Informatik: Aufgaben und Lösungen PDF
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Springers Lehrbücher der Informatik Herausgegeben von o. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard-Helge Schildt Technische Universität Wien Springer-Verlag Wien GmbH Atilla Bezirgan Informatik Aufgaben und Lösungen Springer-Verlag Wien GmbH Dipl.-Ing. Atilla Bezirgan Institut für Automation Technische Universität Wien, Österreich Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbe sondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung. der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen. bleiben. auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 1992 by Springer-Verlag Wien Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Wien New Yo rk 1992 Gedruckt auf säurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier (Gruppe A) ISSN 0938-9504 ISBN 978-3-211-82414-6 ISBN 978-3-7091-4053-6 (eBook) DOI 10.1007/978-3-7091-4053-6 AnMaryam Vorwort des Herausgebers Die Reihe "Springers Lehrbücher der Informatik" soll sowohl dem Studierenden der Informatik als auch dem bereits im Berufsleben stehenden Informatiker ein umfassendes Kompendium der Informatik in die Hand geben. Im Rahmen dieser Reihe sollen Schwerpunkte bezüglich "Theorie der Informatik", "Computersysteme" und "Praktische Informatik" gesetzt werden. Die Grundlage der Reihe bildet der erste Band "Informatik" mit den Verfassern Blieberger, Schildt, Schmid und Stöckler. Dieser Band hat sich bereits so gut am Markt bewährt, daß nun eine zweite, neu bearbeitete Auflage erforderlich wurde. Zugleich konnte Herr Dipl.-Ing. A. Bezirgan als Verfasser für den Band "Informatik - Aufgaben und Lösungen" gewonnen werden. Dieser nun vorliegende Band orientiert sich im Sinne einer Lehrbuchreihe an dem ersten Band "Informatik" und stellt somit eine gelungene Ergänzung zu dem vorliegenden Lehrbuch dar. Es finden sich den Abschnitten des Lehrbuches entsprechende Abschnitte mit Aufgaben und zugehörigen Lösungen, so daß didaktisch ein Lernerfolg eigenständig sichergestellt wird. Wir hoffen, daß dieser ergänzende Band ebenso gut von den Lesern aufgenommen wird. St. Andrä, August 1992 Gerhard H. Schildt Vorwort des Autors Als die erste Auflage des Buches "Informatik" vor zwei Jahren erschien, waren Unsicherheiten hinsichtlich der Akzeptanz dieses Buches vorhanden. Mittlerweile ist die erste Auflage vergriffen, und die zweite Auflage erscheint gleichzeitig mit diesem Band. Einer der Kritikpunkte an der ersten Auflage war das Fehlen von Übungsaufgaben am Ende jedes Kapitels. Erst durch die selbständige Erarbeitung von konkreten Beispielen wird es dem Leser möglich, ein tiefes Verständnis der behandelten Materie zu erlangen und sein Verständnis zu überprüfen. Die Aufnahme von Übungsaufgaben in einem sinnvollen Ausmaß würde jedoch den bereits hohen Umfang des Buches weiter erhöhen. Aus diesem Grund entstand der vorliegende Band, der als Ergänzung des Buches "Informatik" zu verstehen ist und der sich im Aufbau und Inhalt streng nach diesem richtet. Die Aufgaben in diesem Band haben sich im Lehr- und Prüfungsbetrieb seit dem Wintersemester 1989 I 90 an der Technischen Univer sität Wien bewährt und spiegeln auch die Schwerpunkte, die im Lehrbetrieb gesetzt wurden, wider. An zahlreichen Stellen wurde Wert auf Erklärungen gelegt, welche über die Beschreibungen im Buch "Informatik" hinausgehen und somit eine sinnvolle Ergänzung derselben darstellen. Bester Dank gebührt in erster Linie Maryam Maftoon Kebriai. Ohne ihre Hilfe bei der Erfassung der Beispiele hätte dieses Buch nicht rechtzeitig fertig gestellt werden können. Dank gebührt auch meinen Kollegen Johann Blieberger, Ulrich Schmid und Stefan Stöckler für die großzügige Überlassung zahlreicher Beispiele, sowie Andreas Dluhy für ausgezeichnete Korrekturarbeiten und zahl reichen Studenten für Korrekturen und Anregungen. Nicht zuletzt möchte ich auch Prof. Gerhard H. Schildt für seine wertvollen Hinweise und für seine Unterstützung dieses Vorhabens danken. Trotz Beteiligung zahlreicher Personen an den Erfassungs- und Korrekturarbeiten trage ich die Verantwortung für sämt liche Fehler in diesem Buch. Ich bin für Hinweise auf Fehler und für sonstige Verbesserungsvorschläge dankbar. Wien, August 1992 Atilla Bezirgan Inhaltsverzeichnis Aufgaben 1 Berufsperspektiven ..................................................................................................... 1 2 Inhaltsübersicht .......................................................................................................... 2 3 Informationstheorie .................................................................................................... 