l{x a. I J nrätusstetlaebe= gn*ag8te=o!r laanzeblr HERBST l9E9 tcnarorür lrbeltapletz-f,r. Ergte Elarcl@ I Startepnlnlag ffs sl.a tr€bragt aa öf,felrtl:lchar tiEcbr Informatik (nicht vertieft L studiert ) ElazclprAfunsr Betriebs/Datenbanksyst., Rechn.architektur fazehl dsr guatellteq Ebsnca (fufgpbea) I I fazehl de= lnret sel,to d.lcrer vorla6ur 66nl 6 bitte wenden! 8ohnlo termin: Herbst I9g9 Seite 2 - i n z e l rüfun snummer:66'ill Sämtliche Teilaufeaben sinä zu bearbeiten! Teilaufgabe I Für eiaeu endlicheu niüt-leeren Zeic.henvorratZ sei eine Binärcodierung c zZ - { O , L I * gegeben 1.1 Geben Sie eine Datensiruktur (durch Tlpdefinitioneu) *, mit dereu Hitfe ein beliebiger Binärcode c im Hinblick auf die folgende Teilaufgabe L.2 geeignet dargestellt werdgs ltann. L.2 Schreibeu Sie eine F\rnktiousprozedur fano, mit deren Hitfe festgestellt werden kanu, ob eiu Binärcode c der FanoBedi''gung geuügt. Die F\ruktionsprozedurfano soll ddbei folgeuder Spezifikatiougeuügeu: 1.2.t Eingabeparameter: c vorn l)rp CODE - 1.2.2 Der F\rnktioaswert ist von TJrp BOOLEAN und hat deu Wert genau de'n, wenn c der Fano-Bedioguoggenügt. TRUE Hiuweise: - Der Typ CODE muß in Ihrer Antwort zu 1.1 definiert werden. - Ein Code erfüllt die FaaeBedingung getrau dann, wenn in ihm kein Codewort Anfaug einesvetr ihrn verschiedenenCodewortesist. 1.3.Der Zeicheuvorrat Z - {o,b,c,d,e,f ,g,h,t, j} läßt sich durch Wörter aus {O,L}* binäx codieren, öe höchstensdie Läage 3 habeu. Eiu Beispiel dafür ist durch den folgeudenCode-Baum gegeben: ZeigenSie,daß es keine &stelligeBinärcodierung(d.h. mit Codewortläuge S 3) fur Z grbt, die die Fano-Bediagung erfüllt. Fortsetzunq nächste Seite ! C Ftüfun t e r m i n : H e r b s t 1 9 8 9 Seite 3 EinzeI rüf snummer:66111 Teilaufgabe 2 Zeichenreihenüber dem endlichenAlphabet Ä = ('a','ö', . . . ,'"') sollen durch vorwärts und rückwärts verkettete Listen dargestellt werden, für deren Anfang und Ende Anker (Verweise) vorgesehensüd. Die Da^rstellnngder Zeicheureihe z!='obc' läßt sich aJso beispielsweisefolgendermaßeugraphisch veraü;chaulicheu: (: 2't Geben Sie eine Datenstruktru mit Hilfe geeigueterT!'pdefinitionen an durch die r sich die o.a. Darstelluug von Zeichenreihenrealisislst läSt. 2-2 Wie kann die leere Zeichenreihee dargest,eltt urerden? 2'3 SchreibenSie eine F\rnktionsprözedurdstepsilon, die feststellt, ob eine Zeichenreihe gleich e ist, dso folgender Speziflr"tion geuügt: 2-3.1 Eingabeparameter: s! vom $p LEICEENREIHE Hinweis: ZEICHENREIHE muß als ryp in Ihrer Antwort N 2.1 definierr sern. 2.3.2 Der F\rnktionsnrertist vom T).p BOOLEAN nnd ist genau da,,n gleich TRUE, wenn el = e ist. Fortsetzunq nächste Seite ! rüfunqstermin: Herbst 1989 - Seite 4 - 56IJr' Einzelprü funqsnummer:. L 2.4 Scüreiben Sie zwei t\nttionsprozeduren azlazg uod ter'|, die feststellen, ob z Ada.ugs- bzw. Teilzeicbenreiheeiner Zeicbeueibe y ist. Die entsprechenden Spezif,Latioaenlauten: . (fir beide l\raktionsprozedurer): s,y vom TW ZEI' 2.4.1 Eingabepa,ra:creter CEENREIEE 2.4.2 De.t F\alilionswert ist jeweils vom Tlp BOOLEAN. Er hat der \üerü TRUE trt die [\nltion anlang bzw, üeil geaau dau, wenn c Anfangs bzw. Teilzeichenreihevon y ist. Hinvrise: - a ist genaudann lsfasgs2eichenreihevorr gr,werures ein g/ so gibt, daß g=zl ist' - z ist gelau da,ur TeilzeicheoreihevoD y, wenD es eia y' uud 'sr. eia /' so dbt, daß y=g!x{ Es ist empfeblensbert,erst die F\n&tionsprozedur anfang nt C sch$iber uad dana ia der Funltiousprozedur teil die l\aktion anlaag zu verwendeu.Dabei darf auö die in 2.3 spezifizierte F\uktion istepsiloavrrwendet werden. 