Aufgabe Vorschlag B3 · Abitur Hessen Informatik GK 2022

Thema: Grammatiken, reguläre Ausdrücke und Syntaxdiagramme · Aus der Prüfung GK (2022)

Aufgabenstellung

Olympische Winterspiele

Bei den Olympischen Winterspielen werden einheitlich strukturierte Sportlerdatenlisten angelegt, um Informationen über die Athleten zu speichern. Eine solche Liste beginnt mit dem Namen (n) des Sportlers gefolgt vom Land (l), für das der Sportler antritt. Jeder Sportler nimmt an genau einer Sportart (s) teil, die im Anschluss an das Land gespeichert wird. Wenn ein Sportler bei einer oder mehreren Disziplinen innerhalb einer Sportart zum Wettkampf antritt, stehen im Anschluss eine oder mehrere Disziplinbezeichnungen (d) mit den jeweils erzielten Ergebnissen (e) in den verschiedenen Wettkampfrunden. Die Rundenanzahl ist dabei auf maximal drei begrenzt, eine Runde findet in jedem Fall statt.

Während der Winterspiele werden täglich einige Athleten zufällig ausgewählt, denen eine Dopingprobe entnommen wird. Dabei kann es jeden Athleten mehrfach treffen, einige werden unter Umständen auch gar nicht geprüft. Die Ergebnisse der Dopingproben (p) werden am Ende der Liste gespeichert. Eine Dopingprobe kann positiv oder negativ ausfallen, das Ergebnis steht hinter dem Datum der Durchführung der Dopingprobe, getrennt durch ein Leerzeichen. Eine Beispielsportlerdatenliste mit zugehöriger Listenstruktur befindet sich im Material 1.

Material 1

Beispielsportlerdatenliste mit zugehöriger Listenstruktur

Felix Altreuther

Deutschland

Ski Alpin

Slalom

0:01:57,03

0:01:53,97

Riesenslalom

0:02:14,34

20.02.2018 negativ

22.02.2018 positiv

Die Struktur dieser Liste ist nlsdeedepp.

Material 2

Syntaxdiagramme für Datum

4.1

Beschreiben Sie die Syntaxdiagramme für Datum (Material 2).

[3 BE]

4.2

Erläutern Sie den Aufbau der Wörter dieser Sprache, die durch die Syntaxdiagramme für Datum erzeugt werden.

[3 BE]

5

Zeichnen Sie Syntaxdiagramme für Sportlerdatenlisten (nicht für die Listenstruktur) (Material 1). Dabei sind die Nichtterminale Name, Land, Sportart, Disziplin und Datum als Nichtterminale nicht weiter aufzulösen.

[7 BE]

Hinweise:

Vereinfachend sollen als Ergebnisse nur Zeiten mit dem Format h:mm:ss,HH (Stunden, Minuten, Sekunden und Hundertstelsekunden) betrachtet werden.

Formatierungen durch Zeilenumbruch oder Einrückung sind nicht zu beachten.

6

Das Syntaxdiagramm Datum lässt Daten wie den 31.04.2018 oder den 29.02.2017 zu.

Erläutern Sie jeweils die Ursache und diskutieren Sie jeweils, inwiefern formale Sprachen zur Lösung dieser Probleme geeignet sind.

[4 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag B3 · Abitur Hessen Informatik GK 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

4.1 Beschreiben Sie die Syntaxdiagramme für Datum (Material 2).

Lösung: Das Syntaxdiagramm Datum verwendet die Syntaxdiagramme Ziffer0-9 und Ziffer1-9. Wörter beginnen mit 0, 1, 2 oder 3. Nach 0 folgt 1–9, nach 1 oder 2 folgt 0–9, nach 3 folgt 0 oder 1. Anschließend folgt ein Punkt, danach entweder 0 gefolgt von 1–9 oder 1 gefolgt von 0, 1 oder 2. Nach einem weiteren Punkt folgt fest '20' und danach zweimal Ziffer0-9.

4.2 Erläutern Sie den Aufbau der Wörter dieser Sprache, die durch die Syntaxdiagramme für Datum erzeugt werden.

Lösung: Zwei Ziffern von 01 bis 31 (Tag), getrennt durch einen Punkt; zwei Ziffern von 01 bis 12 (Monat), getrennt durch einen Punkt; vier Ziffern für eine Jahreszahl von 2000 bis 2099.

5 Zeichnen Sie Syntaxdiagramme für Sportlerdatenlisten (nicht für die Listenstruktur) (Material 1).

Lösung: Syntaxdiagramme für Sportlerdatenliste (bestehend aus Nichtterminalen Name, Land, Sportart, gefolgt von einer Schleife aus Disziplin und Ergebnisse sowie einer optionalen/wiederholbaren Schleife für Dopingtest), Ergebnisse (ein bis mehrere Durchläufe von Ergebnis), Ergebnis (Zeiten im Format h:mm:ss,HH mit Ziffer0-9 und Ziffer0-5) und Dopingtest (Datum, Leerzeichen, negativ/positiv).

6 Das Syntaxdiagramm Datum lässt Daten wie den 31.04.2018 oder den 29.02.2017 zu. Erläutern Sie jeweils die Ursache und diskutieren Sie jeweils, inwiefern formale Sprachen zur Lösung dieser Probleme geeignet sind.

Lösung: Ursache 31.04.2018: Monatslängen werden syntaktisch nicht nach Monat differenziert. Ursache 29.02.2017: Schaltjahre werden nicht berücksichtigt. Formale Sprachen eignen sich hervorragend für syntaktische Prüfungen (Format), stoßen aber bei semantischen/kontextabhängigen Bedingungen (Schaltjahrregeln) an Grenzen, da Syntaxdiagramme exponentiell anwachsen würden.

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