PLI10 GE3 2013 2014

Ε.Α.Π./ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

3η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ 2013-2014

4ος Τόμος

ΓΛΩΣΣΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

19/1/2014

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας: Παρασκευή 28/2/2014Καταληκτική ημερομηνία παραλαβής: Τρίτη 4/3/20141

Ημερομηνία ανάρτησης ενδεικτικών λύσεων: Πέμπτη 6/3/2014Καταληκτική ημερομηνία αποστολής σχολίων στον φοιτητή: Παρασκευή 21/3/2014

ΥΠΟΕΡΓΑΣΙΑ 1. (βαθμοί 25)




ΣΥΝΟΛΟ (βαθμοί 100)

1 Σύμφωνα με τον Κανονισμό Σπουδών, η καταληκτική ημερομηνία για την παραλαβή της Γ.Ε. από το μέλος ΣΕΠ είναι η επόμενη Τρίτη από το τέλος της εβδομάδας παράδοσης Γ.Ε.

3η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ 2013-2014


1. Έστω η ακόλουθη αναδρομική συνάρτηση στη γλώσσα προγραμματισμού C:

int unknown(int a, int b)

{

if (b == 1) return a;

else return a + unknown(a, b - 1);

}

Τι θα τυπωθεί στην οθόνη μετά την εκτέλεση της παρακάτω εντολής:

printf("Value = %i", unknown(3, 4));

Τεκμηριώστε την απάντησή σας.

2. Συμπληρώστε στον παρακάτω κώδικα στη γλώσσα προγραμματισμού C τα σημεία όπου

υπάρχει «???» ώστε να τυπώνει το αποτέλεσμα της Εικόνας 1.

#include <stdio.h>

int main()

{

int month;

const char *monthName[] = {"January", "February", "March", "April",

"May", "June", "July", "August", "September", "October", "November",

"December"};

for (month = 0; month < ???; month++)

printf("%2d%11s\n", ???, ???);

return 0;

}

Εικόνα 1

3. H ακόλουθη συνάρτηση στη γλώσσα προγραμματισμού C έχει ως σκοπό να μετατρέπει

ένα θετικό ακέραιο αριθμό το πολύ 9 ψηφίων από το δεκαδικό στο δυαδικό σύστημα

Σελίδα 2 από 9


αρίθμησης. Ο θετικός ακέραιος αριθμός (n) δίνεται ως παράμετρος στη συνάρτηση.

Συμπληρώστε τη συνάρτηση στα σημεία όπου υπάρχει «???» ώστε να λειτουργεί σωστά.

void transpose(int n)

{

int c, k;

for (c = 31; c >= 0; c--)

{

k = n ??? c;

if (???) printf("1");

else printf("0");

}

}

4. Να γραφεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο να διαβάζει τις τιμές

των εισόδων του κυκλώματος της Εικόνας 2, A, B και C, και να εμφανίζει την τιμή εξόδου

F (το πρόγραμμα να ελέγχει εάν οι τιμές των A, B και C είναι 0 ή 1 και σε αντίθετη

περίπτωση να επαναλαμβάνει την ανάγνωση). Διευκρινίζεται ότι Α΄=ΝΟΤ(Α).

Εικόνα 2

5. Να γραφεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο να διαβάζει ένα θετικό

ακέραιο μικρότερο ή ίσο του 20 και να τυπώνει σε τόσες γραμμές (όσες ο θετικός

ακέραιος) τους περιττούς αριθμούς ξεκινώντας από το 1 με τον τρόπο που εμφανίζονται

στην Εικόνα 3.

Εικόνα 3




1. Να γραφεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο να διαβάζει έναν

ακέραιο αριθμό και να βρίσκει το πλήθος των εμφανίσεων κάθε ψηφίου. Ακολουθεί ένα

παράδειγμα εκτέλεσης (Εικόνα 4).

Εικόνα 4

2. Εάν μια συνάρτηση f(x) είναι συνεχής στο διάστημα [a,b] και , τότε η

συνάρτηση έχει τουλάχιστον μία ρίζα στο διάστημα (a,b). Για την εύρεση της ρίζας της

συνάρτησης f(x) (με σφάλμα το πολύ ε) έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι, μια από τις

οποίες πραγματοποιεί τα εξής βήματα:

1. Υπολογίζει την τιμή .

