1 Verarbeitung eines Feldes aus Objekten einer Struktur

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1 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Semester Informatik/Wirtschaftsinformatik Leistungsnachweis Wintersemester 2007/08 Programmieren I (C/C++) Prüfer: Frau Dr. Hartmann, Prof. Dr. Rieckeheer, Prof. Dr. Wienkop Prüfungstermin: , Uhr, Dauer: 90 Minuten Hilfsmittel: 6 selbst erstellte Seiten; 3 Aufgaben auf 2 Aufgabenblättern Die vollständigen Programme mit Inklusionen sind in C/C++ gemäß aktueller Sprachdefinition zu schreiben. Die Verwendung von globalen Variablen in Funktionen ist verboten! Verarbeitung eines Feldes aus Objekten einer Struktur Die Lagerverwaltung eines Schuhgeschäfts werde mit einem Programm durchgeführt, das die am Lager befindlichen Schuhe in einem dynamischen Feld von Schuheinträgen hält. Ein Schuheintrag ist charakterisiert durch: Hersteller: Esperite, Kanga, Lappo Form: Hausschuh, Sandale, Pumps Größe: 35, 36, 37,,42 Anzahl der Paare in dieser Größe a) Hersteller ist ein Aufzählungstyp, für den Sie eine Einlese- und eine Druckfunktion programmieren. Beim Einlesen wird der Anfangsbuchstabe als eindeutig charakterisierend gewählt. Für den Datentyp Form denken wir uns ähnliche Funktionen definiert: Sie brauchen sie also nicht zu schreiben. b) Fassen Sie die Daten eines Schuheintrags in einer Struktur Schuh zusammen. c) Schreiben Sie eine Funktion mit dem Namen kontrolle, die für einen bestimmten Hersteller (Funktionseingabeparameter) überprüft, wieviele Paare dieses Herstellers sich noch im Sortiment befinden. Anzahl und Feld der Schuheinträge sind Parameter der Funktion. Ist kein Paar dieses Herstellers mehr im Sortiment, so drucke die Funktion den Text: Vom Hersteller kein Schuh im Sortiment. Sind von einem Hersteller weniger als N Paare (Funktionseingabeparameter Mindestpaare) im Sortiment so werde eine Aufzählung der noch im Sortiment vorhandenen Paare dieses Herstellers gedruckt, z.b.: Vom Hersteller haben wir noch im Sortiment: Form Größe Anzahl Sandale 42 3 Sandale 40 5 Pumps Sobald sich der Ausdruck als überflüssig erweist, soll das weitere Durchsuchen des Feldes abgebrochen werden. Die Tabelle braucht nicht spaltengenau abgebildet zu werden. d) Schreiben Sie mit den beschriebenen Funktionen eine Testfunktion main(), in der die Anzahl der Schuheinträge des Sortiments und die Schuheinträge dieses Sortiments eingelesen werden. Nach dem Einlesen des zu überprüfenden Herstellers und der Anzahl der Mindestpaare wird die Funktion aus c) getestet.

2 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Rekursion erkennen und in Iteration umwandeln Die folgende mit einem rekursiven Algorithmus formulierte Funktion ist umzuwandeln in eine in ihrer Wirkung vollständig gleichwertige Funktion mit iterativem Algorithmus. Welcher Wert wird berechnet? int wert(int zahl) // 0 <= zahl <= INT_MAX ist garantiert { if (zahl < 10) return zahl; int k = zahl/10; int q = zahl%10; return q + wert(k); } 3 Algorithmus Auf einem geschlossenen Umlauf befinden sich N Boxen (Tankstellen). An der Box i gibt es B i Liter Benzin, die getankt werden (1 <= i <= N). Von der Box i zur Box i+1 verbraucht der Wagen V i Liter Benzin (1 <= i <= N-1). Von der Box N zur Box 1 verbraucht der Wagen V N Liter Benzin. Gestartet wird mit leerem Tank an der Box k, wobei sofort B k Liter Benzin getankt werden (1 <= k <= N). Der Benzintank ist ausreichend groß; er fasst B 1 + B B N Liter Benzin oder mehr. Da es nicht an jeder Box soviel Benzin gibt, dass allein die Nachtankung ausreicht, um die nächste Box zu erreichen, gibt es Boxen, von denen aus keine Rundfahrt möglich ist, da unterwegs das Benzin ausgeht. Insgesamt jedoch gibt es gerade genug Benzin, das zur Rundfahrt reicht, wenn an geeigneten Boxen gestartet wird. Diese