Θεωρία ΑΕΠΠ

Ερωτήσεις θεωρίας

Κεφάλαιο 1

1.      Τι είναι πρόβλημα;  (σ.3)
Πρόβλημα είναι μια κατάσταση η οποία χρήζει αντιμετώπισης, απαιτεί λύση, η δε λύση της δεν είναι γνωστή, ούτε προφανής.

2.      Τι είναι το πρόβλημα του 2000; (σ.4õ)    
Στην αποθήκευση της ημερομηνίας στους υπολογιστές, το έτος αποθηκεύονταν με 2 ψηφία αντί για 4 με αποτέλεσμα να βγαίνουν λάθος οι πράξεις με τα έτη π.χ. 2002-1998=4, ενώ 02-98=-96. Έτσι έπρεπε να διορθωθούν τα προγράμματα ώστε να λαμβάνουν υπόψη τους την αλλαγή του αιώνα.

3.      Τι χρειάζεται για την κατανόηση ενός προβλήματος; (σ.5ø-7) 
Η κατανόηση ενός προβλήματος  αποτελεί συνάρτηση δύο παραγόντων: της σωστής διατύπωση εκ μέρους του δημιουργού του και της σωστής ερμηνείας από τη μεριά εκείνου που καλείται να το αντιμετωπίσει. Η σωστή ερμηνεία απαιτεί αποσαφήνιση του χώρου στον οποίο αναφέρεται το πρόβλημα.

4.      Τι ονομάζουμε δεδομένο; (σ8õ,53ö)    

Δεδομένο ονομάζουμε οποιοδήποτε στοιχείο μπορεί να γίνει αντιληπτό  από ένα τουλάχιστον παρατηρητή με μια από τις πέντε αισθήσεις του. Είναι δηλαδή ακατέργαστα γεγονότα.

5.      Τι ονομάζουμε πληροφορία; (σ8,53)     
Πληροφορία ονομάζουμε οποιοδήποτε γνωσιακό στοιχείο προέρχεται από επεξεργασία από τη συλλογή,  επεξεργασία και το συσχετισμό ακατέργαστων δεδομένων.

6.      Τι είναι η επεξεργασία δεδομένων; (σ8,53)

Επεξεργασία δεδομένων ονομάζουμε την διαδικασία κατά την οποία ένας «μηχανισμός» (ανθρώπινος εγκέφαλος ή υπολογιστής) δέχεται δεδομένα, τα επεξεργάζεται σύμφωνα με προκαθορισμένο τρόπο και αποδίδει πληροφορίες. 

7.      Τι είναι δομή προβλήματος; (σ8÷)

Δομή ενός προβλήματος ονομάζουμε τα συστατικά του μέρη (δηλαδή τα επιμέρους τμήματα του το αποτελούν) και τον τρόπο που αυτά τα μέρη συνδέονται μεταξύ τους. 

8.      Ποιοι οι τρόποι περιγραφής και αναπαράστασης της δομής ενός προβλήματος; (σ10ï)

Η περιγραφή και αναπαράσταση της δομής ενός προβλήματος μπορεί να γίνει είτε με λόγια (φραστικά) είτε με   γραφική-διαγραμματική απεικόνιση.

9.      Τι είναι διαγραμματική αναπαράσταση της ανάλυσης του προβλήματος; (σ10÷,11)

H διαγραμματική αναπαράσταση της δομής ενός προβλήματος είναι μια γραφική απεικόνιση σύμφωνα με την οποία:

·         το αρχικό πρόβλημα αναπαρίσταται με ένα ορθογώνιο παραλληλόγραμμο

·         κάθε ένα από τα απλούστερα προβλήματα στα οποία αναλύεται ένα οποιοδήποτε πρόβλημα, αναπαρίσταται επίσης από ένα ορθογώνιο παραλληλόγραμμο

·         τα παραλληλόγραμμα που αντιστοιχούν στα υποπροβλήματα, σχηματίζονται ένα επίπεδο χαμηλότερα και συνδέεται με το πρόβλημα στο οποίο ανήκει με μία γραμμή. 

