Nachname: Vorname: Matr.-Nr.: Punkte: 1. Aufgabe: ( / 25 Pkt.) Gegeben ist das folgende Struktogramm zur Berechnung von sin(x) mit Hilfe einer Reihe.

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1 Hiermit bestätige ich, dass ich die Übungsleistungen als Voraussetzung für diese Klausur in folgender Übung erfüllt habe. Jahr: Übungsleiter: Unterschrift: 1. Aufgabe: ( / 25 Pkt.) Gegeben ist das folgende Struktogramm zur Berechnung von sin(x) mit Hilfe einer Reihe. Variablendeklaration // Geben Sie hier alle benötigten Variablen (inkl. Datentyp) an Setze Variable weiter auf j Solange weiter = j oder J Eingabe: wert ja // Wert fuer den der Sinus berechnet werden soll (Kommazahl) Falls wert gleich null nein Eingabe: epsilon // Genauigkeitsgrenze Eingabe: n // Anzahl der Schritte Setzen der Initialwerte: summe auf wert, s auf wert, i auf 1 ende auf false Setze kontrollwert auf sin( wert) // Nutze vorgegebene math. Funktion sin() Setze altesumme auf summe Erhoehe i um 2 Ausgabe: Der sinus von wert ist 0 Setze s = -s * wert * wert / ( ( i - 1 ) * i )) Setze summe = summe + s Falls ( fabs(altesumme summe) >= fabs(summe * epsilon) ) ja nein Setze ende = false Setze ende = true Solange ende = false und i kleiner n Ausgabe: Der sinus von wert ist summe Anzahl Rechenschritte ist i Der Kontrollwert ist kontrollwert Ausgabe: Sollen weitere Werte berechnet werden? Eingabe: weiter Setzen Sie das Struktogramm inklusive zugehörigem Datenkatalog (Variablendeklaration) in ein vollständiges C/C++-Programm um. Seite 1von 8

2 2. Aufgabe ( / 15 Pkt.) Beschreiben Sie, wie Variablen deklariert werden müssen, damit sie a) auf dem Heap, ptr = new type b) auf dem Stack, innerhalb, also lokal oder als Übergabeparameter c) im Datensegment angelegt werden. global oder static Beschreiben Sie auch, wodurch der jeweilige Speicherplatz wieder frei wird bei Variablen d) auf dem Heap, delete ptr e) auf dem Stack, durch also durch Verlassen der lokalen Umgebung f) im Datensegment. durch Verlassen des Programms Seite 2von 8

3 3. Aufgabe ( / 30 Pkt.) Nehmen wir an, unser C-Compiler für einen Einfachst-Prozessor könnte nur addieren und subtrahieren, Sie wollten aber dividieren. Implementieren Sie eine void-funktion mydivi, die mit call-by-value-parametern Dividend und Divisor übergibt und mit call-by-reference Parametern Quotient und Rest zurückgibt. Die Eingabe-Parameter sollen vom Typ int sein. Achtung: negative Eingaben sind möglich für Dividend und Divisor. a) Geben Sie den Prototypen der Funktion mydivi an void mydivi(int mdividend, int mdivisor, int & mergebnis, int & mrest); b) Beschreiben Sie verbal, wie Sie die Division durch wiederholte Additionen/Subtraktionen ersetzen können, wenn beide Zahlen positiv oder beide negativ sind. Solange den Divisor vom Dividend abziehen, wie es geht. Dabei zählen, wie oft es geht -> Quotient. Übrig bleibt der Rest c) Beschreiben Sie verbal, wie Sie die Division durch wiederholte Additionen/ Subtraktionen ersetzen können, wenn eine der beiden Eingabewerte negativ ist. d) Geben Sie die Implementierung der Funktion an. void mydivi(int mdividend, int mdivisor, int & mergebnis, int & mrest) mergebnis = 0; while (abs(mdividend)>=abs(mdivisor)) if ((mdividend >0) && (mdivisor>0) (mdividend <0) && (mdivisor<0)) mdividend = mdividend - mdivisor; mergebnis = mergebnis+1; else mdividend = mdividend + mdivisor; mergebnis = mergebnis - 1; Seite 3von 8