2. Υπολογίζει την τιμή f(z).

3. Εάν , θέτει b = z, διαφορετικά θέτει a = z.

4. Επαναλαμβάνει από το βήμα 1 έως ότου |f(z)| < ε ή |b-a| < ε.

Να γραφεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο να υπολογίζει τη ρίζα

της συνάρτησης: f(x) = cos(x) - x στο διάστημα (0, 3.14) με την προηγούμενη μέθοδο. Το

πρόγραμμα θα πρέπει να εκτυπώνει την τιμή του z, του f(z), καθώς και τον αριθμό των

επαναλήψεων που θα εκτελεστούν. Διευκρινίζεται ότι πρέπει να υλοποιηθεί μια

συνάρτηση για τον υπολογισμό της τιμής f(z), η οποία θα καλείται από το κυρίως

πρόγραμμα. Θεωρήστε ότι ε = 10-5.

3. Να γραφεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο να λαμβάνει από το

χρήστη μια λέξη το πολύ 30 χαρακτήρων του αγγλικού αλφαβήτου και να εμφανίζει στην

οθόνη τη λέξη αφού της αφαιρέσει τα γράμματα “Α” και “Ο” (κεφαλαία και πεζά).

Υποθέτουμε πως ο χρήστης θα εισάγει χαρακτήρες του αγγλικού αλφαβήτου και άρα δεν

απαιτείται αμυντικός προγραμματισμός. Ακολουθεί παράδειγμα εκτέλεσης (Εικόνα 5).

Εικόνα 5




Έστω παίγνιο που αφορά δύο προφυλακισμένους (έστω Α και Β) για κάποιο έγκλημα και ο

ανακριτής έχει ανακοινώσει, στον καθένα χωριστά, τα εξής: τα στοιχεία που υπάρχουν

εναντίον τους είναι τέτοια ώστε το δικαστήριο θα τους καταδικάσει και τους δύο σε τρία

χρόνια φυλάκισης. Αν όμως κάποιος από τους δύο ομολογήσει το έγκλημα, τότε αυτός δεν θα

τιμωρηθεί αλλά ο συγκατηγορούμενός του θα καταδικαστεί σε δέκα χρόνια φυλάκισης. Αν

όμως και οι δύο ομολογήσουν, τότε δεν ισχύει η «προσφορά» αλλά θα έχουν απλώς και οι δύο

το ελαφρυντικό της ομολογίας και θα καταδικαστούν και οι δύο σε φυλάκιση επτά ετών.

Συγκροτείται λοιπόν το παρακάτω ποινολόγιο:

Παίκτης / επιλογή Ο Β δε μιλά (μη παραδοχή) Ο Β μιλά (ομολογία)

Ο Α δε μιλά (μη παραδοχή)Φυλάκιση 3 ετών στον

καθένα από τους Α και Β

Φυλάκιση 10 ετώνγια τον Α

Ελεύθερος ο Β(φυλάκιση 0 ετών)

Ο Α μιλά (ομολογία)

Ελεύθερος ο Α(φυλάκιση 0 ετών)

Φυλάκιση 10 ετώνγια τον Β

Φυλάκιση 7 ετών στον καθένα από τους Α και Β

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το επαναλαμβανόμενο δίλημμα του φυλακισμένου, όπου οι

δύο «παίκτες» συναντώνται περισσότερες από μία φορές και έχουν τη δυνατότητα να

αναπτύξουν διάφορες στρατηγικές. Να γραφεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C,

το οποίο εκτελεί το επαναλαμβανόμενο δίλημμα του φυλακισμένου N φορές (σε βήματα που

αριθμούνται από το 1 έως το N), για τις εξής τέσσερις στρατηγικές:

(1) Ο φυλακισμένος Α επιλέγει για όλα τα βήματα την μη παραδοχή, ενώ ο φυλακισμένος Β

επιλέγει την ομολογία αν ο αριθμός του βήματος είναι περιττός και την μη παραδοχή αν ο

αριθμός του βήματος είναι άρτιος.

