors. [8 ]

31 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 6/9 3.3 In einer 10x10-Matrix mit reellen, positiven und unterschiedlichen Werten soll der zweitgrößte Wert ermittelt werden. Schreiben Sie einen Programmteil mit Variablendeklaration. Die Matrix ist darin nicht mit Werten zu belegen. Geben Sie den gesuchten Wert aus. Hinweis: Die Werte der Matrix dürfen verändert werden. [9 ]

32 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 7/9 4 Unterprogramme 4.1 Ein Unterprogramm soll einen reellen Wert (Geldbetrag in Euro und Cent) als Eingabewert bekommen und als Ausgabeparameter zwei ganzzahlige Werte (Euro, Cent) zurückgeben. Beispiel: Eingabeparameter: (1 Zahl mit 2 Nachkommastellen) Ausgabeparameter: ( 2 ganze Zahlen) [14 ] Wie sieht der Prototyp aus? Erstellen Sie das Unterprogramm. Erstellen Sie ein kurzes Hauptprogramm, um das Unterprogramm zu testen.

33 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 8/9 4.2 Erstellen Sie ein Unterprogramm, das ein Feld mit maximal 100 double-werten und die Anzahl der Werte im Feld als Eingabeparameter bekommt und den Mittelwert (Funktionswert!) und ein Feld mit den Abweichungen der Werte vom Mittelwert an das aufrufende Programm übergibt. Beispiel (mit 3 Werten): Mittelwert: 3.00 Abweichungen: [14 ]

34 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS06/07 Seite 9/9 5 Textdateien Das folgende Programm liest ganzzahlige Werte aus der Textdatei Text.txt bis der Wert -1 gelesen wird. Hier stoppt das Programm und gibt die Position dieses Wertes in der Datei auf dem Bildschirm aus. Korrigieren Sie die Fehler und ergänzen Sie, wenn nötig. [12 ] #include <iostream> using namespace std; int main () { ofstream ein; int n; ein.open ( text.txt); if ( ein()) cout << "Fehler"; return 0; while ( eof.ein ) { cin >> x; if ( x = -1) { cout << n << endl; continue; } } system ("pause"); return 0; }

35 Fachhochschule Augsburg Fakultät für Maschinenbau Name: Vorname: Matrikelnr.: Ingenieurinformatik SS07 Seite 1/9 Prüfungstermin: Erstprüfer: Prof. Thalhofer Hilfsmittel: alle Unterlagen, keine Rechner Prüfungsdauer: 90 min Zweitprüfer: Prof. Dr. Zacherl 1 ( 9 ) 2 ( 16 ) 3 ( 33) 4 ( 32 ) 5 ( 10 ) Summe ( 100 ) Note Bitte beantworten Sie alle Aufgaben ausschließlich auf den Angabeblättern (Bei Bedarf Rückseite verwenden!). Als Programmiersprache ist ausschließlich C++ zu verwenden! Viel Erfolg! 1 Datentypen 1.1 Was passiert, wenn Sie zwei ganze Zahlen addieren, die zusammen den Darstellungsbereich des gewählten Datentyps überschreiten? [2 ] 1.2 Was ergeben folgende Operationen? Geben Sie an, ob das Ergebnis als ganze Zahl oder als reelle Zahl gespeichert wird. 5 / 2.5 = 8 % 3 = / 3 = / 3 = [4 ]

36 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 2/9 1.3 Welchen Wahrheitswert nehmen die Bedingungen der folgenden Verzweigungen an? Begründung! a = 1; b = 2; c = 0; if (a == b)... if (a = b)... if (a = c)... [3 ]

37 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 3/9 2 Kontrollstrukturen 2.1 Was wird von diesem Programmteil am Bildschirm angezeigt? [6 ] int i, x, y; for (i=0; i<3; i++) { x = 2; y = 2; while (x!= 0 y == 0){ x--; y++; cout << i << " " << x << " " << y << endl; } }

38 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 4/9 2.2 Schreiben Sie einen Programmteil, in dem von 10 Werten jeweils der Kehrwert gebildet wird und diese Werte aufsummiert werden. Beachten Sie dabei, dass die Messwerte auch den Wert Null annehmen können. Diese Fälle werden gezählt und mit dem Ergebnis der Summation ausgegeben. Die Messwerte müssen vom Benutzer eingegeben und sollen nicht in einem Array gespeichert werden. 10 Formel: s= i=1 1 x i für x i 0 Beispiel: 10 Werte: Ausgabe: Summe der Kehrwerte: Anzahl Nullwerte: 4 [10 ]

