VORDIPLOMSPRÜFUNG FÜR ELEKTROINGENIEURE. Einführung in die Informatik III

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1 Universität Stuttgart Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. P. Göhner VORDIPLOMSPRÜFUNG FÜR ELEKTROINGENIEURE Einführung in die Informatik III Musterlösung Name: Matrikelnummer: Note: Prüfungstag: Prüfungsdauer: 90 Minuten Prüfungsumfang: 3 Aufgaben (12 Seiten) Hilfsmittel: alle, außer programmierbare elektronische Hilfsmittel und Kommunikationsgeräte Hinweise: 1.) Verlangt sind alle Aufgaben. 2.) Bitte verwenden Sie keinen Rotstift / Bleistift. 3.) Bitte tragen Sie in den Kasten Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer ein. 4.) Verwenden Sie für jede Teilaufgabe ein separates Lösungsblatt. 5.) Geben Sie dieses Deckblatt zusammen mit Ihren Lösungsblättern ab. 6.) Schreiben Sie auf alle Lösungsblätter unbedingt Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer Nicht vom Studierenden auszufüllen

2 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 2

3 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 3 Aufgabe 1 Objektorientierte Analyse (ca. 55 min) Aufgabe 1.1 Anwendungsfälle modellieren a) Geben Sie für obige Aufgabenbeschreibung die externen Akteure an. Spieler b) Nennen Sie die Anwendungsfälle. Spielzug durchführen, würfeln, Figur bewegen, Immobilie kaufen, Haus bauen c) Stellen Sie die externen Akteure, die Anwendungsfälle und die Beziehungen zwischen diesen mithilfe eines UML-Anwendungsfalldiagramms grafisch dar. Monopoly-Spiel <<include>> würfeln Spielzug durchführen <<include>> Figur bewegen Immobilie kaufen Spieler Haus bauen

4 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 4 Aufgabe 1.2: Klassendiagramm erstellen besteht aus 16 <<intercace>> Spielfeld betreten() {abstract} Monopoly-Spiel würfeln() Steuer betreten() Steuerfeld Freiparken betreten() Los betreten() {abstract} Immobilie verkauft Name Kaufpreis grundmietpreis nehmen teil an 2..6 Spieler * befindet sich auf besitzt kaufen() betreten() * Name Farbe bewegen() geldgutschreiben() geldabziehen() Ist Nachfolger von besitzt Konto Kontostand abziehen() gutschreiben() * verwaltet Steuertopf Gehalt Starkapital Bank steuertopfauszahlen() steuertopferhöhen() gehaltauszahlen() startkapitalauszahlen() Straße anzahlhäuser betreten() hausbauen() mietpreisberechnen() 2..3 Straßengruppe besteht aus Bahnhof betereten() mietpreisberechnen() Hauspreis Muster

5 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 5 Aufgabe 1.3: Sequenzdiagramm erstellen :MonopolySpiel Spieler würfeln() Mieter:Spieler M:Konto :Bahnhof Besitzer:Spieler B:Konto bewegen() betreten() istbesitzer() berechnemiete() getanzahlbahnhöfe() abziehen() geldabziehen() geldgutschreiben() gutschreiben()

6 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 6 Aufgabe 1.4: Kommunikationsdiagramm erstellen 1: würfeln() Monopoly-Spiel 2: bewegen() Spieler 8: abziehen() Konto Spieler 7: geldabziehen() 3: betreten() Straße 6: gethauspreis() Straßengruppe 3: istbesitzer() 4: hausbauen() 5: getanzahlhäsuer()

7 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 7 Aufgabe 1.5: Zustandsdiagramm erstellen. MieteZahlen() Nicht verkauft kaufen() Verkauft MieteZahlen() MieteZahlen() haus bauen() Voll Bebaut [AnzahlHäuser = 2] Haus bauen() Bebaut [AnzahlHäuser < 2] Haus bauen() Name: Matrikelnummer:

