طباعة ورقة عمل الطالب عرض مفتاح الإجابات

مفتاح إجابات المعلّم

خوارزميات ذات حالة

اجمع أربعة أنواع من الأدلة: توقّع الحالة ذات الصلة؛ السلوك عبر حالات متنوعة تشمل الحدود؛ تفسير يستند إلى سجلّ التنفيذ والحالة؛ وتصحيح معلّل لاختلاف واحد. صنّف كل جانب بأنه ناشئ، أو متحقّق بمساعدة، أو مستقل، على الورق أو وفق آلية مدرستك المعتمدة. اجتياز التحدّي دليل على سلوك الآلة، وليس إثباتًا لتأليف الشيفرة أو إتقان شامل. اقبل البرامج الصحيحة المكافئة؛ المفتاح العام نموذج، لا الإجابة الوحيدة الممكنة.

مادة تعليمية متاحة للجميع. الحلول أمثلة؛ قد تجتاز البرامج الصحيحة المكافئة الفحوص الفعلية أيضًا.

16. المضروب وخاصية ثبات الحلقة

استخدم مُجمِّعًا للضرب واشرح لماذا 0! يساوي 1.

فتح هذا الدرس →

1. توقّع وتتبّع

قبل تشغيل برنامج التجربة، توقّع مخرجاته وتتبّع أول ثلاث تعليمات تُنفّذ. راقب السجلات أو الرايات أو الذاكرة ذات الصلة حسب الحاجة. ثم نفّذ البرنامج خطوةً خطوة للمقارنة.

LOAD 4 R1
LOAD 1 R2
LOOP 4
LOAD R2
MUL R1
COPY R0 R2
LOAD R1
SUB 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

أضف المدخلات إلى الطابور: لا يوجد

هيّئ الذاكرة: جميع البايتات صفر في البداية

إجابات توقّع التجربة

المخرجات: 24

التعليمة	PC قبل	PC بعد	الحالة ذات الصلة	المخرجات
LOAD	0	1	`{"registers":[0,4,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	لا يوجد
LOAD	1	2	`{"registers":[0,4,1,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	لا يوجد
LOOP	2	3	`{"registers":[0,4,1,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":2,"end":9,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	لا يوجد

2. ابنِ وافحص

اقرأ N من 0 إلى 6 واطبع N!. استخدم حلقةً ومُجمِّعًا للضرب.

أنواع التعليمات المطلوبة: INPUT, LOOP, MUL

مثال لحل التحدّي

INPUT
COPY R0 R1
COPY R0 R3
LOAD 1 R2
LOOP R3
LOAD R2
MUL R1
COPY R0 R2
LOAD R1
SUB 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

حالات الفاحص الفعلية

الحالة 1

المدخلات: 0
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: 1

الحالة 2

المدخلات: 4
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: 24

الحالة 3

المدخلات: 6
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: 720

3. اشرح الآلة

لماذا يبدأ مُجمِّع الضرب بالقيمة 1؟

ملاحظة الاستدلال والتعليم

1 هو العنصر المحايد للضرب؛ وتعطي صفر دورات 0!=1. البداية بصفر تجعل كل حاصل ضرب صفرًا.

17. متتالية فيبوناتشي

احفظ قيمتين سابقتين وحدّثهما بترتيب آمن.

فتح هذا الدرس →

1. توقّع وتتبّع

LOAD 1 R1
LOAD 1 R2
LOOP 8
LOAD R1
PRINT
ADD R2
COPY R2 R1
COPY R0 R2
RETURN
HALT

أضف المدخلات إلى الطابور: لا يوجد

هيّئ الذاكرة: جميع البايتات صفر في البداية

إجابات توقّع التجربة

المخرجات: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21

التعليمة	PC قبل	PC بعد	الحالة ذات الصلة	المخرجات
LOAD	0	1	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	لا يوجد
LOAD	1	2	`{"registers":[0,1,1,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	لا يوجد
LOOP	2	3	`{"registers":[0,1,1,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":2,"end":8,"remaining":8,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	لا يوجد

2. ابنِ وافحص

اقرأ N من 0 إلى 8. اطبع أول N قيم فيبوناتشي، بدءًا من 1، 1. لا تطبع شيئًا عند N = 0.