10.   Ποια τα πλεονεκτήματα της διαγραμματικής αναπαράστασης

—        προσφέρει μια απτή απεικόνιση της δομής του προβλήματος

—        βοηθάει στην καλύτερη κατανόηση του ίδιου του προβλήματος

—        βοηθάει στην σχεδίαση της λύσης του

11.  Τι είναι ο καθορισμός απαιτήσεων; (σ.11)      

Ο καθορισμός απαιτήσεων βοηθά στην  σωστή επίλυση ενός προβλήματος, επειδή προϋποθέτει τον επακριβή προσδιορισμό του δεδομένων που παρέχει το πρόβλημα. Απαιτεί επίσης την λεπτομερειακή καταγραφή των ζητούμενων που αναμένονται σαν αποτελέσματα της επίλυσης του προβλήματος. 

12.  Περιγράψτε τα στάδια αντιμετώπισης ενός προβλήματος; (σ.16õ)

Τα στάδια αντιμετώπισης ενός προβλήματος  είναι:

α. κατανόηση: όπου απαιτείται η σωστή και πλήρης αποσαφήνιση των δεδομένων και των ζητούμενων του προβλήματος

β. ανάλυση:     όπου το αρχικό πρόβλημα διασπάται σε άλλα επιμέρους απλούστερα προβλήματα.

γ. επίλυση:      όπου υλοποιείται η λύση του προβλήματος, μέσω της λύσης των επιμέρους προβλημάτων.

13.  Αναφέρετε και δώστε παραδείγματα για τις κατηγορίες προβλημάτων με κριτήριο τη δυνατότητα επίλυσης

·         επιλύσιμα: η λύση τους είναι ήδη γνωστή και έχει διατυπωθεί (ακόμα και αν δεν έχει ήδη διατυπωθεί  η λύση τους αλλά είναι όμοια με κάποια έχουν λυθεί) (πχ. δευτεροβάθμια εξίσωση).

·         ανοικτά:     η λύση τους δεν έχει βρεθεί ακόμα, αλλά παράλληλα δεν έχει αποδειχθεί ότι δεν επιδέχονται λύση. (πχ. ενοποίηση τεσσάρων πεδίων).

·         άλυτα:        τα προβλήματα για τα οποία έχει αποδειχθεί (ή έχουμε παραδεχθεί) ότι δεν υπάρχει λύση (πχ. τετραγωνισμός του κύκλου)

14.  Αναφέρετε και δώστε παραδείγματα για τις κατηγορίες προβλημάτων με κριτήριο το βαθμό δόμησης

·         δομημένα:       τα προβλήματα στα οποία η λύση τους προέρχεται από αυτοματοποιημένη διαδικασία. (πχ. δευτεροβάθμια εξίσωση)

·         ημιδομημένα:   η λύση τους επιδιώκεται στα πλαίσια ενός εύρους πιθανών λύσεων, αφήνοντας στον ανθρώπινο παράγοντα περιθώρια επιλογής. (πχ. επιλογή μεταφορικών μέσω για κάποιο προορισμό)

·         αδόμητα:         οι λύσεις δεν μπορούν να δομηθούν ή δεν έχει διερευνηθεί σε βάθος η δυνατότητα δόμησής τους. Σημαντικό ρόλο κατέχει σ’ αυτά η ανθρώπινη διαίσθηση. (πχ. επιλογή τόπου, τρόπου και χρόνου ενός εφηβικού πάρτυ)

15.  Αναφέρετε και δώστε παραδείγματα για τις κατηγορίες προβλημάτων με κριτήριο το είδος της επίλυσης του ζητούμενου

·         απόφασης:            η απόφαση που πρόκειται να ληφθεί σαν λύση του προβλήματος που τίθεται, απαντά σε ένα ερώτημα και πιθανόν να είναι η απάντηση ένα ΝΑΙ ή ένα ΟΧΙ (πχ. ένας αριθμός είναι πρώτος ναι ή όχι)

·         υπολογιστικά:        το πρόβλημα που τίθεται απαιτεί διενέργεια υπολογισμών, για να μπορεί να δοθεί μια απάντηση στο πρόβλημα, ζητάμε δηλαδή να βρούμε την τιμή της απάντησης που ικανοποιεί τα δεδομένα του προβλήματος. (πχ. πόσες διαφορετικές παραγοντοποιήσεις υπάρχουν σε έναν ακέραιο αριθμό;)

·          βελτιστοποίησης:   το πρόβλημα επιζητά τα βέλτιστα αποτελέσματα για τα συγκεκριμένα δεδομένα που διαθέτει, δηλαδή αναζητά την απάντηση που ικανοποιεί κατά τον καλύτερο τρόπο τα δεδομένα του προβλήματος. (πχ. ποια είναι η καλύτερη διαδρομή μεταξύ δύο σημείων, όσον αφορά το χρόνο, την απόσταση, ή το κόστος).