4 mrest = mdividend; e) Geben Sie eine main-funktion an, mit der Dividend und Divisor eingegeben werden können und die die Ergebnisse ausgibt. Sie soll eine Wiederholschleife besitzen, die durch Eingabe von Buchstaben verschieden von j beendet werden kann. Beachten Sie, dass unzulässige Eingaben abgefangen werden sollen. // mydivi, Nach-Klausur WS 2006 #include <iostream> using namespace std; void mydivi(int mdividend, int mdivisor, int & mergebnis, int & mrest); int main() char Eingabe; int Dividend, Divisor, Ergebnis, Rest; do cout << " bitte Dividend eingeben" << endl; cin >> Dividend; do cout << " bitte Divisor eingeben" << endl; cin >> Divisor; while (0 == Divisor); mydivi(dividend, Divisor, Ergebnis,Rest); cout << " der Quotient lautet: " << Ergebnis << endl; cout << " der Rest lautet: " << Rest << endl; cout << "nochmal? "; cin >> Eingabe; Seite 4von 8

5 return 0; while (Eingabe =='j'); f) geben Sie 3 sinnvolle Testeingaben an, mit denen Sie die Korrektheit der Implementierung testen können. 26 : 3-12 : 3 15 : 0 Seite 5von 8

6 4. Aufgabe ( / 30 Pkt.) Es soll eine doppelt verkettete dynamische Liste implementiert werden, in der int-werte nur am Anfang eingeschrieben und nur am Ende ausgelesen werden können (FIFO). Der Zeiger auf den Listenanfang sei: der Zeiger auf das Listenende sei: Datenelement * Head = NULL; Datenelement * Tail = NULL; Beide Zeiger sind global vereinbart. a) skizzieren Sie ein verkettete Liste mit den Zeigern und den int-werten in den Datenelemente <3>, <12> und <5>. b) Deklarieren Sie das Datenelement. Es soll eine Eingabefunktion implementiert werden, die einen Wert vorne an die Liste angehängt. c) Beschreiben Sie schrittweise in Worten, wie ein neues Datum eingeschrieben wird. Achten Sie darauf, dass die Liste anfangs auch leer sein kann. Seite 6von 8

7 d) Geben Sie eine Implementierung an (Wenn Sie wollen, können Sie Ihre Lösung entsprechend der als Hilfe angegebenen Kommentare implementieren, Sie können die Kommentare aber auch durchstreichen. ) #include <iostream> using namespace std; struct Datenelement int data; Datenelement * next; Datenelement * last; ; Datenelement * Head = NULL; Datenelement * Tail = NULL; int get() int temp; Wert aufzuheben Datenelement * tempptr; // Variable um dem gelesenen // Hilfszeiger auf Datenelement if (Head == Tail) temp = Tail->data; delete Tail; Head = NULL; Tail = NULL; else temp = Tail->data; tempptr = Tail ->last; tempptr->next = NULL; delete Tail; Tail = tempptr; return temp; // letztes Element // data lesen // Element freigeben // Head auf NULL // Tail auf NULL // data lesen // Vorgänger aufsuchen, (vorletztes Element) // dort letztes Element austragen // Element freigeben // auf neuen Tail zeigen // Rückgabe des gelesenen Wertes Seite 7von 8

8 void add(int data) Datenelement * tempptr = new Datenelement; // neues Element erzeugen if (Head == NULL) tempptr ->data = data; tempptr ->last = NULL; tempptr ->next = NULL; // Liste war leer? // dann daten eintragen // dann keinen Vorgänger // dann keinen Nachfolger Head = tempptr; Tail = tempptr; else // es gab schon eine Liste tempptr ->data = data; // daten eintragen tempptr ->last = NULL; // hat keinen Vorgänger tempptr ->next = Head; // das ehemals erste Element als Nachfolger eintragen Head ->last = tempptr; Head = tempptr; // dort den neuen Vorgänger eintragen // jetzt ist dies das erste Element int main() add(1); add(2); add(22); add(33); add(44); return 0; e) Wie könnten Sie einen FIFO-Speicher realisieren, der nur eine einfach-verkettete Liste braucht? neue Elemente hinten anfügen, die ältesten vorne herausnehmen Seite 8von 8