(2) Ο φυλακισμένος Α επιλέγει για όλα τα βήματα την ομολογία, ενώ ο φυλακισμένος Β

επιλέγει την ομολογία αν ο αριθμός του βήματος είναι άρτιος και την μη παραδοχή αν ο

αριθμός του βήματος είναι περιττός.

(3) Ο φυλακισμένος Α επιλέγει τη μη παραδοχή για τα 2 πρώτα βήματα, και για τα υπόλοιπα

N-2 βήματα επιλέγει αυτό που έπραξε ο φυλακισμένος Β στο αμέσως προηγούμενο βήμα.

Για παράδειγμα, στο 3ο βήμα ο φυλακισμένος Α επιλέγει αυτό που επέλεξε ο

φυλακισμένος Β στο 2ο βήμα, κ.ο.κ. Από την πλευρά του, ο φυλακισμένος Β επιλέγει στα

2 πρώτα βήματα την ομολογία και για τα υπόλοιπα N-2 βήματα (δηλαδή από το 3ο βήμα



μέχρι και το N-οστό) επιλέγει την μη παραδοχή αν ο αριθμός του βήματος είναι

πολλαπλάσιο του 3, διαφορετικά επιλέγει την ομολογία.

(4) Ο φυλακισμένος Α επιλέγει την μη παραδοχή για το πρώτο βήμα, και για τα υπόλοιπα N-1

βήματα επιλέγει αυτό που έπραξε ο φυλακισμένος Β στο αμέσως προηγούμενο βήμα.

Αντίστοιχα, ο φυλακισμένος Β επιλέγει την ομολογία για το πρώτο βήμα και για τα

υπόλοιπα N-1 βήματα επιλέγει αυτό που έπραξε ο φυλακισμένος Α στο αμέσως

προηγούμενο βήμα.

Για καθεμία από τις τέσσερις περιπτώσεις το πρόγραμμα να τυπώνει πόσα χρόνια φυλάκισης

αθροιστικά αντιστοιχούν σε καθένα από τους δύο φυλακισμένους μετά από τα N=50 βήματα.

Υ.Γ. Για τη δυνατότητα ελέγχου ορθότητας του κώδικά σας ακολουθεί παράδειγμα εκτέλεσης

για Ν=10 (Εικόνα 6).

Εικόνα 6


Το Υπουργείο Υγείας επιθυμεί την κατασκευή μιας μεγάλης αποθήκης φαρμάκων που θα

εξυπηρετεί 6 νοσοκομεία στην ευρύτερη περιοχή της Αττικής. Ο επόμενος πίνακας απεικονίζει

τις θέσεις των νοσοκομείων σε Καρτεσιανές συντεταγμένες στο επίπεδο (xi, yi) (i = 1, , 6)

και την ετήσια ποσότητα φαρμάκων (Qi), η οποία αναμένεται να μεταφέρεται από την

αποθήκη προς κάθε νοσοκομείο.

Πίνακας-1

Νοσοκομείο i xi yi Qi

1 0.6 7.3 8000

2 8.6 3.0 10000

3 2.0 3.0 5000

4 5.5 2.4 3000

5 7.9 5.5 4000

6 10.6 5.2 6000



Ζητείται να υλοποιηθεί πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο να εντοπίζει

την κατάλληλη θέση εγκατάστασης δηλ. τις συντεταγμένες (x, y), της αποθήκης με βάση τoν

εξής αλγόριθμο:

Αλγόριθμος best_location

Βήμα 1. Θέσε αρχικά την αποθήκη Α στη θέση (xA, yA) = (0,0).

Βήμα 2. Υπολόγισε την Ευκλείδεια απόσταση di κάθε νοσοκομείου i (i=1,,6) από τη θέση

(xA, yA) σύμφωνα με τη σχέση:

(1)

Βήμα 3. Υπολόγισε το συνολικό κόστος μεταφοράς (TC) σύμφωνα με τη σχέση:

(2)

Το ci στην εξίσωση (2) αντιστοιχεί στο κόστος μεταφοράς κάθε μονάδας προϊόντος

ανά χιλιόμετρο από την αποθήκη στο νοσοκομείο i. Επίσης, το κεφαλαίο σίγμα (Σ)

στην εξίσωση αναπαριστά άθροισμα. Έτσι, το κόστος ισούται με

Q1c1d1 + Q2c2d2 + … + Q6c6d6.

