Prof. H. Herbstreith 10. Juli Uhr bis 11:00 Uhr Leistungsnachweis Informatik 1 SS 2001

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1 Prof. H. Herbstreith 10. Juli Uhr bis 11:00 Uhr Leistungsnachweis Informatik 1 SS 2001 Aufgabe 1: Vervollständigen Sie folgende Sätze und schreiben die Ergänzungen auf das Prüfungspapier und nicht in das Aufgabenblatt: 1. Lisp ist eine funktionale Programmiersprache. Abkürzung für "List Processing Language" symbolische Programmiersprache aus den 50er Jahren, um künstliche Intelligenz zu erzeugen (siehe auch AutoLISP, die AutoCAD-Programmiersprache). siehe auch: 2. Java ist eine objekt orientierte Programmiersprache. Java ist eine von der Firma SUN entwickelte Programmiersprache für Hypermedia- Dokumente, die dem Entwickler erlaubt, WWW-Seiten mit verschiedenen, auch interaktiven Spezialeffekten auszustatten. Zur Ausführung von Java-Programmen wird eine "Java Virtual Machine" benötigt. Diese ist heute in den verbreiteten Browsern eingebaut. Damit lassen sich Java-Programme nahezu jedem Computer, unabhängig von dessen Hardware oder Betriebssystem ausführen - und im Prinzip auch auf Fernsehern, Rasenmähern und Telefonen. 3. Prolog ist eine logische Programmiersprache. Abkürzung für "Programming in Logic" in Frankreich entwickelte Programmiersprache mit dem Ziel der Entwicklung Künstlicher Intelligenz. 4. Ein Entwicklungssystem für Software besteht aus Unter Backtracking versteht man ein Lösungsverfahren, bei dem man versucht, eine Teillösung eines Problems systematisch zu einer Gesamtlösung auszubauen. Falls in einem gewissen Stadium ein weiterer Ausbau nicht möglich ist, werden einer oder mehrere der letzten Teilschritte rückgängig gemacht. Man versucht die Teillösungen dann auf einem anderen Weg wieder auszubauen. 6. Der Problemlösungsprozess besteht aus den Phasen...(s. Duden) Eine Grammatik ist eine Sprache zur Festlegung der Syntax einer Programmiersprache. 8. Die Semantik einer Programmiersprache beschreibt die inhaltliche Bedeutung einer syntaktisch korrekten Textkonstruktion einer Sprache 9. Syntaxdiagramme bestehen aus Terminalen und nicht terminalen Symbolen siehe auch: Struktogramme beschreiben Programme 11. Ein Compiler erzeugt Programm- (meist betriebsystemgebunden) und Fehlercode

2 12. html ist eine Abkürzung für hypertext markup language 13. Javascript ist eine Programmiersprache der Firma Netscape. JavaScript-Befehle können direkt inner= halb von HTML-Dateien notiert oder als separate Datei eingebunden werden. 14. Ein Terabyte Hauptspeicher sind 2**43 bit. genaue Bestimmung wäre: 1 Byte = 8 Bit = 2**3 Bit 1 Kilobyte (KB) = 1024 Byte 1 Megabyte (MB) = 1024 KB 1 Gigabyte (GB) = 1024 MB 1 Terabyte (TB) = 1024 MB = (1024 * 8) Bit = 8192 Bit = 2 ** 13 Bit = (2 **13 * 2**10) Bit = 2**23 Bit = (2 **23 * 2**10) Bit = 2**33 Bit = (2 **33 * 2**10) Bit = 2**43 Bit es reicht hier: 1 Byte = 8 Bit 1 Kilobyte (KB) = 10**3 Byte = 8 * 10**3 Bit 1 Megabyte (MB) = 10**6 Byte = 8 * 10**6 Bit 1 Gigabyte (GB) = 10**9 Byte = 8 * 10 **9 Bit 1 Terabyte (TB) = 10**12 Byte = 8 * 10 **12 Bit 15. Der Unicode benützt für die Darstellung eines Zeichens 16 bit. Jedes Zeichen oder Element in Unicode wird durch zwei Byte, also 16 Bit ausgedrückt. 16. In Java gibt es für ganze Zahlen 4 Datentypen und zwar byte, short, int, long 17. Der Datentyp double in Java braucht für eine Gleitpunktzahl 8 Byte = 64 bit. 18. Der Standardtyp für Gleitpunktkonstante in Java heißt double 19. Der Standardtyp für ganze Zahlen in Java heißt int 20. Java hat 2 Divisionsoperatoren und zwar Quotient ( / ) und Restwert ( % ) 21. Ein Ausdruck in einer Programmiersprache ist eine expression 22. Ein Ausdruck mit logischen Operatoren liefert stets true oder false 23. Eine Schleife kann in Java auf drei Arten gebildet werden und zwar while (ausdruck) Zuerst wird der Testausdruck, der vom Typ boolean sein muß, geprüft. Ist er true, wird die Anweisung ausgeführt, andernfalls wird mit der ersten Anweisung hinter der Schleife weitergemacht. Nachdem die Anweisung ausgeführt wurde, wird der Testausdruck erneut geprüft usw. Die Schleife wird beendet, sobald der Test false ergibt.

