ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ

Transcript

1 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ Ακαδημαϊκό έτος ΤΡΙΤΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Οι παρακάτω ασκήσεις είναι μέρος των εργαστηρίων του μαθήματος Προγραμματιστικές Τεχνικές. Υπάρχουν τέσσερις κύκλοι ασκήσεων. Ο τρίτος κύκλος αντιστοιχεί στο 15% του συνολικού βαθμού. Η υποβολή του προγράμματος αυτόματα δηλώνει ότι είσθε οι μοναδικοί συγγραφείς της λύσης της άσκησης. Εάν το πρόγραμμα ή μέρος αυτού έχει αντιγραφεί θα πρέπει να αναφέρεται η πηγή του και ο συγγραφέας του. ΑΣΚΗΣΗ 3-1. (40%) Α. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Σχεδιάστε και υλοποιήσετε ένα πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C το οποίο θα υπολογίζει μία από τις ρίζες ενός πολυωνύμου χ 0 που βρίσκεται ανάμεσα σε δύο σημεία χ 1, χ 2. Συγεκριμένα, σ αυτή την άσκηση θα χρησιμοποιήσετε ένα αλγόριθμο που ονομάζεται bisection. H ιδέα είναι ότι εάν έχουμε μία συνάρτηση f η οποία είναι συνεχής στο διάστημα [x1, x2] και το πρόσημα f(x1), f(x2) διαφέρουν τότε υπάρχει τουλάχιστον μία ρίζα x0 της f μεταξύ των σημείων x1, x2. Ο αλγόριθμος είναι απλός και δίδεται παρακάτω. Αυτή η άσκηση εξετάζει την υλοποίηση αυτού του αλγόριθμου Bisection Κενρική ιδέα: Ας υποθέσουμε ότι η συνάρτηση f η οποία είναι συνεχής στο διάστημα [x 1, x 2 ] και το πρόσημα f(x 1 ), f(x 2 ) διαφέρουν (Σχήμα 1). Τότε υπάρχει τουλάχιστον μία ρίζα x 0 της f μεταξύ των σημείων x 1, x 2. Η ερώτηση είναι πώς υπολογίζουμε το χ 0?

2 f(x) X0 x x1 x2 Σχήμα 1 Το σημείο x 0 υπολογίζεται με τον παρακάτω αλγόριθμο. f1 = f(x1) if(f1*f(x2) >0) then error = true /* Δεν υπάρχει ρίζα μεταξύ του χ1 και του χ2 */ else error = false x_middle = (x1+x2)/2 while(abs((x1 x_middle)) > epsilon) { f_mid = f(x_middle) if(f1 * f_mid) <= 0) then x2 = x_middle else x1 = x_middle f1 = f_mid endif x_middle = (x1+x2)/2 endwhile root = x_middle endif Το πρόγραμμά σας θα διαβάζει από τον χρήστη ένα πολυώνυμο με τη παρακάτω μορφή π.χ.: ΒΑΘΜΟΣ ΠΟΛΥΩΝΥΜΟΥ?: 2 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΟΡΟΥ 2?: 4 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΟΡΟΥ 1?: 4 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΟΡΟΥ 0?: 1 Η ΤΙΜΗ Χ1 είναι?: -1 Η ΤΙΜΗ Χ2 είναι?: 1 Το παραπάνω πολυώνυμο του παραδείγματος είναι το 4χ 2 + 4χ + 1 Το πρόγραμμα θα τυπώνει το παρακάτω αποτέλεσμα Η ΡΙΖΑ ΤΟΥ ΠΟΛΥΩΝΥΜΟΥ 4χ^2 + 4χ + 1 ΜΕΤΑΞΥ -1 ΚΑΙ 1 ΕΙΝΑΙ -0.5 Το πρόγραμμα θα σταματάει όταν ο χρήστης δώσει σαν βαθμό πολυωνύμου 0.

3 Β. ΤΙ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΑΡΑΔΩΣΕΤΕ Τον πηγαίο κώδικά σας σε ένα ξεχωριστό αρχείο έτοιμο να συμβολο-μεταφραστεί με τη χρήση του συμβολομεταφραστεί με το εργαλείο gcc ή στο περιβάλλον DevC++. Στις πρώτες γραμμές του πηγαίου κώδικα να αναφέρετε τα ονόματα σας και τους αριθμούς των φοιτητικών μητρώων σας. Θα αποστείλετε τον πηγαίο κώδικά σας με στη διεύθυνση που θα ανακοινωθεί στο μάθημα. Τα αποτελέσματα του προγράμματος θα πρέπει να είναι στη μορφή που παρουσιάσθηκε παραπάνω. ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ Η βαθμολογία υπολογίζεται με άριστα το 50 ως εξής: -10% του βαθμού της άσκησης για τη μη επεξήγηση του αλγόριθμου -15% του βαθμού της άσκησης για κακή στοίχιση του πηγαίου κώδικα -5% του βαθμού της άσκησης για ελλιπή σχόλια στον πηγαίο κώδικα -5% του βαθμού της άσκησης για κακή ονομασία των μεταβλητών -5% του βαθμού της άσκησης για κακή χρήση εντολών (π.χ. παραπάνω από ότι χρειάζονται εντολές) -50% του βαθμού της άσκησης για τη συνολική μη σωστή λειτουργία του προγράμματος και της μορφής εκτύπωσης. ΑΣΚΗΣΗ 3-2. (60%) Α. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Σχεδιάστε και υλοποιήσετε ένα πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C το οποίο θα υλοποιεί μία μικρή βάση δεδομένων με τους μαθητές μίας τάξης και θα υπολογίζει τον τελικό βαθμό κάθε μαθητή και το μέσο όρο της τάξης. Ο κάθε μαθητής θα μοντελοποιείται με μια δομή (struct) στη παρακάτω μορφή: typedef struct { char * firstname; char * lastname; int idnumber; studentrecordtype * marks; } studenttype;