Βήμα 4. Εντόπισε μια νέα θέση (x'A, y'A) για την αποθήκη σύμφωνα με τις σχέσεις.

και (3)

Βήμα 5. Υπολόγισε την Ευκλείδεια απόσταση di κάθε νοσοκομείου i (i = 1, …, 6) από τη νέα

θέση (x'A, y'A).

Βήμα 6. Υπολόγισε το συνολικό κόστος μεταφοράς TC' της νέας θέσης (x'A, y'A).

Βήμα 7. Αν TC' < TC τότε

Θέσε (xA, yA) = (x'A, y'A), TC = TC' και πήγαινε στο Βήμα 4.

Βήμα 8. Εκτύπωσε τη θέση (xA, yA) και το κόστος TC και τερμάτισε τον αλγόριθμο.

Πιο συγκεκριμένα, το πρόγραμμα που θα υλοποιεί τον προηγούμενο αλγόριθμο πρέπει να

περιλαμβάνει τα εξής:

1. (α) Μια δομή με όνομα Hospital με τρία πεδία: x, y, Quantity. Τα πρώτα δύο πεδία θα είναι

πραγματικοί αριθμοί και θα αντιστοιχούν στις Καρτεσιανές συντεταγμένες (x,y) ενός

νοσοκομείου. Το τρίτο πεδίο (Quantity) θα είναι μη αρνητικός ακέραιος αριθμός και θα



διατηρεί την πληροφορία για την ετήσια ποσότητα φαρμάκων (Qi), η οποία θα μεταφέρεται

από την αποθήκη προς το νοσοκομείο.

(β) Τρεις μονοδιάστατους πίνακες μεγέθους n με ονόματα Table1, c και d αντίστοιχα. Το n

θα οριστεί ως συμβολική σταθερά. Ο Table1 θα είναι ένας πίνακας από δομές τύπου

Hospital στον οποίο θα αποδοθούν οι τιμές του Πίνακα-1. Οι τιμές αυτές να αποδοθούν

κατά τη δήλωση του Table1 ως καθολικής (global) μεταβλητής στο πρόγραμμα. Οι πίνακες

c και d θα δηλωθούν επίσης ως καθολικές μεταβλητές στο πρόγραμμα. Ο c θα διατηρεί τα

κόστη μεταφοράς από την αποθήκη προς κάθε νοσοκομείο και ο d τις Ευκλείδειες

αποστάσεις από την αποθήκη προς τα νοσοκομεία.

2. Συνάρτηση void unit_cost(), η οποία θα ζητά από το χρήστη την εισαγωγή από το

πληκτρολόγιο του κόστους μεταφοράς κάθε μονάδας προϊόντος ανά χιλιόμετρο προς κάθε

νοσοκομείο i και θα τα αποθηκεύει στον πίνακα c. Η συνάρτηση θα εφαρμόζει κατάλληλο

αμυντικό προγραμματισμό ώστε να μην είναι δυνατή η εισαγωγή μηδενικού, αρνητικού

κόστους ή κόστους μεγαλύτερου από 2.

3. Συνάρτηση void distances(float xa, float ya, float d[], int size), με παραμέτρους τις

συντεταγμένες xa και ya της αποθήκης, η οποία θα υπολογίζει και θα αποθηκεύει στον

πίνακα d τις αποστάσεις από τη θέση (xa, ya) προς τα Νοσοκομεία σύμφωνα με την

εξίσωση (1). Με την παράμετρο size συμβολίζεται το πλήθος των στοιχείων του πίνακα d.

4. Συνάρτηση float total_cost(struct Hospital Table1[], float c[], float d[], int size), με

παραμέτρους τους πίνακες Table1, c και d και το μέγεθος τους size, η οποία θα υπολογίζει

και θα επιστρέφει το συνολικό κόστος μεταφοράς TC από την αποθήκη προς όλα τα

νοσοκομεία σύμφωνα με την εξίσωση (2).