8 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 8 Aufgabe 2: Bewertung von Modellen (ca. 25 min.) a) 1.) Klassendiagramm richtig X falsch Richtiges Klassendiagramm Wenn falsch, warum? Pumpe Gas-Pumpe Flüssigkeits-Pumpe Öl-Pumpe Wasser-Pumpe 2.) Verfeinertes Klassendiagramm für gegebenes Klassendiagramm Börse * * Firma -Ticker-ID:int Hinweis: Das obere Klassendiagramm kann als richtig angenommen werden. richtig falsch X Richtiges Klassendiagramm Wenn falsch, warum? Die Ticker-ID befindet sich auf der falschen Seite der Assoziation. Die Kardinalität ist falsch. Börse Ticker-ID Firma -Ticker-ID :int Börse * Ticker-ID Firma -Ticker-ID:int

9 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 9 Name: Matrikelnummer: Lösungsblatt zu Aufgabe 2a) Bewertung von Modellen 3.) Klassendiagramm richtig falsch X Klassendiagramm Wenn falsch, warum? Fahrzeug Fahrzeug Landfahrzeug +anfahren():void +lichteinschalten():void Wasserfahrzeug Die Implementierung der abstrakten Methode anfahren fehlt bei Wasserfahrzeug. Landfahrzeug +anfahren():void +lichteinschalten():void Wasserfahrzeug +anfahren ():void +hupen():void +signalaussenden():void +anfahren ():void +hupen():void +signalaussenden():void +anfahren ():void Kfz Schiff Kfz Schiff +hupen():void +lichteinschalten():void +hupen():void +lichteinschalten():void 4.) Objektdiagramm für gegebenes Klassendiagramm Schiff -Verdrängung:int Fortbewegungs-Mittel -Transport-Kapazität:int -aktuellegeschwindigkeit:int +beschleunigen():void +abbremsen():void Flugzeug -aktuellehöhe:int Reiseveranstalter -Name:String Hinweis: Das Klassendiagramm kann als richtig angenommen werden. 2 richtig falsch X Richtiges Objektdiagramm Wenn falsch, warum? Ein Reiseveranstalter kann keine drei Fortbewegungsmittel besitzen. Fortbewegungs-Mittel ist eine abstrakte Klasse und darf kein Objekt sein. :Reiseveranstalter :Flugzeug :Flugzeug :Schiff :Reiseveranstalter :Flugzeug :Fortbewegungs-Mittel :Flugzeug

10 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 10 Name: Lösungsblatt zu Aufgabe 2b) Bewertung von Modellen b) 5.) Klassendiagramm für gegebenes Objektdiagramm :Person :angestellte Person Was ist falsch? Es fehlt die OR-Beziehung im Klassendiagramm. Matrikelnummer: Richtiges Klassendiagramm Person OR angestellte Person :Person :arbeitslose Person arbeitslose Person Hinweis: Das Objektdiagramm kann als richtig angenommen werden. Person angestellte Person arbeitslose Person 6.) Objektdiagramm für gegebenes Klassendiagramm Person -Name:String Arbeitsverhältnis -Gehalt:String Arbeitsplatz -Beschreibung:String * Firma -Name:int Hinweis: Das Klassendiagramm kann als richtig angenommen werden. Was ist falsch? Eine Person kann keine direkte Verbindung zu Arbeitsplatz besitzen. Eine Person kann nur ein Arbeitsverhältnis haben. Ein Arbeitsplatz muss eine Verbindung zu Firma besitzen. Richtiges Objektdiagramm :Person :Arbeitsverhätnis :Arbeitsplatz :Firma :Person :Arbeitsplatz :Arbeitsplatz