geeigneten Boxen sind zu finden. Zu schreiben ist ein vollständiges Programm mit main(), das folgendes leistet: Einlesen: Anzahl der Boxen 2 <= N <= 20; B i, V i ( B i >= 0, V i >= 0, 1 <= i <= N, B 1 + B B N = V 1 + V V N ) Der Benutzer erfüllt alle Bedingungen freiwillig: keine Eingabefehlerkontrolle. Auszugeben sind mit jeweils einem Satz in einer Zeile alle Nummern k derjenigen Boxen, von denen ausgehend der gesamte geschlossene Umlauf einmal abgefahren werden kann: Von Box reicht es herum. Die Indizes sind im Dialog jeweils als positive Zahlen (Index > 0) zu bezeichnen, in den Feldern jedoch mit Null beginnend zu zählen. V 1 i=1 V N i=n i=2 V N-1 i=n-1 V 2 i=3 i=4 V N-2 V 3 Viel Erfolg

3 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Semester Informatik/Wirtschaftsinformatik Leistungsnachweis Sommersemester 2008 Programmieren I (C/C++) Prüfer: Prof. Dr. Rieckeheer Prüfungstermin: , Uhr, Dauer: 90 Minuten Hilfsmittel: 4 selbst erstellte Seiten; 3 Aufgaben auf 2 Aufgabenblättern Die vollständigen Programme mit Inklusionen sind in C/C++ gemäß aktueller Sprachdefinition zu schreiben. Die Verwendung von globalen Variablen in Funktionen ist verboten! Verarbeitung eines Feldes aus Objekten einer Struktur Die Patientenkartei eines Krankenhauses werde mit einem Programm durchgeführt, das die Patienten mit ihren Krankheiten in einem dynamischen Feld von Patienteneinträgen hält. Unter Verwendung der unten definierten Aufzählungstypen Stationen und Krankheiten ist die Struktur Patienteneintrag charakterisiert durch: Name des Patienten: STL-String Station des Patienten: Wert des Aufzählungstyps Stationen Krankheiten des Patienten: Boolesches Feld fester Länge Die Krankheiten des Patienten werden als Feld fester Länge (Anzahl der Krankheiten) gespeichert. Die Indizes sind die Werte des Aufzählungstyps Krankheiten. Die Einträge dieses Feldes sind Wahrheitswerte, die jeweils mit false initialisiert und bei den Indizes der Krankheiten des Patienten auf true gesetzt sind. Der Feldinhalt am Index drückt also aus, ob der Patient die Krankheit hat (true) oder nicht (false). Ein Patient kann mehrere Krankheiten haben, die eingetragen sind. Aufzählungstyp Stationen: Inneres, Chirurgie, HNO, Wochenstation. Aufzählungstyp Krankheiten: Gefäßleiden, Karzinom, Infektion. Definieren Sie die Aufzählungstypen und schreiben Sie eine Lesefunktion (einfacher Dialog für den intelligenten Benutzer) und eine Schreibfunktion für den Aufzählungstyp Krankheiten. (Für die Stationen denken wir uns es entsprechend durchgeführt.) Definieren Sie die Struktur für den Patienteneintrag. Schreiben Sie eine Funktion zum Lesen eines Patienteneintrags (einfacher Dialog für den intelligenten Benutzer, der zum Eintrag die Krankheiten nur bejahen bzw. verneinen muss). Schreiben Sie eine Auswertefunktion, die Folgendes leistet: Die Stationen werden alle der Reihe nach durchsucht, ob sie besonders viele Patienten mit mehreren Krankheiten haben. Haben auf einer Station mehr als v (Eingabeparameter) Patienten mehr als m (Eingabeparameter) Krankheiten, so erfolge für die Station durch die Auswertefunktion der Ausdruck: Auf der Station... haben mehr als... Patienten mehr als... Krankheiten. Der Auswertefunktion ist das Patientenfeld in seiner aktuellen Länge zu übergeben. Schreiben Sie zu den beschriebenen Funktionen eine Testfunktion main(), in der die Anzahl der Patienteneinträge und diese Patienteneinträge eingelesen und in das dynamische Feld eingetragen werden. Nach Eingabe von v und m wird die Auswertefunktion getestet. 2 Rekursion Fortsetzung auf der nächsten Seite Das Quadrat q(n) = N 2 einer positiven ganzen Zahl lässt sich mit Hilfe des Quadrats q(n-1) der vorangehenden Zahl N-1 rekursiv formulieren, indem man die Identität N 2 = (N-1) 2 + 2N 1 verwendet.