16.  Ποια η διαφορά υπολογιστή και ανθρώπινου μυαλού; (σ19ö)

Ο υπολογιστής χειρίζεται ποσότητες στοιχείων και κάνει γρήγορα πράξεις, 

ενώ ο άνθρωπος σκέφτεται ποιοτικά και παράγει νέες ιδέες .

17.  Για ποιους λόγους αναθέτουμε τη λύση σε Η/Υ; (σ19ð)

Οι λόγοι για τους οποίου αναθέτουμε την επίλυση ενός προβλήματος σε Η/Υ σχετίζονται με :

·         την πολυπλοκότητα των υπολογισμών

·         την επαναληπτικότητα των διαδικασιών

·         την ταχύ­τητα εκτέλεσης των πράξεων και

·         το μεγάλο πλήθος δεδομένων

18.  Ποιες λειτουργίες εκτελεί ένας Η/Υ; (σ19ø)

·         πρόσθεση (όλες οι άλλες πράξεις μπορούν να αντιμετωπιστούν σαν διαδικασίες πρόσθεσης)

·         σύγκριση (βασική λειτουργία για όλες τις λογικές πράξεις)

·         μεταφορά δεδομένων (γίνεται πριν ή μετά από κάποια επεξεργασία

Κεφάλαιο 2

1.    Τι είναι αλγόριθμος; (σ.25)  (Μια πεπερασμένη σειρά ενεργειών, αυστηρά καθορισμένων και εκτελέσιμων σε πεπερασμένο χρόνο, που στοχεύουν στην επίλυση ενός προβλήματος)

Ποια κριτήρια πρέπει να ικανοποιεί ο αλγόριθμος; (σ25,26, σ32õï) (α. είσοδος, β. έξοδος, γ. καθοριστικότητα (απόλυτα καθορισμένες εντολές, όλες οι πιθανές περιπτώσεις), δ. περατότητα (πεπερασμένα βήματα, να τελειώνουν σε πεπερασμένο χρόνο), ε. αποτελεσματικότητα (κάθε εντολή απλή και εκτελέσιμη) )

2.    Από ποιες σκοπιές μελετά η πληροφορική τους αλγορίθμους; (σ.27) (δες και σ.53) (α. υλικού (συστατικά και αρχιτεκτονική του ΗΥ), β. γλωσσών (χαμηλού ή υψηλού επιπέδου, πολύπλοκες ή εύκολες, γρήγορες ή αργές, παλιές ή νέες, στοιχειώδεις ή πλήρεις σε δομές), γ. θεωρητική (προσδιορίζει θεωρητικά αν υπάρχει λύση και τα όρια της), δ. αναλυτική (πόσοι πόροι αναλυτικά απαιτούνται, δηλαδή πόση μνήμη χρησιμοποιούμε, πόσο χώρο στο δίσκο, πόσο χρόνο στον επεξεργαστή και τις άλλες συσκευές)

3.    Τρόποι αναπαράστασης αλγορίθμων (σ.28) 

Ελεύθερο κείμενο (πιθανό πρόβλημα αποτελεσματικότητας), διαγραμματικές τεχνικές (όχι πρακτικά σε μεγάλους αλγόριθμους),  φυσική γλώσσα κατά βήματα (πιθανό πρόβλημα καθοριστικότητας) , κωδικοποίηση (ψευδογλώσσα ή γλώσσα προγραμματισμού)

4.    Ποιά η διαφορά της θεωρητικής από την αναλυτική προσέγγιση στην επίλυση ενός προβλήματος με χρήση αλγορίθμου;

5.    Τι είναι το διάγραμμα ροής (σ.29) (σύνολο γεωμετρικών σχημάτων που το καθένα δηλώνει μια ενέργεια  και βέλη που δηλώνουν τη σειρά εκτέλεσης)

6.    Ποια σύμβολα χρησιμοποιούν τα διαγράμματος ροής (σ.29) (έλλειψη για αρχή και τέλος, ρόβμος για ερωτήσεις, ορθογώνιο για εκτέλεση πράξεων, πλάγιο παραλληλόγραμμο για είσοδο ή έξοδο δεδομένων.