39 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 5/9 3 Arrays 3.1 Erstellen Sie ein Programm, das aus 100 Werten, die in einem eindimensionalen Feld stehen, den größten und kleinsten herausfindet und die Position der beiden Werte tauscht. Beispiel mit 6 Werten: (vorher) (nachher) [18 ]

40 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 6/9 3.2 Erstellen Sie ein Programm, das in einer 100x100-Matrix die Spalten einer Zeile aufsummiert und dann die Summe der Spalten der geraden Zeilen von den ungeraden abzieht. Beispiel für n= 4: m=[ ] S 1 =7 S 2 =1 S 3 =8 S 4 =13 S =S 1 S 2 S 3 S 4 =1 Die Matrix ist im Programm für Testzwecke als 4x4-Matrix vorgegeben und muss nicht vom Benutzer eingegeben werden. [15 ]

41 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 7/9 4 Unterprogramme 4.1 Schreiben Sie ein Unterprogramm, das zwei reelle Zahlen und ein Zeichen als Eingabeparameter bekommt. Das Zeichen kann folgende gültige Inhalte haben: +, -, * Je nach Operator werden die beiden Zahlen addiert, subtrahiert bzw. multipliziert. Als Funktionswert wird das Ergebnis der Rechenoperation an das aufrufende Programm zurückgegeben. Falls ein ungültiger Operator übergeben wird, wird der Funktionswert auf gesetzt. Erstellen Sie auch ein kurzes Hauptprogramm zum Testen und den Prototypen. [18 ]

42 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 8/9 4.2 Programm mit Fehlern Das folgende Programm soll die Werte in zwei Vektoren miteinander vergleichen, indem der Betrag der Differenz der beiden Werte gebildet wird. Korrigieren Sie die Fehler und ergänzen Sie, wenn nötig. Beispiel: Vektor 1: Vektor 2: Vektor 3: [14 ] #include <isodream> using namespace std; int main () { int vgl ( int, int, int &); int m1[4]= {2,4,7,1}, m2[4]={3,7,1,0}, m3[4] ; vgl ( a, b, c ); cout << m3[i]; system ("pause"); return 0;} int vgl (int a, int b, int c) { int i; for (i=1; i<=4; i++) fabs (a[i] b[i]) = c[i]; return c; } }

43 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik SS07 Seite 9/9 5 Textdateien Erstellen Sie ein Programm, das aus der Textdatei lesen.txt 10 Zeichen einliest und diese am Bildschirm anzeigt. Prüfen Sie nach, ob die Datei existiert, wenn dies nicht der Fall ist, wird das Programm mit einer Fehlermeldung beendet. [10 ]

44 Fachhochschule Augsburg Fakultät für Maschinenbau Name: Vorname: Matrikelnr.: Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 1/11 Prüfungstermin: Erstprüfer: Prof. Thalhofer Hilfsmittel: alle Unterlagen, keine Taschenrechner Prüfungsdauer: 90 min Zweitprüfer: Prof. Dr. Zacherl 1 ( 14) 2 ( 20) 3 ( 20) 4 ( 30 ) 5 ( 10 ) Summe ( 104 ) Note Bitte beantworten Sie alle Aufgaben ausschließlich auf den Angabeblättern (Bei Bedarf Rückseite verwenden!). Als Programmiersprache ist ausschließlich C++ zu verwenden! Viel Erfolg! 1 Datentypen, Operatoren, Standardfunktionen 1.1 Warum ist eine Unterscheidung in ganzzahlige und reelle Datentypen beim Programmieren nötig? Worin unterscheiden sich diese Datentypen? [4 ] 1.2 Ein reeller Datentyp habe 6 Stellen Genauigkeit. Wie sieht das Ergebnis der folgenden Operation aus? = [2 ]

