PDF de programación - Soluciones al Examen de Fundamentos de Computadores y Lenguajes

Soluciones al Examen de Fundamentos de Computadores y Lenguajes

Examen Final. Septiembre 2003

Cuestiones (5 cuestiones, 5 puntos en total)

1) Se dispone del siguiente array de números reales ya creado. Escribir un fragmento de

programa que ponga todas las casillas pares a cero y las impares a uno.

double[] a=new double [1000];

Una solución consiste en hacer dos lazos, uno para los números pares y otro para los
impares:

for (int i=0; i<1000; i+=2) {
a[i]=1.0;
}
for (int i=1; i<1000; i+=2) {
a[i]=0.0;
}

Otra solución es hacer un único lazo y distinguir las casillas pares de las impares con la
operación módulo: i%2.

2) Se dispone de la siguiente clase para almacenar los datos de un cuadrilátero rectángulo;
los campos coordx y coordy son, respectivamente, las coordenadas X e Y del centro
del cuadrilátero:


public class Cuadrilatero {

private double ancho, alto;
private double coordx, coordy;

public class ErrorNumerico extends Exception {}

}

Se pide añadirle un constructor al que se le pasen como parámetros los cuatro datos que
definen al cuadrilátero (alto, ancho, coordx, coordy), para almacenarlos en los
campos privados.
También se pide añadirle un método sin parámetros que retorne el área del cuadrilátero.

public Cuadrilatero(double ancho, double alto,
double coordx, double coordy)
{
this.ancho=ancho;
this.alto=alto;
this.coordx=coordx;
this.coordy=coordy;
}

public double area () {
return ancho*alto;
}

3) Añadir a la clase Cuadrilatero del ejercicio anterior un método que cambie el tamaño
(pero no el centro) del cuadrilátero, escalándolo en un factor real que se le pasará al
método como parámetro. Si el factor es negativo, se deberá lanzar ErrorNumerico. Si
no, se multiplica la altura y la anchura por el factor. El método no retorna nada.

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public void escala (double factor) throws ErrorNumerico {
if (factor<0.0) {
throw new ErrorNumerico();
}
ancho=ancho*factor;
alto=alto*factor;

}

4) Explicar cuáles son las diferencias entre ficheros de datos y directorios dentro de un
sistema operativo. Indicar por qué se dice que el sistema de ficheros es jerárquico. ¿Sería
posible un sistema de ficheros sin directorios? ¿Sería útil?
Contestar de forma razonada pero brevemente (menos de 15 líneas de texto).
En un sistema operativo los ficheros se utilizan para almacenar información en la
memoria secundaria del computador, que habitualmente es de alta capacidad y no volátil.
Se distinguen dos tipos de ficheros: de datos y directorios. Los ficheros de datos
contienen información tal como documentos, números, bases de datos. También pueden
contener programas, descritos mediante una secuencia de instrucciones. Los directorios
en cambio contienen ficheros, tanto de datos como otros directorios. Se utilizan para
organizar la información, que puede ser muy voluminosa, en una estructura jerárquica.
Un sistema de ficheros sin directorios sería posible, pero poco útil al mezclarse toda la
información y los programas en un único lugar.

5) Se dispone del siguiente algoritmo expresado mediante pseudocódigo. Indicar
brevemente (5 líneas o menos) qué hace, e indicar su tiempo de ejecución usando la
notación O(n). ¿Qué sería en este caso n?:

algoritmo edades
entrada: p[]: array de objetos de la clase Persona;
salidas: niños :_ entero
jovenes : entero
adultos : entero
mayor_que_media : entero
variables : suma_edades, media : reales

comienzo
inicializa salidas y variables a cero
lazo para i desde 1 hasta el numero de elementos de p
suma=suma + edad de la persona i
si edad de la persona i > 30
adultos++
si no, si edad de la persona i > 15
jovenes++
si no
niños++
fin de "si"
fin de lazo;
media=suma/numero de elementos de p
lazo para i desde 1 hasta el numero de elementos de p
si edad de la persona i>media
mayor_que_media++
fin de "si"

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fin de lazo;
fin de algoritmo

Al algoritmo se le pasa un conjunto de personas de las que se puede conocer la edad, y
cuenta el número de adultos, jóvenes y niños. Además calcula la edad media y obtiene el
número de personas cuya edad supera la media.
Al algoritmo se organiza con dos lazos ejecutados uno después de otro, cada uno de los
cuales se ejecuta n veces, siendo n el número de elementos del conjunto p de personas.
Entre los dos lazos se ejecuta una instrucción simple que es O(1). Tanto en el primer lazo
como en el segundo hay instrucciones condicionales e instrucciones simples, todas ellas
O(1), por lo que por la regla de las sumas el contenido del lazo es O(1). Cada lazo es por
tanto O(n). Por la regla de las sumas el algoritmo total es O(n+1+n) que es O(n), donde
recordamos que n es el número de personas de p.

