Musterlösung. Hochschule Ravensburg-Weingarten Schriftliche Prüfung Programmieren Prof. Dr. M. Zeller

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1 Musterlösung Hochschule Ravensburg-Weingarten Schriftliche Prüfung Programmieren Prof. Dr. M. Zeller Datum, Zeit, 10:30 12:00 Uhr(90 min) Aufgabenblätter 14 Seiten(einschl. Deckblatt) erreichbare Punktzahl 69 zugelassene Hilfsmittel A(s. Prüfungsplan) Studiengang Prf. Nr. Raum AI 3600 C004 EI 2210 C004 WI 4104b C004 Name, Vorname: Matrikelnummer: Hinweise: Schreiben Sie bitte Name und Matrikelnummer auf jedes Aufgabenblatt. Schreiben Sie Ihre Lösung zu den Aufgaben auf den freien Platz, direkt anschließend an die Fragestellungen. Wenn Sie zusätzliche Blätter verwenden, so schreiben Sie bitte Name und Matrikelnummer auf jedes Blatt. Schreiben Sie lesbar! Vom Prüfer auszufüllen: Aufgabe Summe max. Punkte Punkte

2 Seite 2 (14) Aufgabe 1 Gegeben ist folgendes Programm: const int length = 8; int filterfloats ( float nums[], float low, float res [], int length ); void printfloats ( float [], int ); float sumup( float nums[], float limit ); int main(void){ float values [] = {12.3, 22.2, 42.0, 98.7, 63.2, 57.7, 33.3, 80.0; float numbers[8]; float min; float sum; int numcount; printf ("\n untere Grenze: " ); scanf(" %f", &min); numcount = filterfloats (values, min, numbers, length ); printfloats (numbers, numcount); sum = sumup(values, min); printf ("\n Summe: %5.2f \n", sum); Beispiel für einen Programmlauf: untere Grenze: 53 numcount: 4, nums: 98.70, 63.20, 57.70, 80.00, Summe: (3 Punkte) Die Funktion printfloats( float nums[], int numcount) gibt die Werte eines Arrays auf dem Bildschirm aus. Zunächst soll der Wert von numcount ausgegeben werden, anschließend die Werte des Arrays nums (s. o.). Es sollen nur die ersten numcount Werte des Arrays ausgegeben werden. D. h. wenn numcount z. B. den Wert 5 enthält, sollen nur die ersten 5 Werte ausgegeben werden. Die Ausgabe beginnt dabei in einer neuen Zeile und endet mit dem Übergang in eine neue Zeile.

3 Seite 3 (14) Ergänzen Sie die Funktion printfloats(), definieren Sie hierbei keine weiteren Variablen. void printfloats ( float nums[], int numcount){ int i ; printf ("\n numcount: %d, nums: ", numcount); for( i = 0; i < numcount; i = i + 1){ printf ( " %5.2f, ", nums[ i ]); printf ("\n " ); return ; 1.2 (5 Punkte) Die Funktion int filterfloats ( float nums[], float low, float res[], int length) verwendet vier Parameter; nums Ein Array vom Basisdatentyp float low Ein Schwellwert vom Datentyp float res Ein Array vom Basisdatentyp float length Die Anzahl der Elemente des Arrays nums, die von der Funktion verwendet werden sollen Die Funktion kopiert die Zahlen des Arrays nums, die größer als der Schwellwert lowsind,indasarray res.diefunktionbearbeitetnurdieersten length Werte des Arrays nums. Die kopierten Werte stehen im Array res dicht; d. h. wenn die Funktion n Werte kopiert, stehen diese in den ersten n Feldern des Arrays res. Die Funktion gibt die Anzahl der kopierten Zahlen als Rückgabewert zurück. Sie dürfen annehmen, dass das Array res stets groß genug ist, um alle kopierten Werte aufzunehmen.