11 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 11 Name: Lösungsblatt zu Aufgabe 2b) Bewertung von Modellen +einfügen(e:element):void +löschen(e:element):void Matrikelnummer: 7.) Klassendiagramm Was ist falsch? Richtiges Klassendiagramm Element ist nicht als Parameter eingetragen. N muss IndexListe n:int Element, n:int IndexListe -Inhalt:Element[0..n] eine 16 zugeordnet werden. -Inhalt:Element[0..n] Methode löschen fehlt. +einfügen (e:element):void +löschen(e:element):void <<bind>> <Element->Spielfeld, n->16> <<bind>> <Element->Spielfeld, n->16> SpielfeldListe -Inhalt:Spielfeld[0..n] +einfügen(e:spielfeld):void SpielfeldListe -Inhalt:Spielfeld[0..16] +einfügen (e:spielfeld):void 8.) Kommunikationsdiagramm für gegebenes Klassendiagramm Auftrag -Auftragsnummer:int -Auftragssumme:int +bildeauftragsumme():void Was ist falsch? bildeaufragsumme() muss bei Auftrag aufgerufen werden und errechnepreis() bei Auftragsposition. Richtiges Kommunikationsdiagramm 1: bildeauftrgssumme() :Auftrag :Auftragsposition 1.1: errechne Preis () * Auftragsposition -Positionsnummer:int -Menge:int -Preis:int +errechnepreis():void Hinweis: Das Klassendiagramm kann als richtig angenommen werden. Das Kommunikationsdiagramm soll die Abfrage der Auftragssumme beschreiben. :Auftrag 1: bildeauftragsumme() :Auftragsposition

12 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 12 Name: Matrikelnummer: Aufgabe 3: Verständnisfragen (Multiple-Choice) (ca. 10 min.) Lösungsblatt Punktevergabe: Je richtiges Kreuz gibt es Punkte. Für jedes falsche Kreuz wird die erreichbare Punktzahl abgezogen. Die Gesamtpunktzahl für jede Teilaufgabe kann jedoch nicht kleiner 0 werden. Hinweis: Mehrere richtige Antworten sind möglich. 1.) Welche der folgenden Aussagen zu Assoziationen sind richtig? Eine Assoziation modelliert Verbindungen zwischen Klassen. Assoziationen können Eigenschaften einer Klasse besitzen. Eine reflexive Assoziation besteht zwischen Objekten einer Oberklasse und derer Unterklasse. Die Richtung einer Assoziation besagt, welches Objekt über die Beziehung informiert ist. Die or-restriktion bei Assoziationen besagt, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt nur eine oder alle Assoziationen gelten. 2.) Welche der folgenden Aussagen zu Vererbung sind richtig? Die Oberklasse ist die Spezialisierung der Unterklasse. Objekte der Unterklasse können überall verwendet werden, wo ein Objekt der Oberklasse erlaubt ist. Bei der Vererbung werden nur Operationen und Attribute vererbt. Operationen können in der Unterklasse verfeinert, überschrieben und eliminiert werden. Die Vererbung unterstützt die Änderbarkeit und die Wiederverwendbarkeit.

13 Prüfung Einführung in die Informatik III SS 09 Seite 13 Name: Matrikelnummer: Lösungsblatt zu Aufgabe 3) Verständnisfragen 3.) Welche der folgenden Aussagen zu Botschaften sind richtig? Der Sender einer Botschaft führt eine Operation gleichen Namens aus. Jede Botschaft, auf die ein Objekt einer Klasse reagieren kann, stellt eine Schnittstelle dieser Klasse dar. Der Sender einer Botschaft muss wissen, wie die Operation gleichen Namens ausgeführt wird. Botschaften werden im Kommunikationsdiagramm dargestellt. Ein Objekt kann sich selbst eine Botschaft schicken. 4.) Welche der folgenden Aussagen zur komponentenbasierten Softwareentwicklung sind richtig? Eine Komponente kann durch Vererbung erweitert werden. Eine Komponente ist eine abgeschlossene Softwareeinheit, die eigenständig ablauffähig ist. Aus existierenden Komponenten können neue Komponenten konstruiert werden. Komponenten haben eine engere Beziehung untereinander als Klassen. Eine Komponente kapselt nur ihren Zustand aber nicht ihr Verhalten.