3 do while (ausdruck); Die do-schleife arbeitet nichtabweisend, d.h. sie wird mindestens einmal ausgeführt. Da zunächst die Schleifenanweisung ausgeführt und erst dann der Testausdruck überprüft wird, kann die do-schleife frühestens nach einem Durchlauf regulär beendet werden. Die Bearbeitung der Schleife wird immer dann beendet, wenn der Test des Schleifenausdrucks false ergibt. for (init; test; update) for (init; test; update) Der Kopf der for-schleife besteht aus drei Ausdrücken, die jeder für sich optional sind: Der init-ausdruck wird einmal vor dem Start der Schleife aufgerufen. Er dient dazu, Initialisierungen durchzuführen, die durch die Auswertung von Ausdrücken mit Nebeneffekten verursacht werden. Der Rückgabewert der Ausdrücke wird vollständig ignoriert. Der init-teil darf auch aus mehreren Ausdrücken bestehen, wenn die einzelnen Teilausdrücke durch Kommata getrennt sind. Diese syntaktische Erweiterung ist allerdings nur innerhalb des Initialisierungsteils einer for-schleife erlaubt. Einen allgemeinen Komma-Operator (wie in C und C++) gibt es in Java nicht. Fehlt der Initialisierungsteil, wird keine Initialisierung im Kopf der Schleife durchgeführt. Der init-teil darf auch Variablendeklarationen enthalten, beispielsweise, um einen Schleifenzähler zu erzeugen. Die Variablen müssen bei der Deklaration initialisiert werden. Sichtbarkeit und Lebensdauer erstrecken sich auf den Block, der die Schleifenanweisungen enthält. Damit ist es möglich, den Namen einer Schleifenvariablen innerhalb einer Methode mehrfach zu deklarieren. Der test-teil bildet den Testausdruck der Schleife. Analog zur while-schleife wird er am Anfang der Schleife ausgeführt, und die Schleifenanweisung wird nur ausgeführt, wenn die Auswertung des Testausdrucks true ergibt. Fehlt der Testausdruck, so setzt der Compiler an seiner Stelle die Konstante true ein. Der update-ausdruck dient dazu, den Schleifenzähler zu verändern. Er wird nach jedem Durchlauf der Schleife ausgewertet, bevor der Testausdruck das nächste Mal ausgewertet wird. Wie der init-teil darf auch der update-teil aus mehreren Ausdrücken bestehen. Der Rückgabewert des Ausdrucks wird ignoriert. Fehlt der update-ausdruck, so wird keine automatische Modifikation des Schleifenzählers durchgeführt. Java besitzt die drei üblichen Schleifenanweisungen prozeduraler Programmiersprachen: eine nichtabweisende, eine abweisende und eine Zählschleife. 24. Eine Methode ist void, wenn sie keinen Rückgabewert produziert 25. Eine Methode in Java ist entweder eine Funktion oder eine Prozedur 26. Die Fallunterscheidungsanweisung beginnt in Java mit switch 27. Ein Objekt ist in Java die Instanz einer Klasse. 28. In Java müssen alle Variable deklariert werden. 29. Ein array in Java kann mehrere Dimensionen haben. 30. Eine Schleife der Art while true kann durch break beendet werden.

4 Aufgabe 2: Entwickeln und testen Sie jeweils eine Bausteinlösung in Struktogrammund Java Form für folgende Probleme: a. Gegeben eine natürliche Zahl Z. Gesucht die kleinste Zahl grösser 1, die Z ohne Rest teilt. public class SS01_Aufgabe2a static int kleinteil (int z) int i = 2; if (z>2) do if (z % i == 0) break; i++; while (i<=z); return i; // ende prim public static void main (String[] args) int Z = IO.readInt ("Bitte eine natuerliche Zahl eingeben: "); System.out.println (" die kleinste Zahl groesser 1, durch die "+Z+ " ohne Rest teilbar ist, ist "+kleinteil (Z)); //ende main //ende class b. Gegeben ein Array aus N ganzen Zahlen. Gesucht die Summe, das Produkt und der arithmetische Mittelwert über alle Zahlen. public class SS01_Aufgabe2b public static void main (String [] args ) int i,j; int summe = 0; double mittelwert = 0.0; double produkt= 1.0; int n = IO.readInt ("Lämge des Arrays (=n) eingeben: "); System.out.println ("Berechnung ueber folgende "+n+" Zahlen: "); for (i=0; i<=n; i++) j = (int) (Math.random() * 10 +1); System.out.print (j+" "); summe += j; produkt *= j;

5 mittelwert = summe / (double)n; System.out.println (); System.out.println (); System.out.println ("Die Summe der "+n+" Zufallszahlen ist "+summe); System.out.println ("Das Produkt der "+n+" Zufallszahlen ist "+produkt); System.out.println ("Der Mittelwert der "+n+" Zufallszahlen ist "+mittelwert); //ende main //ende class c. Gegeben eine quadratische Matrix aus reellen Zahlen. Gesucht wird die Summe aller Elemente der Hauptdiagonalen. import AlgoTools.IO; import java.util.*; public class SS01_Aufgabe2c static Random rand = new Random(); static int summe =0; static int prand(int mod) return Math.abs(rand.nextInt()) % mod; public static void main(string[] args) int n = IO.readInt ("Laenge der Matrix (=Anzahl Spalten und Zeilenelemente): "); int[][] matrix = new int[n][n]; for(int x = 0; x < matrix.length; x++) for(int y = 0; y < matrix[x].length; y++) matrix [x][y] = prand (10); System.out.println ("indizes: x= "+x+" und y="+y+" ==> Matrix - Element = "+ matrix[x][y]); System.out.println (); for(int x = 0; x < matrix.length; x++) summe += matrix [x][x]; System.out.println((x+1)+". Element der Hauptdiagonalen = " + matrix [x][x]); System.out.println("Die Summe der Hauptdiagonalen ist " + summe); //ende main Punkteverteilung:

6 Aufgabe 1: Aufgabe 2a: Aufgabe 2b: Aufgabe 2c: 30 Punkte 20 Punkte 20 Punkte 30 Punkte Gesamt: 100 Punkte Mindestpunktzahl zum Bestehen: 40 Punkte

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