4 Seite 4 (14) Ergänzen Sie die Funktion filterfloats (), definieren Sie hierbei keine weiteren Variablen. void printfloats ( float nums[], int numcount){ int i ; printf ("\n %d numbers: ", numcount); for( i = 0; i < numcount; i = i + 1){ printf ( " %5.2f, ", nums[ i ]); printf ("\n " ); return ; int filterfloats ( float nums[], float low, float res [], int length ){ int i ; int resindex = 0; for( i = 0; i < length ; i = i + 1){ if (nums[ i ] > low){ res [ resindex] = nums[ i ]; resindex = resindex + 1; return resindex; 1.3 (3 Punkte) Die Funktion sumup(float nums[], float limit) summiert die ersten Werte des Arrays nums auf und gibt das Ergebnis zurück. Die Funktion soll die Summierung abbrechen, wenn sie im Array einen Wert erreicht, der größer als der Wertvon limitist. DieserWertsollnicht mehrin die Summeeingehen. Ergänzen Sie die Funktion sumup(), definieren Sie hierbei keine weiteren Variablen. float sumup( float nums[], float limit ){ float sum = 0; int i = 0; while(nums[ i ] < limit ){ sum = sum + nums[ i ]; i = i + 1; return sum;

5 Seite 5 (14) Aufgabe 2 Gegeben ist folgendes Programm: int calculate(......, ); int main(void){ int code = 0; int num1 = 0; int num2 = 0; printf ("\n Ganze Zahl : " ); scanf(" %d", &num1); code = calculate( , ); printf ("\n code: %d", code ); printf (" num1: %d, ", num1); printf (" num2: %d \n ", num2); Beispiel für drei Programmläufe: Ganze Zahl: -45 code: 0 num1: 22, num2: Ganze Zahl: 45 code: 1 num1: 45, num2: Ganze Zahl: 5000 code: -1 num1: 0, num2: (8 Punkte) Die Funktion calculate() besitzt zwei Parameter. Sie soll die Werte in den Variablen num1 und num2 ändern und dabei drei Fälle unterscheiden: 1. Der Wertvon num1istkleinerals 1: IndiesemFallerhalten num1und num2beidedenwertvon num1geteilt durch 2. Der Rückgabewert ist Der Wertvon num1istgrößerodergleich 1aber kleinerals 1000: In diesem Fall bleibt der Wert von num1 unverändert, num2 erhält den Wert num1mal 2. Der Rückgabewertist1. 3. WennwederFall (1) noch Fall (2) gegebenist: In diesem Fall erhalten beide Variablen num1 und num2 den Wert 0. Der Rückgabewert ist -1.

6 Seite 6 (14) Ergänzen Sie die Funktion calculate(), definieren Sie hierbei keine weiteren Variablen. Ergänzen Sie auch die im Programmtext oben mit... markierten Stellen. int calculate ( int, int ); int main(void){ int code = 0; int num1 = 0; int num2 = 0; printf ("\n Ganze Zahl: " ); scanf ( " %d", &num1); code = calculate(&num1, &num2); printf ("\n code: %d", code ); printf (" num1: %d, ", num1); printf (" num2: %d \n ", num2); int calculate ( int value, int number){ if ( value < 1){ number = value / 2; value = number; if ( value < 1000){ number = value + value ; return 1; value = 0; number = 0; return 1;

7 Seite 7 (14) Aufgabe 3 (8 Punkte) Gegeben ist folgendes Programm: int stdpower = 10; struct car{ int power; float weight ; char type [10]; ; typedef struct car CAR; void printnameweight(char text [], CAR acar){ strncpy (acar.type, "brumm", 10); acar. type [9] = 0; printf ("\n type : %s, ", acar. type ); printf ("\n weight : %5.2f", acar. weight ); printf ("\n power: %d", acar.power); text [0] = X ; acar. weight = stdpower ; return ; char renewcar(car acar, char newname[], int stdpower ){ acar >power = stdpower ; strncpy (acar >type, newname, 10); acar >type [9] = 0; printnameweight(newname, acar ); return acar >type [0]; int main(void){ CAR testcar = { 40, 0.9, "NONO" ; char result = 0; char line [] = "TURBO" ; result = renewcar(&testcar, line, 35); printf ("\n " ); printf ("\n type : %s", testcar. type ); printf ("\n power: %d", testcar.power); printf ("\n weight : %5.2f", testcar. weight ); printf ("\n line : %s", line ); printf ("\n result : %c", result ); printf ("\n " );