أنواع التعليمات المطلوبة: INPUT, LOOP, ADD, COPY

مثال لحل التحدّي

INPUT
COPY R0 R4
LOAD 1 R1
LOAD 1 R2
LOOP R4
LOAD R1
PRINT
ADD R2
COPY R2 R1
COPY R0 R2
RETURN
HALT

حالات الفاحص الفعلية

الحالة 1

المدخلات: 0
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: لا يوجد

الحالة 2

المدخلات: 1
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: 1

الحالة 3

المدخلات: 6
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: 1, 1, 2, 3, 5, 8

الحالة 4

المدخلات: 8
الذاكرة الابتدائية: جميع البايتات صفر في البداية
المخرجات المتوقعة: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21

3. اشرح الآلة

لماذا قد يفسد استبدال القيمة السابقة الأولى مبكرًا فيبوناتشي؟

ملاحظة الاستدلال والتعليم

يفقد معاملًا لا يزال مطلوبًا؛ استخدم قيمة مؤقّتة أو نتيجة لم تتغيّر قبل تحريك الزوج. البداية الصحيحة 1،1.

18. نسخ مخزن ذاكرة بترتيب معكوس

انسخ البيانات إلى الخلف باستخدام مؤشّرَي المصدر والوجهة.

فتح هذا الدرس →

1. توقّع وتتبّع

STORE 1 0
STORE 2 1
STORE 3 2
STORE 4 3
LOAD 3 R1
LOAD 16 R2
LOOP 4
LOAD [R1]
STORE R2
LOAD R1
SUB 1
COPY R0 R1
LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
RETURN
HALT

أضف المدخلات إلى الطابور: لا يوجد

هيّئ الذاكرة: 0: 1, 1: 2, 2: 3, 3: 4

إجابات توقّع التجربة

المخرجات: لا يوجد

التعليمة	PC قبل	PC بعد	الحالة ذات الصلة	المخرجات
STORE	0	1	`{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[0]}`	لا يوجد
STORE	1	2	`{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[1]}`	لا يوجد
STORE	2	3	`{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[2]}`	لا يوجد

2. ابنِ وافحص

توجد أربعة بايتات مهيّأة في العناوين 0–3. انسخها بترتيب معكوس إلى العناوين 16–19 مع إبقاء الأصل دون تغيير. استخدم حلقةً وعناوين في السجلات؛ لا تُطلب مخرجات.

أنواع التعليمات المطلوبة: LOOP, LOAD, STORE

مثال لحل التحدّي

LOAD 3 R1
LOAD 16 R2
LOOP 4
LOAD [R1]
STORE R2
LOAD R1
SUB 1
COPY R0 R1
LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
RETURN
HALT

حالات الفاحص الفعلية

الحالة 1

المدخلات: لا يوجد
الذاكرة الابتدائية: 0: 1, 1: 2, 2: 3, 3: 4
المخرجات المتوقعة: لا يوجد
الذاكرة النهائية المتوقعة: 0: 1, 1: 2, 2: 3, 3: 4, 16: 4, 17: 3, 18: 2, 19: 1
قراءات الذاكرة المطلوبة: 0, 1, 2, 3

الحالة 2

المدخلات: لا يوجد
الذاكرة الابتدائية: 0: 8, 1: 0, 2: 255, 3: 2
المخرجات المتوقعة: لا يوجد
الذاكرة النهائية المتوقعة: 0: 8, 1: 0, 2: 255, 3: 2, 16: 2, 17: 255, 18: 0, 19: 8
قراءات الذاكرة المطلوبة: 0, 1, 2, 3

الحالة 3

المدخلات: لا يوجد
الذاكرة الابتدائية: 0: 7, 1: 7, 2: 9, 3: 9
المخرجات المتوقعة: لا يوجد
الذاكرة النهائية المتوقعة: 0: 7, 1: 7, 2: 9, 3: 9, 16: 9, 17: 9, 18: 7, 19: 7
قراءات الذاكرة المطلوبة: 0, 1, 2, 3

3. اشرح الآلة

هل هذا عكس في المكان نفسه؟ ما الذي يجب أن يبقى دون تغيير؟

ملاحظة الاستدلال والتعليم

لا؛ ينسخ المصدر 0–3 بترتيب معكوس إلى الوجهة 16–19. يبقى المصدر 1،2،3،4؛ وتصبح الوجهة 4،3،2،1.