4 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März a) Geben Sie die rekursive Definition für q(n) ( N = 0,1,2,3,...) an. b) Schreiben Sie eine rekursive Funktion, die das Quadrat einer nichtnegativen ganzen Zahl berechnet. Fehlerhafte Argumente brauchen Sie nicht abzufangen. c) Erweitern Sie die Funktion aus b) so, dass sie Quadrate positiver und negativer Argumente rekursiv richtig berechnet. d) Geben Sie der Einfachheit wegen für b) - wieder, wie Ihre Funktion q(4) berechnet, indem Sie eine Art Ablaufprotokoll erstellen. 3 Algorithmus: Plateau-Problem Gegeben ist ein Feld ganzer Zahlen a i ; i = 1,..., n; n <= 100. Die Werte sind in nicht fallender Reihenfolge geordnet: a i <= a i+1 ; i = 1,..., n-1 (monoton steigende Folge). Gesucht sind: - Derjenige Wert a k der a i (i = 1,..., n-1), der am häufigsten vorkommt: Plateauhöhe H. Da die Werte geordnet sind, kommt dieser Wert in lückenloser Folge. - Die Anzahl der Werte, die das Plateau umfasst: Plateaulänge L. - Derjenige Index, mit dem das Plateau beginnt: Plateau-Startindex S Schreiben Sie eine Funktion plateau, die das Feld und seine aktuelle Länge übernimmt und H, L und S berechnet und zurückgibt. S wird gemäß der Programmiersprache C verwendet. Beispiel: a = { -2, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 9, 10 }; n = 13, H = 5, L = 4, S = 2. Der Grenzfall a i < a i+1 für alle i liefert kein eigentliches Plateau. Geben Sie in diesem Fall aus der Funktion die entsprechende Meldung: Feld streng monoton steigend an den Bildschirm. Dabei soll H = a 1, L = 1 und S = 0 sein. Bei Plateaus gleicher Länge wird das erste auftretende Plateau genommen. Schreiben Sie eine Testfunktion main(), die obiges Beispiel verwendet. Viel Erfolg

5 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Semester Informatik Wintersemester 2008 Programmieren I Prüfer: Frau Dr. Hartmann, Prof. Dr. Rieckeheer, Prof. Dr. Wienkop Prüfungstermin: , 11:00 Uhr, Dauer: 90 Minuten Hilfsmittel: 4 selbst erstellte Seiten; 6 Aufgaben auf 2 Aufgabenblättern Hinweise zur Bearbeitung: Lesen Sie die einzelnen Aufgaben zunächst ganz durch Sie dürfen mit Bleistift schreiben. Schreiben Sie äußerst leserlich! Lösungsteile, die für die Prüfer nicht entzifferbar sind, können nicht bewertet werden. Verwenden Sie nur die ganzen Seiten der Bearbeitungsbögen, nicht die erste Halbseite. Die Verwendung globaler Variablen in Funktionen ist nicht erlaubt. 1 Bestimmung des Mittelwerts von Felddaten In einer Funktion ist der Mittelwert eines übergebenen Feldes mit double-werten zu bestimmen und dieser Wert ist an die aufrufende Funktion zurückzuliefern. Neben dem Feld mit double-werten wird an die Funktion auch noch die Anzahl der Feldelemente übergeben. 2 Zählen von Wörtern Schreiben Sie eine Funktion, die in einer übergebenen Zeichenkette (Parameter der Funktion) die Anzahl der Wörter zählt und diesen Wert an die aufrufende Funktion zurückgibt. Vereinfachend dürfen Sie annehmen, dass zwischen zwei Wörtern immer genau ein Leerzeichen steht und dass am Anfang bzw. am Ende der Zeichenkette keine führenden oder nachfolgenden Leerzeichen stehen. Sie müssen somit im Wesentlichen die Anzahl der Leerzeichen zählen, um die Anzahl der Wörter zurückgeben zu können. Auch eine leere Zeichenkette kann übergeben werden. 