Sorting Client. Exemplos de questões da prova 2

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1 Exemplos de questões da prova 2 Polimorfismo na programação orientada a objetos é o princípio pelo qual duas ou mais classes derivadas de uma mesma superclasse podem invocar métodos que têm a mesma identificação (assinatura) mas comportamentos distintos, especializados para cada classe derivada, usando para tanto uma referência a um objeto do tipo da superclasse. A decisão sobre qual o método que deve ser selecionado, de acordo com o tipo da classe derivada, é tomada em tempo de execução, através do mecanismo de ligação tardia. Explique e dê exemplos de como é possível implementar polimorfismo na Programação Modular, em C. Padrões de projeto são diretivas para projeto modular de programas com o intuito de resolver problemas recorrentes em desenvolvimento de sistemas. A figura abaixo, apresentada em sala de aula, é um exemplo simplificado de instância do padrão de projeto Estratégia (do inglês, Strategy). Esta instância do padrão Estratégia foi aplicada para o problema de uso de algoritmos (estratégias) distintos de ordenação em um programa. A solução deste padrão, em programação orientada a objetos, permite encapsular variantes de um algoritmo (por exemplo, variantes de um algoritmo de ordenação) em subclasses de uma classe genérica. A classe SortStrategy desempenha o papel de tal classe genérica no exemplo abaixo. As variantes (subclasses) possuem implementações diferentes, mas possuem a mesma interface. Além disso, o padrão permite a seleção da variante do algoritmo variar por objeto e também no decorrer da execução do programa. Dado o exemplo da figura abaixo: a) qual é o mecanismo de programação orientada a objetos que permite a troca dinâmica do algoritmo de ordenação durante a execução do programa? Explique como isso ocorre no exemplo de ordenação abaixo. b) é possível implementar tal característica de troca dinâmica do padrão Estratégia com a linguagem C? ilustre com código C como isso seria possível para o exemplo abaixo? Sorting Client Esboce a função de criação de um string CriarString segundo o modelo abaixo (não se preocupe com sintaxe!). A função deve conter o código de instrumentação do controle da entrada (pré-condições, assertivas de entrada) e do resultado (pós-condições, assertivas de saída). pstring Cabeça do string idtipo Tamanho pcorpo Corpo do string idtipo pcabeca valstring Terminador Assertivas estruturais (invariante da estrutura) pstring!= NULL pstring->idtipo == idtipocabecastring pstring->tamanho >= 0 se pstring->tamanho == 0 => pstring->pcorpo == NULL se pstring->tamanho > 0 => pstring->pcorpo!= NULL pstring->pcorpo->idtipo == idtipocorpostring pstring->pcorpo ->pcabeca == pstring (pstring->pcorpo->valstring)[ pstring->tamanho ] == 0

2 Examine o código a seguir. O código está sintaticamente correto. Quais seriam os casos de teste que você geraria ao utilizar um critério de geração de casos de teste baseado em cobertura de arestas. LER_tpCondRet LER_AbrirArquivoScript( char * NomeArqParm ) strcpy( NomeArqScript, NomeArqParm ) ; if ( TST_ObterPtInicioExtensao( NomeArqScript ) == NULL ) strcat( NomeArqScript, DEFAULT_EXT_SCRIPT ) ; /* if */ parqscript = fopen( NomeArqScript, "rb" ) ; if ( parqscript!= NULL ) printf( "\n Arquivo de teste: %s\n", NomeArqParm ) ; AcabouScript = 0 ; return LER_CondRetOK ; /* if */ NomeArqScript[ 0 ] = 0 ; return LER_CondRetNaoAbriu ; /* Fim função: LER &Abrir arquivo script de teste */ Um verificador de estruturas de dados é um conjunto de uma ou mais funções especificamente desenvolvidas para verificar se as estruturas de dados satisfazem as suas assertivas estruturais. Responda: a) dê 5 exemplos de funções verificadoras para um módulo que implementa uma estrutura genérica de árvores (como a utilizada no trabalho 1). b) porquê é difícil testar a corretude de funções verificadoras? c) dê um exemplo de deturpações para testar cada uma das 5 funções verificadoras mencionadas na questão 3a. Questão a) Qual é a finalidade da instrumentação de programas? Como redigir a instrumentação de tal forma que ela seja facilmente retirada do módulo alvo? b) Como testar um validador de estruturas de dados? Não esqueça de dar um exemplo, de preferência usando elementos do quarto trabalho como ilustração. O que é um iterador? Especifique a interface do iterador utilizado para exibir todos os nós de um grafo de modo que um nó seja apresentado somente após todos os seus predecessores terem sido apresentados. Mostre como este iterador pode ser utilizado por um módulo cliente. O padrão Adaptador (Adapter ou Wrapper) foi um padrão explicitamente documentado no contexto de orientação à objetos. Explique porque ele também é útil em programação modular baseada na linguagem C. Dê dois exemplos concretos de instâncias de uso deste padrão, se possível casos utilizados durante os trabalhos da disciplina. Existem diversas formas de implementar uma lista: lista armazenada em um vetor, lista encadeada residente em memória, lista capaz de ser armazenada em algum arquivo (persistência) sendo que somente a parte dos nós precisa estar em memória física. Esboce a interface de um iterador capaz de percorrer os elementos de uma lista, encapsulando a organização interna das diversas implementações.