3 4 Codierungstheorie ...................................................................................................... 7 5 Zahlendarstellungen ................................................................................................. 13 6 Algorithmen ............................................................................................................. 20 7 Bootesche Algebra ................................................................................................... 21 8 Logische Schaltungen ............................................................................................... 24 9 Micro-Codes ............................................................................................................ 27 10 Maschinen-Codes ..................................................................................................... 28 11 Betriebssysteme ........................................................................................................ 31 12 Assemblersprachen ................................................................................................... 37 13 Höhere Programmiersprachen .................................................................................. 38 14 CASE-Systeme ........................................................................................................ 39 Lösungen 1 Berufsperspektiven ................................................................................................... 41 2 Inhaltsübersicht ........................................................................................................ 42 3 Informationstheorie .................................................................................................. 44 4 Codierungstheorie .................................................................................................... 51 5 Zahlendarstellungen ................................................................................................. 68 6 Algorithmen ............................................................................................................. 83 7 Bootesche Algebra ................................................................................................... 84 8 Logische Schaltungen ............................................................................................... 97 9 Micro-Codes .......................................................................................................... 104 10 Maschinen-Codes ................................................................................................... 107 11 Betriebssysteme ...................................................................................................... 113 12 Assemblersprachen ................................................................................................. 124 13 Höhere Programmiersprachen ................................................................................ 125 14 CASE-Systeme ...................................................................................................... 126 Anhänge Literaturverzeichnis ..................................................................................................... 128 Stichwortverzeichnis ................................................................................................... 130 Aufgaben Die Nummern und Titel der Kapitel in diesem Abschnitt und im Abschnitt "Lösungen" wurden analog zum Buch "Informatik" (Blieberger et al. 1992) gewählt. Zum Beispiel befinden sich Aufgaben zu Kapitel 3 des Buches "Informatik" im Kapitel 3 des Abschnitts "Aufgaben" in diesem Buch. Die Lösungen zu diesen Aufgaben sind im Kapitel 3 des Abschnitts "Lösungen" zu finden. Das Literaturverzeichnis bietet Hinweise auf weitere Publikationen, die Aufgaben zu verwandten Gebieten enthalten. Das Stichwortverzeichnis dient dem schnellen Auffinden von Aufgaben und Lösungen zu einem bestimmten Thema. Die Aufgaben zu Kapitel I: "Berufsperspektiven" sollen Sie zum Nachdenken über Ihre Berufsvorstellungen und über das Berufsbild des Informatikers anregen. Aufgaben zu Kapitell: Berufsperspektiven 1.1. Beschreiben Sie Ihre Berufsvorstellungen? Mit welchen Aufgaben wollen Sie sich beschäftigen? Wie wollen Sie arbeiten (in der Gruppe oder allein, theoretisch oder praktisch, ... )? 1.2. Was gehört für Sie zum Berufsbild eines Informatikers? Mit welchen Aufgaben soll er sich beschäftigen? Wie soll seine Arbeitsweise aussehen (in der Gruppe oder allein, theoretisch oder praktisch, ... )? 1.3. Wo erhalten Sie weitere Informationen zum Berufsbild eines Informa tikers sowie zu seinen Berufsaussichten?
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