8 Seite 8 (14) Ergänzen Sie die Ausgabe des Programms. Hinweis: Wenn Sie sich im Programmtext oben(richtige) Notizen machen, können Sie auch dafür Punkte bekommen. type: brumm, weight: 0.90 power: type: TURBO power: 35 weight: 0.90 line: XURBO result: T

9 Seite 9 (14) Aufgabe 4 Gegeben ist folgendes Programm: struct athlet { char name[30]; short idnum; int yob; ; typedef struct athlet ATHLET; struct sports { int idnum; struct sports rest ; char name[20]; struct athlet champion; ; typedef struct sports SPORTS; typedef SPORTS SPORTS_PTR; int printsports (SPORTS_PTR); int printathlet (ATHLET ); FILE openfile (); int writetofile (SPORTS_PTR, FILE ); int main(void){ FILE outfile ; int check ; ATHLET athlet1 = {"Sabine", 9, 1971 ; ATHLET athlet2 = {"Fabian", 1, 1987; ATHLET athlet3 = {"Andre", 1, 1973; SPORTS sports1 = { 1, NULL, "turnen", &athlet2 ; SPORTS sports2 = { 2, NULL, "mtb", &athlet1 ; SPORTS sports3 = { 3, &sports1, " jojo ", NULL ; SPORTS sports4 = { 4, &sports3, "bob", &athlet3 ; SPORTS_PTR mysport = &sports4 ; sports2. rest = mysport; check = printsports (mysport); outfile = openfile (); check = writetofile (mysport, outfile ); check = writetofile(&sports1, outfile ); fclose ( outfile );

10 Seite 10 (14) 4.1 (4 Punkte) Skizzieren Sie die Datenstruktur, die durch die Variablen sports1,...sports4 und die Variablen athlet1, athlet2 und athlet3 gebildet wird. Zeichnen Sie für jede Struktur ein Kästchen und für jeden Pointer einen Pfeil. Schreiben Sie zu jeder Struktur den Namen der Variablen. sports2 sports4 sports3 sports1 NULL athlet1 athlet3 athlet2 NULL 4.2 (6 Punkte) Die folgenden Ausdrücke bezeichnen entweder einen Datentyp oder eine Variable.KreuzenSiejeweilsan,obessichbeidemAusdruckumeinenTypoder umeinevariablehandelt.wennessichumeinevariablehandelt,sogebensie auch dentypdervariable an. Ausdruck Typ Variable wenn Variable, welcher Typ? sports1.name X char[] athlet2.idnum X short sports2.rest X SPORTS_PTR athlet.name[3] X char sports1.champion X ATHLET* mysport X SPORTS_PTR 4.3 (3 Punkte) Die Funktion int printathlet(athlet ); soll den Namen(name), die ID-Nummer (idnum) und das Geburtsjahr yob des Sportlers auf dem Bildschirm ausgeben. Wenn erkennbar ist, dass der Parameter anathlet auf keinen gültigen Wert zeigt, soll die Funktion no champion ausgeben. In diesem Fall soll die Funktion der Wert-1 zurückliefern; ansonsten liefert die Funktion den Wert 0 zurück. Ergänzen Sie die Funktion an den mit... gekennzeichneten Stellen. int printathlet (ATHLET anathlet ){ if (anathlet == NULL){ printf ( "\n no champion" ); return 1; printf ("\n Athlet : %s, ", anathlet >name); printf (" %2d, ", anathlet >idnum);