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Examen Final. Septiembre 2003

Problema (5 puntos)

Se desea hacer parte del software de ayuda a la navegación de un barco. El océano dispone de
conjuntos de boyas capaces de medir la altura de las olas, y de un sistema de radio con el que
comunicarse. El barco dispone de un equipo de radio con el que se comunica con esas boyas. El
software del barco tiene algunas partes ya escritas, que se describen a continuación.

La clase Coordenadas almacena las coordenadas (latitud y longitud) de un punto en el globo
terráqueo. Tiene un método que retorna la distancia entre dos puntos, en millas náuticas:

public class Coordenadas {

public double lat,lon;

public static double distancia(Coordenadas C1, Coordenadas C2) {...}
}

La clase Boya sirve para guardar los datos de una boya:

public class Boya {

private String myId;
private Coordenadas myPos;

/** Constructor, al que se le pasan el identificador de la boya,
y su posicion geografica */
public Boya(String id, Coordenadas pos) {...}

/** Retorna el identificador de la boya */
public String id() {...}

/** Retorna la posicion geografica de la boya */
public Coordenadas pos() {...}
}

La clase Radio permite operar con la radio del barco:

public class Radio {

/** Envia un mensaje a la boya b, espera la contestacion, y retorna
la altura de las olas medida por esa boya. Si la boya no contesta,
lanza NoContesta */
public double alturaOlas(Boya b) throws NoContesta {...}

/** Envia un mensaje a la boya cuyo identificador es id, espera la
contestacion, y retorna la posicion geografica de esa boya.
Si la boya no contesta, lanza NoContesta */
public Coordenadas posicion(String id) throws NoContesta { ... }

/** Devuelve el identificador de una boya que se ha situado en el
radio de alcance de la radio del barco. Si no hay ninguno,
retorna null */
public String localiza() {...}

public class NoContesta extends Exception {}
}

Lo que se pide es escribir la clase SistemaBoyas, que almacena la información sobre las boyas
del sistema y tiene operaciones que facilitan el uso. La clase debe obedecer a la siguiente
especificación:

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public class SistemaBoyas {

public static final int MAX=100;

public SistemaBoyas(Radio radioSistema) {...}

public void busca() throws Demasiadas{...}

public double alturaMedia(Coordenadas posBarco) throws Pocas {...}

public class Demasiadas extends Exception {}
public class Pocas extends Exception {}

}

La clase SistemaBoyas tendrá los siguientes datos en campos privados;

num: número de boyas almacenadas; inicialmente cero
boyas: Array de boyas, en número igual a MAX. Se usan sólo las num primeras casillas
rad: Objeto de la clase Radio, usado para la comunicación con las boyas

La función a realizar por los diferentes métodos es la siguiente:
Constructor: almacena radioSistema en el campo rad.

busca(): Busca nuevas boyas. Si el numero de boyas es MAX lanza Demasiadas. Si
no, invoca al método localiza() de la radio del sistema. Si no devuelve ningún
identificador, o si el identificador devuelto coincide con alguna de las boyas almacenadas
en el sistema, no hace nada. En caso contrario, obtiene la posicion de la boya (con el
método posicion()) y salvo que lance NoContesta, crea una nueva boya y la
almacena en la primera casilla desocupada del array boyas, incrementando luego num.
alturaMedia(): Obtiene la altura de las olas de las tres boyas mas cercanas al
barco, cuyas coordenadas son posBarco. Retorna la media ponderada (según la
distancia) de las tres. Si no hay tres o más boyas en el sistema, o si alguna no contesta,
lanza Pocas. Para obtener las tres boyas más cercanas se usa este algoritmo:

d1=0; d2=0; d3=0;
lazo desde i=0 hasta num-1
dist = distancia entre el barco y la boya i
si (dist>d1)
d3=d2; boya3=boya2;
d2=d1; boya2=boya1;
d1=dist; boya1=i;
si no, si (dist>d2)
d3=d2; boya3=boya2;
d2=dist, boya2=i;
si no, si (dist>d3)
d3=dist; boya3=i
fin de lazo

Para calcular la altura media ponderada, a, de las olas se usa la expresión:

a

=

a1 d2 d3
a3 d1 d2
-------------------------------------------------------------------------------------------------

⋅
+
d2 d3⋅

⋅
⋅
d1 d3⋅

a2 d1 d3
+
+

⋅

⋅

⋅
+
d1 d2⋅

donde d1, d2, y d3 son las distancias del barco a las boyas 1, 2 y 3 resultantes del
algoritmo anterior, y a1, a2, a3 son las al