c++ assingment

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(6 Lesezeichen) Flagge BITTE schreiben Sie den Code in C++. employee.h, employee.cpp und hw09q1.cpp ist gegeben. Verndern Sie employee.h nicht und beantworten Sie die Fragen in cpp-Dateien. Es wird ein Array verwendet, keine verknpfte Liste. Es wre schn, wenn Sie den Code kommentieren knnten, damit ich verstehen kann, wie Sie ihn geschrieben haben

Mitarbeiter.h-Datei

#include mit Namensraum std;

Klasse Angestellter { Privat: Zeichenfolgenname; int ID, Zimmernummer; Zeichenfolge SupervisorName;

ffentlich: Angestellter(); // Konstrukteur

void setName (Zeichenfolge name_input); void setID (int id_input); void setRoomNumber(int roomNumber_input); void setSupervisorName (String SupervisorName_input); void displayEmployee(); string getName(); int getID(); int getRoomNumber(); string getSupervisorName(); };

Wir schreiben QBF fr die Entscheidungsschwierigkeiten, herauszufinden, ob eine gegebene Menge quantifiziert ist Boolesche Formel ist erfllbar. Bei der Beantwortung der folgenden Fragen knnen Sie sich darauf verlassen Die NP-Vollstndigkeit macht keinen weit verbreiteten rger, solange Sie Ihre Annahmen landen ohne Zweifel. (a) Zeigen Sie, dass QBF NP-schwierig ist. [4 Punkte] (b) Zeigen Sie, dass QBF ko-NP-schwierig ist. [6 Punkte] (c) Zeigen Sie, dass sich QBF im PRaum befindet. [6 Punkte] (d) Ist QBF NP-ganz? Warum oder warum jetzt nicht? [4 Punkte] 4 CST1.2019.6.5 4 Komplexittstheorie Ein Boolesches System ist in konjunktiver gewhnlicher Form (CNF), wenn es die Konjunktion ist von Klauseln, von denen jede die Disjunktion von Literalen ist. Es soll in ok-CNF (z k N), wenn jede Klausel genau k Literale enthlt. Eine Aufgabe : V echte, falsche Tatsachenwerte zu den Variablen ist eine Erfllung Aufgabe fr eine CNF-Komponente , wenn sie mindestens ein Literal in jeder Klausel von macht tatschlich. Es wird gesagt, dass es fr ein nicht mehr ganz gleichberechtigtes Unterfangen ist, wenn es mindestens ein Literal macht in jeder Klausel von authentisch und mindestens ein Literal in jeder Klausel von falsch. Lassen Sie CNF-SAT die Schwierigkeit bezeichnen, bei einem gegebenen System in CNF festzustellen, ob oder nicht es hat ein befriedigendes Projekt. ok-SAT bezeichne das Problem, bei einer gegebenen Formulierung in ok-CNF zu bestimmen, ob sie es ist oder nicht hat eine erfllende Aufgabe. Lassen Sie ok-NAE die Mhe bezeichnen, bei gegebenen Komponenten in ok-CNF herauszufinden, ob oder nicht es hat ein nicht-alle-gleiches-Unternehmen. (a) Erklren Sie, warum CNF-SAT NP-vollstndig ist. Ihre Rationalisierung muss eine vollstndige enthalten Definition der NP-Vollstndigkeit und eine kurze Karikatur der Beweise des Cook-Levin Satz. [5 Punkte] (b) Zeigen Sie, dass 3-SAT NP-ganz ist, indem Sie eine geeignete Reduktion anwenden. [3 Punkte] (c) Geben Sie eine Reduktion in Polynomialzeit von Drei-SAT auf 4-NAE an. Was kannst du beenden ungefhr die Komplexitt des letzteren Problems? (Tipp: Vergessen Sie nicht, eine neue Variable einzufhren und in jede Klausel aufzunehmen.) [8 Punkte] (d) Zeigen Sie, dass die Hassle-Three-NAE NP-vollstndig ist. (Tipp: Rabatt von 4-NAE beachten) Was ist die grte Menge an Phrasen, die in einer minimalen Anzahl von Produkten enthalten sein knnen? Form eines Merkmals von n booleschen Variablen? [2 Punkte] Betrachten Sie einen -Bit-Multiplikator mit Eingngen x1, x0, y1, y0 und Ausgngen z3, z2, z1, z0, wie z das Z = Y X wobei Z, Y, X die schnen ganzen Zahlen sind, die durch z3z2z1z0, y1y0 und x1x0 dargestellt werden die Verwendung der offensichtlichen Abbildung. Finden Sie eine Mindestsumme des Warenausdrucks fr jeden von z3, z2, z1 und z0. [10 Punkte] Kommentieren Sie die Komplexitt der Konstruktion eines 8-Bit-Multiplikators mit einem Minimum Warensumme Formular. 29) Frage: Bildverarbeitung Beschreiben Sie den Z-Puffer-Polygon-Scan-Konvertierungsalgorithmus. [10 Punkte] Erklren Sie, wie der A-Puffer den Z-Puffer verbessert. [5 Punkte] Erklren Sie, was ein Formfaktor ist (in Radiosity). Skizzieren Sie eine implementierbare Methode von Formfaktoren berechnen. [5 Punkte] 1 [UMDREHEN CST.97.5.2 3 Computerarchitektur Schreiben Sie kurze Notizen, die die Funktionsweise der folgenden Elemente beschreiben: (a) DRAM-Speicherzelle (b) DRAM-Speicherchip (c) DRAM-Speichermodul (d) Auffrischungszyklus des DRAM-Speichermoduls (e) verschachtelte DRAM-Speichermodule [jeweils 4 Punkte] 2 CST.97.5.3 4 Prozessorarchitektur Der ARM-Prozessor ermglicht es, dass jede Anweisung bedingt ausgefhrt wird, whrend Viele Prozessoren lassen nur bedingte Verzweigungen zu. Im ARM-Assembler Die bedingte Ausfhrung wird durch eine der folgenden Postfix-Mnemoniken angezeigt: Bedingungscode mnemotechnische Bedeutung EQ gleich NE nicht gleich CS CC unsigned niedriger MI negativ PL positiv oder Null VS-berlauf VC kein berlauf HI vorzeichenlos hher LS unsigned niedriger oder gleich GE grer oder gleich LT kleiner als GT grer als LE kleiner oder gleich AL immer ausfhren (Standard) (a) Verwenden Sie den folgenden C-Code-Auszug als Argumentationsgrundlage und erklren Sie kurz, wie Die bedingte Ausfhrung jeder Anweisung kann die Gre des Codes reduzieren, wenn verglichen mit einem Befehlssatz, der nur bedingte Verzweigungen erlaubt. wenn (x==0) a=y; sonst a=y*x; [7 Punkte] (b) Welche Wirkung haben Verzweigungsbefehle auf eine Prozessor-Pipeline, die dies tut keine Verzweigungsvorhersage durchfhren (d. h. wie auf dem ARM 7)? [7 Punkte] (c) Welche Auswirkung haben bedingte Befehle auf die Pipeline, wenn die Bedingung schlgt fehl, und warum ist dieser Effekt dem von kurzen bedingten Verzweigungen vorzuziehen? (unter der Annahme, dass keine Verzweigungsvorhersage vorliegt)? [6 Punkte]