7.    Τι ονομάζεται εντολή και ποια είδη διακρίνουμε; (σ.30,31) (μια λέξη της χρησιμοποιούμενης ψευδογλώσσας, που προσδιορίζει μια σαφή ενέργεια.) Είδη: εκτελεστέες πχ: Διάβασε, δηλωτικές πχ. Αλγόριθμος.

8.    Τι είναι σταθερές; (σ31,149) (είναι προκαθορισμένες αμετάβλητες τιμές που αντιστοιχούνται με ένα όνομα (π.χ Π=3.14) και έπειτα να χρησιμο­ποι­ούνται με το όνομά τους. π.χ.  E <- Π*R^2   (Σταθερές ονομάζονται και οι αμετάβλητες τιμές που χρησιμοποιύνται μέσα σε μια έκφραση (π.χ.  E <- 3.14*R^2)

9.    Τι χρησιμεύουν οι σταθερές; (αυτές που έχουν αντιστοιχηθεί με ονόματα) (σ150ï) (πιο κατανοητό πρόγραμμα, πιο εύκολο να συντηρηθεί (γιατί αλλάζω την τιμή μιας σταθεράς εύκολα σε ένα σημείο και δεν ψάχνω παντού μέσα στο πρόγραμμα))

10.  Τι είναι οι μεταβλητές (σ31,151) (ένα δεδομένο-μια ποσότητα που συμβο­λί­ζεται με ένα όνομα και περιέχει μια τιμή. Η τιμή του μπορεί να αλλάξει)

11.  Τι είναι οι δεσμευμένες λέξεις; (οι εντολές και οι άλλες λέξεις που χρησιμοποιεί μια γλώσσα προγραμματισμού) (π.χ. ΔΙΑΒΑΣΕ, ΓΡΑΨΕ, ΑΝ, ΓΙΑ...)

12.  Ποιους κανόνες πρέπει να πληροί ένα όνομα (σ150÷)(Αποτελείται από γράμματα, αριθμούς και την κάτω παύλα ( _ ), αρχίζουν με γράμμα, δεν συμπίπτουν με το όνομα μιας δεσμευμένης λέξης. Επίσης καλό το όνομα να ταιριάζει με το περιεχόμενό του)

13.  Ποιοι είναι οι τύποι των δεδομένων-μεταβλητών; Τι τιμές παίρνουν; Δώστε παραδείγματα.(σ31ð, 148,149,) (Ακέραιες, πραγματικές, χαρακτήρες, λογικές)

14.  Τι είναι οι τελεστές; (σ31) (είναι τα σύμβολα των πράξεων)

15.  Τι είναι οι τελεσταίοι; (σ31) (οι σταθερές και οι μεταβλητές   που μαζί με τους τελεστές δημιουργούν μια έκφραση)

16.  Ποιες κατηγορίες τελεστών γνωρίζετε και ποιους τελεστές περιέχουν; (σ31,153) (α. αριθμητικοί: +, -, *, /, ^, DIV, MOD,   β. λογικοί: ΚΑΙ, Η, ΟΧΙ,  γ. συγκριτικοί: <,  >,  <=,  >=,  =,  <>

17.  Με ποια σειρά - προτεραιότητα γίνονται οι πράξεις (ή ποια η ιεραρχία των τελεστών) (σ154) (α. Για τους αριθμητικούς έχουμε: 1.^,  2. *,/, DIV, MOD,  3. +,-  Αν έχουν ίδια προτεραιότητα γίνονται από αριστερά προς τα δεξιά. Οι πράξεις μέσα στις παρενθέσεις προηγούνται   β. Για τους λογικούς: 1.ΟΧΙ, 2.ΚΑΙ, 3.Η  )  

18.  Τι είναι τα σχόλια; (επεξηγήσεις και διευκρινήσεις που γράφονται μέσα στο πρόγραμμα για την καλύτερη κατανόηση και τεκμηρίωσή του...)