3 Kopieren einer Zeichenkette Schreiben Sie eine Funktion, die von einer übergebenen Zeichenkette (Parameter der Funktion) eine identische Kopie anfertigt, hierfür aber neuen Speicher per new-anweisung anfordert und zwar genau so viel Speicher, wie die Ausgangszeichenkette tatsächlich bis zum Schlusszeichen (incl.) benötigt. Die Kopie wird als Return-Wert zurückgegeben. Für die Realisierung dieser Funktion dürfen Sie keine weiteren Funktionen, also weder C-String- Funktionen wie strlen() noch selbstgeschriebene Funktionen, verwenden!!! 4 Primfaktorzerlegung einer natürlichen Zahl Schreiben Sie eine Funktion, welche eine übergebene natürliche Zahl in ihre Primfaktoren zerlegt und diese auf dem Bildschirm anzeigt. Die Primfaktorzerlegung soll beispielsweise für die Zahl 18 die folgende Ausgabe liefern: 18 = 2 * 3 * 3 Für die Realisierung dieser Funktion dürfen Sie ein einfaches Verfahren anwenden. Testen Sie beispielsweise einfach für alle möglichen Teiler von 2 bis zur Zahl selbst, ob ein ganzzahliges Teilen ohne Rest möglich ist. Falls Sie einen Teiler gefunden haben, dann teilen Sie und wiederholen das Verfahren entsprechend.

6 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Häufigster Buchstabe einer Zeichenkette Programmieren Sie eine Funktion, die für eine übergebene Zeichenkette den oder einen der am häufigsten vorkommenden Buchstaben ermittelt und diesen als Return-Wert zurückliefert. Zur Vereinfachung dürfen Sie annehmen, dass die übergebene Zeichenkette nur Großbuchstaben des englischen Alphabets enthält. 6 Tagesumsatz bestimmen In einem Bekleidungsgeschäft werden alle verkauften Artikel in einer Text-Datei mit Artikeldaten gespeichert. Das Dateiformat lautet: <jahr int> <monat int> <tag int> <Artikelbezeichnung C String> <Preis double> zum Beispiel: Levis Zur Vereinfachung dürfen Sie annehmen, dass die Artikelbezeichnung aus einem Namen ohne Leerzeichen besteht und nicht länger als 30 Nutzzeichen ist, sowie dass die Datei nach dem Datum und dann den Artikelbezeichnungen sortiert ist! Ihre Aufgaben: Geben Sie eine Struktur an, die diese Artikeldaten aufnehmen kann. Programmieren Sie eine Funktion double DateiLesen(char *FName, int jahr, int monat, int tag), die die Datei mit dem übergebenen Dateinamen (z.b. umsaetze.txt ) öffnet und darin nach Umsatzdaten mit genau den übergebenen Datumsinformationen sucht. Die gefundenen Datensätze sollen dann etwas verdichtet dargestellt werden: a) Für die verkauften Artikel (gleiche Artikel folgen ja in der sortierten Datei aufeinander!) soll die Anzahl der Verkäufe bestimmt und ausgegeben werden. b) Es soll als Return-Wert der Umsatz für den angegebenen Tag zurückgeliefert werden. Für das Datum und die nachfolgende Datei Levis Levis Levis Boss-Hemd GAP-Hemd GAP-Hemd Levis sollen beispielsweise die folgenden Ausgaben erfolgen: 2 x Levis x Boss-Hemd 2 x GAP-Hemd Returnwert (Tagesumsatz) Sie dürfen bei der Bearbeitung dieser Aufgabe C-String-Funktionen verwenden. So gibt z.b. int strcmp(const char*s1, const char* s2); Null zurück, wenn sich die C- Strings nicht unterscheiden; char *strcpy(char *dest, const char *src); kopiert den C-String src. Viel Erfolg!