11 Seite 11 (14) printf (" %4d. ", anathlet >yob); 4.4 (4 Punkte) Die Funktion int printsports(sports asport); soll alle Sportarten durchlaufen, die vom Parameter asport erreichbar sind. Zu jeder Sportart soll der Name ausgegeben werden. Außerdem soll der Sportler(Datentyp ATHLET), der über den Pointer champion erreichbar ist ausgegeben werden. Die Funktion gibt den Wert zurück, der vom letzten Aufruf der Funktion printathlet() zurückgeliefert wird. int printsports (SPORTS asport ){ int result = 0; while (asport!= NULL){ printf ( "\n Sports : %s", asport >name); result = printathlet (asport >champion ); asport = asport >rest ; return result ; 4.5 (4 Punkte) Die Funktion FILE openfile(); soll einen Datei-Namen vom Benutzer erfragen und dann diese Datei öffnen. Der Modus soll so gewählt werden, dass auf die Datei lesend und schreibend zugegriffen werden kann. Die Daten sollen bei der Übertragung vom Programm zur Datei bzw. umgekehrt in keiner Weise verändert werden. Außerdem soll die Datei neu angelegt werden, wenn sie nicht existiert. Wenn sie schon existiert, soll sie nach dem Öffnen leer sein. Wenn die Funktion die Datei nicht öffnen kann, soll sie eine Fehlemeldung ausgeben und das Porgramm beenden. Ergänzen Sie die Funktion an den mit... gekennzeichneten Stellen. FILE openfile (){ FILE outfile ; char filename [30]; printf ("\n Datei " ); scanf ( "%29s", filename ); outfile = fopen(filename, "w+b" ); if ( outfile == NULL){ printf ( "\n Fehler beim Öffnen der Datei %s \n", filename ); exit ( 1); return outfile ;

12 Seite 12 (14) 4.6 (5 Punkte) Die Funktion int writetofile(sports_ptr, FILE ) soll eine Variable vom Typ struct sports auf eine Datei schreiben. Der erste Parameter ist ein Pointer auf den Datensatz, der zweite ein Stream zu einer Datei. Wenn die Funktion die Daten nicht schreiben konnte, soll sie eine Fehlemeldung ausgeben. Ergänzen SiedieFunktionan denmit... gekennzeichnetenstellen. int writetofile (SPORTS_PTR asport, FILE outfile ){ int check = 0; check = fwrite (asport, sizeof (SPORTS), 1, outfile ); if (check!= 1){ printf ( "\n Fehler beim Schreiben \n" ); 4.7 (2 Punkte) Kann ein Aufruf der Funktion fwrite() in diesem Programm mehr als eine Struktur-Variable schreiben, z. B. die Variable sports4 und die zwei nachfolgenden, verketteten Variablen? Wenn ja, wie lautet der Aufruf von fwrite(), wenn nein. warum nicht? Nein. Die Variablen liegen nicht zwingend unmittelbar hintereinander im Speicher. Dies ist aber Voraussetzung für das Speichern mehrerer Variablen mit fwrite().

13 Seite 13 (14) Aufgabe 5 Gegeben ist folgendes Programm: int scrat ( int num[], int low, int high ){ int result ; if (low >= high ){ return num[low]; printf ("\n low: %d, high : %d", low, high ); result = scrat (num, low + 1, high) + scrat (num, low, high 1); return result ; int main(void){ int values [] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; int result ; result = scrat (values, 3, 6); printf ("\n result : %d", result ); 5.1 (5 Punkte) Welche Ausgabe erzeugt das Programm? Ergänzen Sie die folgenden Zeilen an den mit... gekennzeichneten Stellen. Es genügen die ersten 5 Zeilen der Ausgabe. low: 3, high: 6 low: 4, high: 6 low: 5, high: 6 low: 4, high: 5 low: 3, high: 5 low: 4, high: 5 low: 3, high: (2 Punkte) Welchen Wert liefert die Funktion zurück (letzte Ausgabe)? result: (2 Punkt) Wie viele Funktionsaufrufe würde der Aufruf scrat(values, 1, 6); in obigem Programm erzeugen? 63 Funktionsaufrufe(einschließlich dem Aufruf scrat(values, 1, 6);).

14 Seite 14 (14) 5.4 (5 Punkte) Gegebenist diedefinition einerrekursivenfunktion beeb(k,n) mit k,n Z: beeb(k n,n/2) + k wenn k > n und n > 0 beeb(k,n) = beeb(n k,n/2) beeb(n/2,k/2) wenn n k und k > 0 2 sonst Schreiben Sie eine rekursiven Funktion in C, die die Funktion beeb(k, n) realisiert. int beeb( int k, int n){ int beeb( int k, int n){ if ((k > n) && (n > 0)){ return beeb(k n, n/2) + k; if ((n >= k) && (k > 0)){ return beeb(n k, n/2) beeb(n/2, k/2); return 2;