5. Συνάρτηση void new_location(struct Hospital Table1[], float c[], float d[], int size,

float *xa, float *ya), με παραμέτρους τους πίνακες Table1, c και d και το μέγεθός τους

size, η οποία θα υπολογίζει και θα επιστρέφει τις συντεταγμένες xa και ya της νέας θέσης

(xa, ya) της αποθήκης σύμφωνα με την εξίσωση (3).



Γενικές Υποδείξεις:Ι) Αμυντικός προγραμματισμός και σχολιασμός κώδικα

Ο κώδικάς σας θα πρέπει να είναι καλά σχολιασμένος και να χρησιμοποιεί στοιχεία αμυντικού

προγραμματισμού, όπου αυτό ζητείται. Ειδικά για τον αμυντικό προγραμματισμό, θα πρέπει ο

κώδικάς σας να εντοπίζει και να απορρίπτει λανθασμένες εισόδους του χρήστη (εμφανίζοντάς του

το ανάλογο μήνυμα) και να τον προτρέπει να εισάγει αποδεκτή είσοδο. Για την εφαρμογή του

αμυντικού προγραμματισμού αρκεί να γίνεται έλεγχος ως προς το εάν μία τιμή που εισάγεται από

το χρήστη του προγράμματος βρίσκεται εντός αποδεκτών ορίων (π.χ. να είναι θετική, διαφορετική

από το 0, μεγαλύτερη από 20 κλπ.). Δεν απαιτείται έλεγχος ως προς το εάν η τιμή ανήκει στο

σωστό τύπο δεδομένων (π.χ. ακέραιος, πραγματικός αριθμός, χαρακτήρας κλπ.) σύμφωνα με τον

τύπο της μεταβλητής στην οποία θα αποθηκευτεί η τιμή αυτή.

ΙΙ) Τρόπος παράδοσης εργασίας

α) Στα ερωτήματα που ζητείται υλοποίηση κώδικα σε γλώσσα C, για να θεωρηθούν οι απαντήσεις

σας ολοκληρωμένες θα πρέπει:

Ο κώδικας (όπου ζητείται) να είναι επαρκώς σχολιασμένος και ενσωματωμένος μέσα στο .doc

αρχείο του Word, καθώς και σε ξεχωριστό .c αρχείο (ANSI C).

Στο αρχείο του Word να υπάρχουν εικόνες (screen captures) από την έξοδο των

προγραμμάτων.

Το όνομα κάθε .c αρχείου να περιλαμβάνει το επώνυμό σας με λατινικούς χαρακτήρες, το

χαρακτήρα της υπογράμμισης και τον αριθμό του συγκεκριμένου υποερωτήματος (π.χ. αν το

επώνυμό σας είναι Γεωργίου, τότε ο κώδικας για την υποεργασία 1Β θα έχει το όνομα

Georgiou_1b.c)

Κάθε αρχείο C (ANSI C) που θα παραδοθεί θα πρέπει τουλάχιστον να περνάει τη φάση της

μεταγλώττισης χωρίς λάθη.

β) Οι απαντήσεις πρέπει να είναι γραμμένες με χρήση επεξεργαστή κειμένου (π.χ. Word) σε

σελίδες διαστάσεων Α4 χωρίς χρώματα. Το αρχείο να περιέχει ως πρώτη σελίδα το κείμενο του

Εντύπου Υποβολής - Αξιολόγησης και τις απαντήσεις σας στη συνέχεια, χωρίς να

επαναλαμβάνονται οι εκφωνήσεις των υπο-εργασιών.

γ) Τα .c αρχεία με τον πηγαίο κώδικα και το .doc αρχείο κειμένου να υποβληθούν στη διεύθυνση

http://study.eap.gr όλα μαζί σε συμπιεσμένη μορφή σε ένα αρχείο τύπου .zip, με όνομα

αρχείου το επώνυμό σας με λατινικούς χαρακτήρες και τον Αριθμό Μητρώου σας, π.χ.

Ioannou_82345.


Documents

PLI10 GE3 2013 2014