7 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Semester Informatik Sommersemester 2009 Programmieren I Prüfer: Prof. Dr. Rieckeheer Prüfungstermin: , 8:30 Uhr, Hilfsmittel: 4 selbst erstellte Seiten; Dauer: 90 Minuten 6 Aufgaben auf 2 Aufgabenblättern Hinweise zur Bearbeitung: Lesen Sie die einzelnen Aufgaben zunächst ganz durch Sie dürfen mit Bleistift schreiben. Schreiben Sie äußerst leserlich! Lösungsteile, die für die Prüfer nicht entzifferbar sind, können nicht bewertet werden. Verwenden Sie nur die ganzen Seiten der Bearbeitungsbögen, nicht die erste Halbseite. Die Verwendung globaler Variablen in Funktionen ist nicht erlaubt. 1 Auswertungen eines Zahlenfeldes Gegeben sei ein Feld von double-zahlen der Länge L > 1: x k, k = 1, 2,..., L; x k double, das mit drei verschiedenen voneinander unabhängigen von ihnen zu schreibenden Funktionen ausgewertet werden soll. Die Rückgabewerte der drei Funktionen sind W 1, W 2, und W 3. Die Formalparameter der Funktionen sind jeweils der Problemstellung entsprechend zu wählen und ihre Verwendung ist in Kommentaren oder durch eindeutige Benennungen zu erklären. Die Ergebnisse der fehlerhaften Fälle 0 < = L < = 1 sind unten erklärt, L < 0 braucht nicht erwartet zu werden. a) W 1 = m*x 1 + n*x 2 + o*x 3 + p*x 4 + n*x 5 + o*x 6 + p*x m*x L Der erste und der letzte Faktor ist also m; n, o und p werden zyklisch getauscht, sofern und solange ein Vorrat an Feldelementen vorhanden ist. Für die fehlerhaften Fälle L = 0 sei W 1 = 0 und für L = 1 sei W 1 = m* x 1. b) W 2 = Produkt der zwei kleinsten Zahlen im Feld. Für die fehlerhaften Fälle L = 0 und L = 1 werde das Programm aus der Funktion heraus mit einer Fehlermeldung abgebrochen. Das Feld darf nur einmal durchsucht werden. c) W 3 = der Index desjenigen Feldwerts, der dem Mittelwert (Durchschnitt) des Feldes dem Betrage nach am nächsten ist. Für den fehlerhaften Fall L = 0 werde das Programm aus der Funktion heraus mit einer Fehlermeldung abgebrochen. Für L = 1 ist W 3 erklärt. 2 Umformulierung eines Worts: Piglatin Englische Kinder spielen Piglatin: in jedem Wort lassen sie den ersten Buchstaben zunächst weg und fügen ihn am Ende zusammen mit einem zusätzlichen 'a' an. So wird aus rope opera, aus bel elba und aus piglatin iglatinpa. Ihr Programmanteil verarbeitet ein einzelnes Wort und besteht aus einer Funktion 'piglatin' ohne Rückgabewert mit genau einem C-String-Parameter für die Ein- und Ausgabe.

8 C++ für Anfänger des Programmierens, Prüfungen des 1.Semesters Rieckeheer GSO-Hochschule Nürnberg März Von den C-String-Funktionen dürfen nur strlen() und strcpy() verwendet werden. 3 Umwandlung einer rekursiven Funktion in eine iterative Die untenstehende Funktion wurde von einem Liebhaber der Rekursion geschrieben. Welche Funktion wird für z(x,p) berechnet? Schreiben Sie eine Funktion z(x,p), die iterativ arbeitet und dasselbe Ergebnis liefert. double z(double x, int p) { if( abs(x) < 1.0e-10 && p == 0 ) { cout << "Missbrauch" << endl; exit(1); } if (p < 0) return 1/z(x,-p); if (p == 0) return 1; else return x*z(x,p-1); } 4 Auswertung einer Textdatei und Erzeugung einer anderen Eine Textdatei bestehe aus Leerzeilen und Informationszeilen unbekannter Länge. In jeder Informationszeile steht nach einer beliebigen Anzahl von Leerstellen zunächst ein Großbuchstabe, dann nach einer beliebigen Anzahl von Leerstellen eine ganze Zahl und nach mindestens einer Leerstelle eine Gleitpunktzahl und danach nach mindestens einer Leerstelle ein Großbuchstabe, der "V" oder "L" sein kann. Eine typische Quell-Datei hat die Form M V K3 4.9 L H L G V W L A L Die Datei ist überarbeitet in eine andere Textdatei umzuformen: - Alle Leerzeilen entfallen. - Alle Zeilen, die am Ende ein "V" haben, sind nicht zu übernehmen. - Trennzeichen zwischen zwei Informationen auf einer Zeile ist jeweils genau eine Leerstelle. - Die Zeilen sind nach dem ersten Buchstaben der Zeile zu sortieren. Die entsprechende Ziel-Datei ist dann also: A L H L K L W L Viel Erfolg!