4 Ο «φάκελος» κάθε μαθητή με τους βαθμούς της πρώτης και δεύτερης άσκησης, της προόδου, και του τελικού διαγωνίσματος μοντελοποιούνται σε μία δομή όπως παρακάτω: typedef struct { float firstassignment; /* Ο βαθμός της πρώτης άσκησης */ float secondassignment; /* Ο βαθμός της δεύτερης άσκησης */ float midterm; /* Ο βαθμός της προόδου */ float final; /* Ο βαθμός του τελικού διαγωνίσματος */ float finalmark; /* Ο γενικός βαθμός για το μάθημα */ } StudentRecordType; Υπολογίστε ότι για αυτή την ιδεατή τάξη η πρώτη άσκηση είναι το 10% του βαθμού, η δεύτερη άσκηση το 15% του βαθμού, η πρόοδος το 25% του βαθμού, και το τελικό διαγώνισμα το 50% του βαθμού. Όλες οι βαθμολογίες τους είναι με άριστα το 100. Η τάξη θα είναι υλοποιημένη σαν μία συνδεδεμένη λίστα που κάθε κόμβος της θα είναι της μορφής struct classnodestruct{ StudentType *astudent; classnodestruct *next; }; typedef struct classnodestruct classnodetype; Γραφικά η «Τάξη» θα είναι:

5 *astudent *next *astudent *next.. *astudent *next firstname lastname idnumber *marks firstassignment secondassignment midterm final finalmark <αριθμός μαθητών> <όνομα> <επώνυμο> <βαθμός πρώτης άσκησης> <βαθμός δεύτερης άσκησης> <βαθμός προόδου> <βαθμός τελικού διαγωνίσματος> <όνομα> <επώνυμο> <βαθμός πρώτης άσκησης> <βαθμός δεύτερης άσκησης> <βαθμός προόδου> <βαθμός τελικού διαγωνίσματος>... END Π.χ. 20 Yiannis Yiannopoulos Kostas Kontogiannis END Να υλοποιήσετε ένα πρόγραμμα το οποίο: 1. Θα διαβάζει τα δεδομένα 2. Θα υπολογίζει τον τελικό βαθμό κάθε μαθητή 3. Θα υπολογίζει το μέσο όρο της τάξης 4. Θα τυπώνει τα αποτελέσματα με τη παρακάτω μορφή.

6 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ <όνομα> <επώνυμο> <τελικός βαθμός> <όνομα> <επώνυμο> >τελικός βαθμός>... ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ ΤΑΞΗΣ <μέσος όρος> Κάθε μία από τις παραπάνω λειτουργίες 1-4 θα πρέπει να υλοποιείται σαν μία ξεχωριστή συνάρτηση, Η βάση θα πρέπει να υλοποιηθεί σαν ένα διάνυσμα δομών στοιχείων τύπου StudentType ή σαν ένα διάνυσμα δεικτών σε δομές τύπου StudentType. Β. ΤΙ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΑΡΑΔΩΣΕΤΕ Τον πηγαίο κώδικά σας σε ένα ξεχωριστό αρχείο έτοιμο να συμβολο-μεταφραστεί με τη χρήση του συμβολομεταφραστεί με το εργαλείο gcc ή στο περιβάλλον DevC++. Στις πρώτες γραμμές του πηγαίου κώδικα να αναφέρετε τα ονόματα σας και τους αριθμούς των φοιτητικών μητρώων σας. Θα αποστείλετε τον πηγαίο κώδικά σας με στη διεύθυνση που θα ανακοινωθεί στο μάθημα. Τα αποτελέσματα του προγράμματος θα πρέπει να είναι στη μορφή που παρουσιάσθηκε παραπάνω. ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ Η βαθμολογία υπολογίζεται με άριστα το 50 ως εξής: -15% του βαθμού της άσκησης για κακή στοίχιση του πηγαίου κώδικα -5% του βαθμού της άσκησης για ελλιπή σχόλια στον πηγαίο κώδικα -5% του βαθμού της άσκησης για κακή ονομασία των μεταβλητών -5% του βαθμού της άσκησης για κακή χρήση εντολών (π.χ. παραπάνω από ότι χρειάζονται εντολές) -50% του βαθμού της άσκησης για τη συνολική μη σωστή λειτουργία του προγράμματος και της μορφής εκτύπωσης.