3 Explique os passos para realizar a argumentação de uma função de ordenação (fornecida abaixo) baseada no método da bolha (do inglês, bubble sort). Não esqueça de descrever as assertivas AE, AS, AINV e apresentar uma argumentação da função abaixo. Caso uma falta for encontrada no código abaixo, deve-se indicar qual foi o passo da argumentação que você identificou tal falta. void bubble( int v[], int qtd ) int i; int j; int aux; int k = qtd - 1; for (i= k; i >= 1; i--) for(j = 0; j < k; j++) if(v[j] > v[j+1]) aux = v[j]; v[j] = v[j+1]; v[j+1]=aux; Desenhe o modelo de uma árvore n-ária genérica representada através de uma árvore binária. Os valores armazenados nos nós são de um tipo qualquer. Estenda o modelo por intermédio de polimorfismo de modo que a árvore possa ser instanciada para armazenar valores de um determinado tipo. Desenvolva uma função para calcular o determinante de uma matriz quadrada utilizando o método de Gauss. Inclua as assertivas invariantes e argumente, por escrito, a corretude da função. Mostre, passo a passo, como utilizar assertivas na construção do módulo implementando o tipo abstrato Lista. Uma lista genérica e paginada é uma lista em que cada nó pode conter um valor de um determinado tipo, mas nós sucessivos podem conter tipos diferentes. Os valores podem ser de tamanhos altamente variáveis. Além disso, a lista paginada armazena os nós em páginas de tamanho constante, procurando sempre maximizar o número de nós por página. Mostre, passo a passo, como utilizar assertivas na construção do módulo implementando o tipo abstrato Lista genérica paginada. O jogo Torres de Hanói consta de um tabuleiro com três pinos. O primeiro pino contém n discos cada qual com um diâmetro diferente dos demais, e ordenados de tal modo que um disco menor fica sempre sobre um disco maior. O objetivo do jogo é mover, um a um, os n discos de um pino para outro, utilizando o terceiro pino como auxiliar, sendo que jamais um disco maior poderá ser colocado sobre um menor. Escreva o programa para realizar o jogo Torres de Hanói. Argumente a corretude do programa. Desenvolva uma função para compactar texto através da codificação de caracteres repetidos e argumente a sua corretude. Altere esta função para que compacte codificando sub-strings de 2 ou mais caracteres e que possuam uma elevada freqüência de ocorrência. Obs. a tabela de sub-strings é sempre a mesma independentemente do texto. Descreva o processo de projeto e implementação de um módulo. Ilustre este processo mostrando, passo a passo, como você projetaria um módulo para operar com n listas. Não deixe dúvidas quanto ao conteúdo

4 dos módulos de definição e de implementação. Justifique as escolhas, baseando-se em critérios de qualidade estrutural (coesão e estrutura de controle). Obs. concentre-se no projeto, não no código. O que interessa é saber se você entendeu o processo de projeto de um módulo! O que é, para que serve, como opera o programa make. Ilustre o seu uso ao desenvolver programas compostos por n módulos. É dado um arquivo de texto de entrada contendo 0 ou mais linhas, e 0 ou mais palavras por linha. Projete um algoritmo para gerar um arquivo de texto de saída, contendo 0 ou mais linhas, onde o número de palavras é o maior possível tal que o tamanho de cada linha não ultrapasses o valor TamLinha. As palavras no arquivo de saída devem estar na mesma ordem que as palavras do arquivo de entrada. Considere um único branco entre palavras consecutivas de uma mesma linha. Assuma que você dispõe de uma biblioteca contendo as operações: ObterPrimeiraPalavra, ObterProximaPalavra, ExistePalavra IniciarSaida, RegistrarPalavra Especifique completamente as funções da função geradora parcialmente identificada acima (tem somente uma!) e complete com os elementos em falta. Discuta os critérios de estruturação tendo por exemplo este algoritmo. Os exemplos devem ilustrar e justificar conjuntos de solução que satisfazem e que não satisfazem estes critérios. Descreva e justifique o estado de cada uma das repetições contidos neste algoritmo. Descreva o processo de projeto e implementação de um módulo. Ilustre este processo mostrando, passo a passo, como você projetaria um módulo para operar com n listas. Não deixe dúvidas quanto ao conteúdo dos módulos de definição e de implementação. Justifique as escolhas, baseando-se em critérios de qualidade estrutural (coesão e estrutura de controle). Obs. concentre-se no projeto, não no código. O que interessa é saber se você entendeu o processo de projeto de um módulo! Descreva, passo a passo, o processo de projeto e implementação de um ou mais módulos para operar com n 0 listas. Aplique os critérios de estrutura de projeto para verificar a qualidade do projeto. Justifique. Defina os componentes da função geradora para percorrer os elementos de uma lista linear encadeada. Qual é o objetivo de padrões de projeto em programação orientada a objetos? Quais são as diferenças entre módulos de programas C (como discutido durante o curso) e a noção de classes em uma linguagem de programação OO? Projete uma função geradora para produzir, um a um, cada símbolo contido na tabela de símbolos, onde a seqüência de símbolos será produzida em ordem alfabética. Especifique cada componente da função geradora. Sugira pelo menos uma estrutura de dados para a tabela de símbolos e ilustre como seria a implementação da função geradora. Observação: não estou interessado em código correto, estou interessado em projeto correto, rigoroso e completo a. questão (2 pontos) A utilização de ponteiro para função permite a implementação da redefinição de funções conforme ocorre ao usar herança em orientação a objetos. Certo, errado, justifique e apresente exemplos. 2a. questão (2 pontos) Qual a diferença entre declaração e definição de variáveis? Como isso ocorre com relação a variáveis locais? E com relação a variáveis static globais? E com variáveis publicas globais? E com ponteiros?