45 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 2/ Wie kann man feststellen, ob der ganzzahlige Teil einer reellen Zahl durch 7 teilbar ist? Schreiben Sie die nötigen Programmzeilen (mit Variablendeklaration). [4 ] 1.4 Die Fläche eines Dreiecks lässt sich mit der Formel F= 1 2 a b a cos 2 mit cos = c2 a 2 b 2 2ab berechnen. Erstellen Sie die Programmzeilen dazu (mit Variablendeklaration). [4 ]

46 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 3/11 2 Kontrollstrukturen 2.1 Geben Sie einen logischen Ausdruck an, der die folgenden Bedingungen repräsentiert. [6 ] a) x ist größer als 20 und gleichzeitig kleiner oder gleich 25 b) x ist kleiner oder gleich 20 oder größer als Welche Ausgaben liefern die folgenden Schleifen? a) [10 ] for (j=0; j<3; j=j+2) for (k=j; k<2*j; k++) cout << j << " " << k << endl; b) i = 1; m = 6; do { cout << i << " m--; i++; } while (m>i); " << m << endl;

47 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 4/ Welchen Wert haben folgende Terme? [4 ] 37/(4*3) = 37/4/3 = 37%4%4 = 37%(14%5) =

48 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 5/11 3 Arrays 3.1 Schreiben Sie ein Programm, das zwei 9x9-Matrizen a und b vom Bildschirm einliest, die Elemente von a und b vergleicht und das Ergebnis in einer 9x9- Matrix c vom Datentyp Character ablegt und ausgibt. Die Ergebnismatrix ermittelt sich zu: Element von a kleiner als Element von b, dann setze 'K' in c Element von a grösser als Element von b, dann setze 'G' in c Element von a identisch Element von b, dann setze 'I' in c Bsp. für eine 2x2-Matrix: a=[ ] ; b= [ ] ; c= [ K I G K] ; [12 ]

49 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 6/11

50 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 7/ In einem Vektor v[1000] mit ganzzahligen und positiven Werten kommt ein Wert genau zweimal vor. Die anderen Zahlen sind unterschiedlich. Diese Zahl soll am Bildschirm ausgegeben werden. Die Eingabe des Vektors ist nicht erforderlich. Bsp: 2, 4, 7, 9, 12, 7, 8, 3,... Ergebnis: 7 [8 ]

51 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 8/11 4 Unterprogramme 4.1 Die Vergleichsspannung σ V berechnet sich für den ebenen Spannungszustand zu V = 2 x 2 2 y x y xy Schreiben Sie ein Unterprogramm, das aus den drei Spannungen σ x, σ y und τ xy die Vergleichsspannung σ V berechnet. [10 ]

52 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 9/ Ein Unterprogramm soll eine Temperatur T C in C in Temperaturen in Rankine T R, Kelvin T K bzw. Fahrenheit T F umrechnen. T K =T C 273,15 T R =T C 1,8 491,67 T F =T C 1,8 32 Ein Eingabeparameter gibt an, welche Umrechnung durchgeführt werden soll. Der Aufruf des Programms sieht folgendermaßen aus: temprech ( Tein, Taus, welche); Tein: Eingabetemperatur in C Taus: Ausgabetemperatur welche = 1 : Umrechnung in Kelvin = 2: Umrechnung in Rankine = 3: Umrechnung in Fahrenheit. [11 ] Wie sieht der Prototyp aus? Erstellen Sie das Unterprogramm.

53 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 10/ Programm mit Fehlern Die Fibonacci-Folge errechnet den Wert x n aus der Summe der beiden vorhergehenden Werte x n-1 und x n-2. Bsp.: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89,... Das folgende Programm errechnet die n-te Zahl aus dieser Folge. (Bsp.: Eingabe 11 Ausgabe 55) Korrigieren Sie die Fehler!. [9 ] #include <icecream> void fibo (int); int main(){ cout << x = fibo(11)<< endl; system ("prause"); return 0;} int fibo (int 11){ int xalt=0, xneu=1; for (i=0; i<=n; i++){ tmp = xneu; xneu = xalt + xneu; } return xneu;}

54 FHA FB Maschinenbau Ingenieurinformatik WS07/08 Seite 11/11 5 Textdateien Erstellen Sie ein Programm, das aus der Textdatei c:\test\werte.txt, deren Inhalt folgendermaßen aussieht jeweils die Zeilen am Bildschirm ausgibt, deren ganzzahliger Wert durch 3 teilbar ist (in unserem Beispiel wäre dies ). [10 ]