Aufgabe Vorschlag C1 - Aufgabe 2 · Abitur Hessen Informatik LK 2021

Thema: Grammatiken, reguläre Ausdrücke und Syntaxdiagramme · Aus der Prüfung LK (2021)

Aufgabenstellung

LilyPond

LilyPond ist ein Notensatzprogramm. Es wandelt Buchstaben und Zeichen, die in Textform eingegeben werden, in grafisch gesetzte Musiknoten um.

Beispiel:

Die Eingabe von c d e f g a b <g e c> führt zu folgendem Ergebnis:

Hierbei gilt:

Die Noten heißen a, b, c, d, e, f, g (nach englischem Standard wird b anstatt h verwendet).

Mehrere gleichzeitig zu spielende Noten (Akkord) werden in <> geklammert.

Die sogenannte Dreitonmusik besteht aus beliebig oft aufeinander folgenden Permutationen der Noten a, b und c, wobei jede Note in einer Permutation genau einmal vorkommt, z. B. abc oder cba. Die Sprache der Dreitonmusik sei L3L_3. Das leere Wort ist kein Element von L3L_3.

Material 1: Grammatik für Aufgabe 2

N={S}N = \{S\}

T={a,b,c}T = \{a, b, c\}

Startsymbol =S= S

P={S→aSbScS∣aScSbS∣bSaScS∣bScSaS∣cSaSbS∣cSbSaS∣ε}P = \{S \to aSbScS \mid aScSbS \mid bSaScS \mid bScSaS \mid cSaSbS \mid cSbSaS \mid \varepsilon\}

Die Grammatik in Material 1 beschreibt eine weniger strenge Form der Dreitonmusik.

2.1

Geben Sie die Ableitung für das Wort aabccb an. [2 BE]

2.2

LabcL_{abc} sei die Sprache aller Worte, die die gleiche Anzahl der Terminale aa, bb und cc enthält. Entscheiden Sie, ob die Grammatik aus Material 1 die Sprache LabcL_{abc} erzeugt. [3 BE]

2.3

Die Grammatik aus Material 1 ist kontextfrei. Nehmen Sie Stellung zur Aussage: „Eine kontextfreie Grammatik kann keine reguläre Sprache erzeugen.“ [2 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag C1 - Aufgabe 2 · Abitur Hessen Informatik LK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

2.1 Geben Sie die Ableitung für das Wort aabccb an.

Lösung: S→aScSbS→aaSbScScSbS→aabScScSbS→aabcScSbS→aabccSbS→aabccbS→aabccbS \to aScSbS \to aaSbScScSbS \to aabScScSbS \to aabcScSbS \to aabccSbS \to aabccbS \to aabccb

2.2 Entscheiden Sie, ob die Grammatik aus Material 1 die Sprache LabcL_{abc} erzeugt.

Lösung: Die Grammatik erzeugt die Sprache LabcL_{abc} nicht. Beispielsweise gehört das Wort aabbccaabbcc zur Sprache LabcL_{abc}, kann aber nicht durch die Grammatik in Material 1 erzeugt werden.

2.3 Nehmen Sie Stellung zur Aussage: „Eine kontextfreie Grammatik kann keine reguläre Sprache erzeugen.“

Lösung: Die Aussage ist falsch. Eine kontextfreie Grammatik kann durchaus eine reguläre Sprache erzeugen.

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