2.5 Ein Paliadrom ist eire Zeichenreihe,öe mit ihrer rüc.kwärtsgeleseneuidentisch ist. Beispielesind ' dto','relie p eiler', e (leereZeicheueibe). t f Sc.hreibenSie ehe !\raltioasprozedur palin, öe feststellt, ob eiae Zeichenreiheein Palhdrom ist, also folgenderSpezifrkatiorgeaü6: 2.5.1 Eingabepara,lreter:cl vom'typ ZEICHENREIHE 2.5,2 Det trhattionswert ist vom TW BOOLEAIY und ist geuau 6an" gleich ?BtlE,.weu cl ein Palhdron ist. Hinweis:In der l\ütionsprozedur golin d,ttf die unter 2.3 spezifizierte l\aktion ittepsiloa verwendetwerden. - Fortsetzunq nächste Seite ! I l ' J J a t Prüfu termin: Herbst 1989 Seite 5 rü fun Teilaufgabe 3 Ein endlichergerichteterGraph C = (V,^E) Eit der Kaotenmeuge V = {rr tt)2,.. . , ür} uurxd der Menge gericbteterKanten E g V xV lc^nnu.a. durch seineaitelte graphische Darstellung und druch seine Adiazenzmatrix dargestellt werden. Ein Beispiel: Dieser direkt da.rgestellte Graph mit v - {q, o2tn3,aaral} und E - {(rr, ,s); (rr , ,l ), (oz,ot), (rg, az),(aq,u3),(rs, rl), (rl, os)) tagt sich auch durch seine Adjazenzmatrix A_ fülil) darstellen. Allgemein gilt ffir die. Komponentea aij der Adj azerwnatrix A: "dt = ( 1 fallc es eine Kante von ü; ''*'r nach ai glbt ''r t; sonst Hat ein gerichteter Graph die Eigenschaft, daß von wenigstens einem Knoten zwei gerichtete Kanten und rrcn keinem Knoten mehr als zwei gerichtete Kanten ausgeheu, so sagt tDan, daß er den Verzweigungsgrad 2 hat. Der angegebeueBeispiel-Graphhat also den Verzweiguugsgrad2. SotcUeöraphen könuen in d,irekter Darstellung durch eioen Verweis auf ein Geflecht von Verbunden der Art knoten eutsprecheudfolgeuder TlpVereiubanurg aufgebaut werden: TYPEgt'aph=Thnoten; kzoten = RECORD hholt: INTEGER; nachfl, nochfZ: groph EITD; Mit g: YAR gnapä sei DuD eine Variable gegeben,die aui eiaen endlichen gerichteten Graphen mit n Ksoten usd mit verzweig,-gtgr aÄ 2 vtrrreist. Fortsetzunq nächste Seite ! Prüfungstermin: Herbst 1989 Seite 6 c - $ . Einzelprüfungsnummer : 66Lll 3.1 Geben Sie einen termiaierenden Algorithmus tn, der die .F'djazewmatrix von g berechnet. Hinweis: Es wird nicht verlangt, dd dafür ein Progra'r,'r, geschriebeuwird; der Algorithmus soll aber kla^rund korrekt beschriebeuwerdeu. 3.2 Als Wegematrix W zu einem endlichen gerichteten Graphen G bezeichnet man die Matrix, die dnrch ihre Komponente ur;1 argibt, ob es in G einen gerichteten Kantenzug von u; nach.ul gibt. W - (r;i)rSi;S" ist also folgendermaßendefiniert: ,r, = t ä ffir.t gerichteter vonu; nachai existierü Kantenzug Zu dem o.a Graphen ist beispielsweise W= ( ir l l 3 ) Lililri C die zugehörige\üegematrix. Schreiben Sie eine Prozedur ucg, die zur Adjazeuzmatrix A eines endlichen gerichteten Graphen mit n Kuoten uud m.it ei"em beliebigeu Verzweiguugsgrad (S n) die Wegematrix W berechnet. Die Prozedur ueg soU also folgeuder Spezifikation geuügen: 3.2.1 Eingabeparameter:Adjazeuzmatrixo vorn T).p ARRAY[I ..n,7...nlOfO..t 3.2.2 Ausgabepareyneter: lVegematrixur von Tlrp ARRAY[I ..n,l..n]Of O..f Dabei soll u, die Wegematrix zu dem durch a dargestellten gerichteten endlichen Grapheu sein" t .t