5 3a. questão (2 pontos) O que é um esquema de algoritmo? Dê um exemplo usando um iterador capaz de, em uma árvore binária de pesquisa, procurar por um nó contendo determinado valor. A solução deve ser genérica admitindo qualquer tipo para o valor a procurar. Um documento é formado um ou mais parágrafos. Parágrafos podem ser usados tanto para textos como para títulos. Cada tipo de parágrafo define uma formatação específica para o texto que contém. Os atributos e operadores de formatação de cada tipo de parágrafo são sempre os mesmos e são definidos em um descritor (struct) de formato de parágrafo. O texto de um parágrafo é formado por um marcador de início, uma ou mais linhas, cada qual contendo um string de zero ou mais caracteres, e um marcador de fim de parágrafo. Por exemplo, um parágrafo tipo X inicia com o marcador <X>, segue-se o texto do parágrafo e termina com o marcador </X>. No interior do texto de um parágrafo podem aparecer notas de rodapé, identificados por <NRP>texto da nota</nrp>. 1a. questão (2 pontos) Produza um modelo de dados físico auto-verificável para a estrutura de um documento. Não esqueça as assertivas! 2a. questão (2 pontos) Quais são os critérios que você utilizaria para verificar se o modelo é de fato auto-verificável? 3ª. Questão (2 pontos) Descreva como você geraria a partir do modelo da primeira questão os casos de teste úteis, utilizando o critério Cobertura de Estrutura de Dados (teste de estruturas de dados). Mostre, através de um exemplo, como você geraria 3 casos de teste úteis, envolvendo parágrafos. 4ª. Questão (2 pontos) Como redigir e qual a finalidade da instrumentação de programas? Como testar um validador de estruturas de dados? Não esqueça de dar um exemplo. 5ª. Questão (2 pontos) Crie a estrutura de decomposição sucessiva da função inserir aresta desenvolvida no trabalho 4, apresentando os conceitos de componente concreto, componente abstrato, conjunto solução, ortogonalidade, necessidade e suficiência. Inclua os contadores nesta função segundo o padrão de completeza "cobertura de arestas". Escreva um ou mais scripts de teste capazes de verificar a cobertura dos testes.

6 pstring Cabeça do string idtipo Tamanho pcorpo idtipo Corpo do string pcabeca valstring Terminador Assertivas estruturais (invariante da estrutura) pstring!= NULL pstring->idtipo == idtipocabecastring pstring->tamanho >= 0 se pstring->tamanho == 0 => pstring->pcorpo == NULL se pstring->tamanho > 0 => pstring->pcorpo!= NULL pstring->pcorpo->idtipo == idtipocorpostring pstring->pcorpo ->pcabeca == pstring (pstring->pcorpo->valstring)[ pstring->tamanho ] == 0 1a. questão ( 2 pontos ) Esboce a função de criação de um string CriarString segundo o modelo acima (não se preocupe com sintaxe!). A função deve conter o código de instrumentação do controle da entrada (pré-condições, assertivas de entrada) e do resultado (pós-condições, assertivas de saída). 2a. questão ( 2 pontos ) Utilizando o arcabouço de teste, mostre como você mediria a completeza do teste da função CriarString utilizando o critério cobertura de arestas. 3a. questão ( 2 pontos ) Por que devemos utilizar critérios de verificação da decomposição ao projetarmos artefatos? Descreva três critérios que impactam diretamente a confiabilidade do artefato. 4a. questão ( 2 pontos ) Esboce o deturpador do corpo do string segundo o modelo acima. 5a. questão ( 2 pontos ) Que critério você utilizaria para escolher os casos de teste da função CriarString? Por que este critério? Liste 6 casos de teste segundo este critério.