5 Programmierung in C und C++ Ein etwas ungeschickter Programmierer hinkte der Unternehmensproduktivitt hinterher Ziele und musste in Eile C++-Code schreiben. Ich erinnere mich fast an eine alte optimierende Compiler Frage aus Studentenzeiten, dieser Programmierer produzierte eine Datei mit dem Text: struct Liste { int Kopf; Strukturliste *tail; }; struct List readlist()

6 Compileraufbau Beschreiben Sie einen effizienten Baummustervergleichsalgorithmus, der verwendet werden knnte, um a zu finden billigste Abdeckung eines abstrakten Syntaxbaums durch Mustervorlagen mit gegebenen Kosten. Veranschaulichen Sie Ihren Algorithmus mit den folgenden Vorlagen: #1 R <-k Kosten: 1 #2 R <- f(R, k) Kosten: 2 #3 R <- f(R, R) Kosten: 2 #4 R <- f(R, f(R, k)) Kosten: 3 #5 R <- f(f(R, k), R) Kosten: 4 und folgender Baum: f(f(k,k),f(k,k)) [20 Punkte] 7 Prolog fr Knstliche Intelligenz Das nchsthhere Mitglied einer Liste von ganzen Zahlen ist das zweitgrte Mitglied der auffhren. Beispielsweise ist fr die Liste [1, 4, 1, 5, 2] das nchsthhere Element 4. Schreiben Sie ein Prolog-Programm, um das nchsthhere Element einer Liste von ganzen Zahlen zu finden. Fr Beispielsweise sollte das Ziel nexthi([1, 4, 1, 5, 2], X) X zu 4 instanziieren. Your Das Programm kann davon ausgehen, dass das grte Element in der Liste nicht wiederholt wird. Das Ziel sollte fehlschlagen, wenn das nchsthhere Mitglied nicht existiert. [20 Mark] 5 [UMDREHEN CST.97.5.6 8 Datenbanken Beschreiben Sie die ANSI/SPARC-Architektur fr das Datenbankmanagement und zeigen Sie, wie seine Verwendung trgt zur Durchsetzung der Datenunabhngigkeit bei. [6 Punkte] Erklren Sie kurz die Begriffe Entitt, Attribut, Beziehung. [3 Punkte] Sowohl Netzwerk- als auch relationale Datenbankmanagementsysteme stellen Daten bereit Definitionssprachen, damit ein konzeptionelles Modell formal ausgedrckt werden kann Datenbankschema. Erklren Sie die Art und Weise, wie die Primitive fr Daten bereitgestellt werden Darstellung unterscheiden sich zwischen den beiden Modellen. Illustrieren Sie Ihre Antwort, indem Sie berlegen folgendes Datenbankszenario: Die Mitarbeiter eines Unternehmens sind in mehrere Abteilungen eingeteilt. Jede Die Abteilung hat einen eigenen Direktor, der nicht unbedingt Mitglied dieser Abteilung sein muss Abteilung. Unabhngig davon wird vielen Mitarbeitern ein Manager zugewiesen, der es ist verantwortlich fr ihre berufliche Entwicklung. [Alle Annahmen, die Sie ber die Art der Daten treffen, sollten angegeben werden ausdrcklich.] [11 Punkte] 6 CST.97.5.7 ABSCHNITT C 9 Komplexittstheorie Kommentieren Sie jede der folgenden Behauptungen und erklren Sie, ob sie richtig sind, falsch oder ungenau angegeben. Geben Sie explizit alle Standardergebnisse an, die zur Begrndung erforderlich sind Ihre Behauptungen und in Fllen, in denen die gemachte Aussage fast, aber nicht ganz ist korrigieren, versuchen, es zu klren