19.  Ποιες είναι οι στοιχειώδεις λογικές δομές εντολών που χρησιμοποιούμε στο δομημένο προγραμματισμό και τι εντολές περιλαμβάνουν; (σ.30-32-35-39, 135) (α. δομή ακολουθίας (διάβασε, γράψε, υπολόγισε), β. δομή επιλογής-πολλαπλής επιλογής (αν...αλλιώς_αν,  επίλεξε), γ. δομή επανάληψης (για, όσο, μέχρι) )

20.  Τι είναι εμφωλευμένες δομές; (σ37) (ο συνδυασμός δύο ή περισσοτέρων δομών επιλογής ή / και επανάληψης, όπου η μία περιέχεται μέσα στην άλλη)

21.  Τι είναι λογικές πράξεις; (σ39) (οι πράξεις που γίνονται σε μια σύνθετη λογική έκφραση όπου γίνεται συνδυασμός κριτηρίων με τους λογικούς τελεστές Η (διάζευξη), ΚΑΙ (σύζευξη), ΟΧΙ (άρνηση))

22.  Τι αποτέλεσμα έχουν οι λογικές πράξεις Η (διάζευξη), ΚΑΙ (σύζευξη), ΟΧΙ (άρνηση) σε όλους τους συνδυασμούς τους; (σ39 - πινακάκι)

23.  Ποιες είναι οι εντολές που χρησιμοποιούμε στη δομή επιλογής; (ΑΝ (σ33,36, 167,168,170) και η ΕΠΙΛΕΞΕ (σ37,172))

24.  Πότε χρησιμοποιούμε την εντολή ΕΠΙΛΕΞΕ;  (σ173) (όταν θέλω να ελέγξω τι τιμές παίρνει μία  μόνο μεταβλητή ή έκφραση. Δεν μπορώ να τη χρησιμοποιήσω όταν  θέλω να ελέγξω τιμές περισσοτέρων μεταβλητών ή συνδυασμό συνθηκών)

25.  Τι είναι βρόχος; (σ173) (η δομή επανάληψης - μέσα στο βρόχο είναι οι εντολές που επαναλαμβάνονται)

26.  Ποιες είναι οι τρεις δομές επανάληψης; (σ40-42-43, 173-176-178) (όσο, μέχρις, για). Γράψτε τη γενική μορφή τους. Τι διαφορές έχουν;

(ΟΣΟ: σύνθετη συνθήκη, πρώτα ελέγχει και μετά εκτελεί, ελέγχει αν θα συνεχίσει, δεν ξέρουμε από την αρχή το πλήθος των επαναλήψεων,     

ΜΕΧΡΙΣ:  σύνθετη συνθήκη, πρώτα εκτελεί και μετά ελέγχει γι' αυτό κάνει τουλάχιστον μια επανάληψη, ελέγχει αν θα σταματήσει, δεν ξέρουμε από την αρχή το πλήθος των επαναλήψεων,    

ΓΙΑ: απλή συνθήκη, πρώτα ελέγχει και μετά εκτελεί, γνωστό εξ' αρχής πλήθος επαναλήψεων)

27.  Μετατρέψτε την παρακάτω εντολή ΓΙΑ σε εντολές ΟΣΟ και ΜΕΧΡΙΣ_ΟΤΟΥ

για I από α μέχρι β με_βήμα γ    εντολές τέλος_επανάληψης

I <- α όσο Ι <= β επανάλαβε    εντολές    Ι <-  Ι + γ τέλος_επανάληψης

Ι <- α Αρχή_επανάληψης    εντολές    Ι <- Ι + γ μέχρις_ότου Ι > β

28.    Σχεδιάστε τα διαγράμματα ροής των παραπάνω δομών. (σ43ø,σ.40ï,σ.42ï)

Έλεγχος στην αρχή, ίσως καμία εκτέλεση, συνθήκη συνέχειας

Έλεγχος στην αρχή, ίσως καμία εκτέλεση, συνθήκη συνέχειας

Έλεγχος στο τέλος, πάντα μία εκτέλεση, συνθήκη τερματισμού

29.     Να περιγραφεί με ακολουθία βημάτων το πρόβλημα του ‘πολλαπλασιασμού αλά ρωσικά’.

30.     Ποιά η πρακτική σημασία του αλγορίθμου του ‘πολλαπλασιασμού αλά ρωσικά’ ; Πότε γίνεται χρήση αυτού του τρόπου πολλαπλασιασμού δύο ακεραίων ;