oder auszubessern. (a) Wenn man eine spezielle Hardware htte, die die boolesche Erfllbarkeit lsen knnte Problem 3-SAT in Zeit n log(n) dann gbe es eine Konstante K wie z dass es mglich wre, alle NP-vollstndigen Probleme rechtzeitig zu lsen, nicht schlechter als n K. (b) Die Quadratwurzel einer n-Bit-Zahl kann zeitproportional zu berechnet werden n log(n) log log(n) auf einem gewhnlichen Computer, also Berechnung von Quadratwurzeln ist kein NP-Problem. (c) Jede Aufgabe, die in polynomieller Zeit erledigt werden kann, wird auf a lsbar sein herkmmlichen Computer in angemessener Zeit. (d) Jede Aufgabe, die NP ist, wird unangemessen viel Zeit in Anspruch nehmen, wenn sie versucht wird wird gemacht, um es mit einem gewhnlichen Computer zu lsen. (e) Entscheiden, ob Schwarz oder Wei das Schachspiel gewinnt, wenn beide Spieler spielen sich vllig logisch zu verhalten, ist kein NP-Problem, weil es von endlicher Gre ist. [20 Mark]

10 Logik und Beweis Verwenden von binren Prdikatsymbolen EQ (=) und LT (<) und binren Funktionssymbolen SUM (+) und PROD (), schreiben Sie Prdikatenkalklformeln auf, die formalisieren die folgenden Aussagen (von denen einige falsch sind) ber die natrlichen Zahlen: (a) es gibt eine kleinste Zahl [2 Punkte] (b) es gibt keine grte Zahl [2 Punkte] (c) jede Zahl ist die Summe zweier Quadrate [2 Punkte] (d) es gibt zwei Zahlen, deren Produkt kleiner als ihre Summe [2 Punkte] ist Geben Sie fr jede der folgenden Formeln (e) bis (j) an, ob sie gltig ist (in allen Fllen wahr). Interpretationen) oder nicht. Entweder formlos die Gltigkeit begrnden, oder skizzieren Sie eine verflschende Interpretation. (e) (x P(x)) (x P(x)) [2 Punkte] (f ) (x P(x)) (x P(x)) [2 Punkte] (g) ((x P(x)) (x Q(x))) (x (P(x) Q(x))) [2 Punkte] (h) ((x P(x)) (x Q(x))) (x (P(x) Q(x))) [2 Punkte] (i) (x y P(x, y)) (y x P(x, y)) [2 Punkte] (j) (x y P(x, y)) (y x P(x, y)) [2 Punkte]

11 Grundlagen der funktionalen Programmierung (a) Geben Sie die Definition einer Kopfnormalform und einer Kopfreduktion eines -Terms an. Argumentieren Sie, dass jede Normalform eine Kopf-Normalform ist. [4 Punkte] (b) Sei YM f.WWM, wobei W x.z.f(xxz) und M ein beliebiger Term ist. Geben Sie fr die folgenden -Terme eine Kopf-Normalform und eine Normalform an, oder geben Sie an warum es sie nicht gibt: (i) JM (ii) YM(KI), wobei K x.y.x und I x.x (iii) YM(K), wobei K wie oben ist [Sie knnen davon ausgehen, dass die Kopfreduktion immer endet, wenn ein Kopf normal ist Formular existiert.] [6 Punkte] (c) Ein -Term ist lsbar, falls es Variablen x1, . . . , xn und -Terme N1, . . . , Nm fr n, m > 0, so dass (x1 . . . xn.M)N1 . . . Nm = I. Zeigen Sie, dass jede Kopfnormalform lsbar ist. [4 Punkte] Beweisen Sie fr jeden Term in (b), ob er lsbar oder unlsbar ist. [6 Punkte] 9 [UMDREHEN CST.97.5.10 12 Semantik von Programmiersprachen Die Phrasen P der Sprache LC sind spezifiziert durch: P ::= C | E |