איך לתרגל שאלות תכנות מונחה עצמים במבוא למדעי המחשב?

באתר prepd תמצאו שאלות תכנות מונחה עצמים במבוא למדעי המחשב ממבחנים אמיתיים של האוניברסיטה הפתוחה, אוניברסיטת תל אביב, אוניברסיטת בר-אילן, הטכניון. השאלות ממוינות לפי רמת קושי.

כמה שאלות תכנות מונחה עצמים יש במבוא למדעי המחשב?

באתר prepd יש עשרות שאלות תכנות מונחה עצמים במבוא למדעי המחשב ממבחנים, עם פתרונות לבדיקה עצמית. ניתן לסנן לפי רמת קושי, לאתר שאלות חוזרות ולתרגל ממוקד על נושא זה.

מה חשוב לדעת על תכנות מונחה עצמים לקראת מבחן במבוא למדעי המחשב?

תכנות מונחה עצמים הוא אחד הנושאים המרכזיים במבוא למדעי המחשב. תרגול שאלות ממבחנים בנושא תכנות מונחה עצמים הוא הדרך הכי יעילה להבין את הסגנון והדרישות של המרצים - ניתן למצוא שאלות כאלה ב-prepd, ממוינות לפי רמת קושי ואוניברסיטה.

מבוא למדעי המחשב - תכנות מונחה עצמים

תכנות, רקורסיה, מערכים, מחרוזות, עצים בינאריים ורשימות מקושרות

סטטיסטיקות מבחנים

תתי-נושאים של תכנות מונחה עצמים

רמת קושי:

שאלה 1 - סעיף א (10 נקודות)

נתון הממשק Filter<T> המכיל שיטה בוליאנית accept(T element) המחזירה ערך true אם"ם האיבר element מתקבל על ידי הפילטר.

השלימו את השיטה הבאה המקבלת עצם מטיפוס Iterable בשם someElements ועצם מטיפוס Iterable בשם someFilters. השיטה מחזירה true אם ורק אם כל אחד מהאיברים ב-someElements מתקבל על ידי לפחות מסנן אחד ב-someFilters.

ניתן להניח כי הארגומנטים אינם null, העצם someFilters מכיל לפחות איבר אחד והעצם someElements מכיל לפחות איבר אחד.

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד ב · 2026 · סמסטר א

★★★★★

לולאותתנאיםתכנות מונחה עצמיםשיטות סטטיותגנרטורים

שאלה 1 - סעיף ב' (10 נקודות)

לפניכם המחלקה FlatMatrix המממשת את הממשק Matrix (ראו תיאור בנספח) ומייצגת מטריצה אשר ממומשת כמערך חד-מימדי של איברים מטיפוס double. מערך זה שמור כשדה matrix במחלקה. השדות rows ו-columns מייצגים את מספר השורות והעמודות של המטריצה בהתאמה.

השלימו את השיטה set (5 נקודות) ואת הבנאי המעתיק (5 נקודות). לנוחיותכם, מעטפת חלקית של המחלקה מופיעה סביב שתי השיטות. אין צורך להשתמש בשיטות מחלקה שאינן נתונות לכם.

דוגמה: המחלקה מייצגת את הרעיון של מטריצה בת 2 שורות ו-3 עמודות המכילה את האיברים

[172013]

באופן הבא – כמערך חד מימדי: [3 0 7 1 2 1].

הנחיות:

השיטה set מקבלת שני אינדקסים

i

ו-

j

, ומעדכנת את הערך בתא

(i, j)

של המטריצה ל-value.

אין להניח שום הנחות על הקלט, ואם הקלט אינו תקין יש לזרוק IllegalArgumentException.

הבנאי המעתיק מקבל מטריצה otherMatrix כפרמטר, ויוצר מטריצה חדשה על ידי העתקה עמוקה:

לכל

i

ו-

j

, אינדקסים חוקיים ב-otherMatrix,

i

ו-

j

הם גם אינדקסים חוקיים במטריצה החדשה ותוכן התא

(i, j)

בשתי המטריצות שווה. יש להניח שהקלט אינו null.

יש להניח כי קיים תא עם אינדקסים

(0, 0)

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד א · 2026 · סמסטר א

★★★★★

מחלקותתכנות מונחה עצמיםמערכיםמערך דו-ממדי

שאלה 2 - סעיף א (15 נקודות)

בהינתן איבר element, מחרוזת המתארת את מסלול החיפוש אחר element בעץ חיפוש בינארי היא מחרוזת מעל הא"ב

{L, R}

המתארת את ה"צעדים" שיש לבצע מהשורש בכדי למצוא את element בעץ. אם element לא נמצא בעץ, ובפרט כשהעץ ריק ולא מכיל אף איבר, לא קיימת מחרוזת כזו ואנו נייצג מקרה כזה כמחרוזת ששווה ל-null.

דוגמאות: בעץ החיפוש הבא המכיל מספרים:

תרשים לשאלה

• מחרוזת החיפוש אחר האיבר 2 היא LR.
• מחרוזת החיפוש אחר האיבר 1 היא L.
• מחרוזת החיפוש אחר האיבר 7 היא RLR.
• מחרוזת החיפוש אחר האיבר 5 היא המחרוזת הריקה.
• מחרוזת החיפוש אחר האיבר 11 היא מחרוזת ששווה ל-null.

עליכם לממש במחלקה BinarySearchTree את השיטה searchPathString(T element) אשר מקבלת איבר element ומחזירה את מחרוזת החיפוש של element בעץ.

לצורך משימה זו עליכם להשלים בנוסף שיטה בעלת שם זהה במחלקה BinarySearchNode. השיטה במחלקה זו מקבלת איבר element ופרמטר נוסף אותו עליכם לקבוע.

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד ב · 2026 · סמסטר א

★★★★★

עצים בינארייםעץ חיפוש בינארירקורסיהמחרוזותחיפושמחלקותתכנות מונחה עצמים

שאלה 3 (25 נקודות)

תזכורת: בייצוג של גרפים בקורס זה כל קודקוד מיוצג כמספר – ומספר זה הוא השם שלו.

בשאלה זו תשלימו איטראטור שעובר על קודקודים של גרף לאורך מסלול המתחיל בקודקוד נתון. בכל שלב האיטרטור מתקדם מהקודקוד הנוכחי אל השכן שלו בעל המספר הקטן ביותר, בלבד שהאיטרטור לא יחזיר קודקוד יותר מפעם אחת. האיטראטור עוצר כאשר לא קיים שכן שלא הוחזר כבר.

באופן פורמלי: בהינתן קודקוד

v

בגרף

G

, "מסלול שכן מינימלי מ-

v

" הוא סדרת קודקודים

⟨ v_{0}, v_{1}, v_{2}, \dots, v_{k} ⟩

כך ש:

•

v_{0}

הוא הקודקוד הראשון בסדרה (כלומר

v_{0} = v

).
• בין כל שני קודקודים עוקבים קיימת קשת.
• כל קודקוד מופיע לכל היותר פעם אחת.
• לקודקוד האחרון,

v_{k}

, אין שכנים שלא מופיעים כבר בסדרה.
• לכל קודקוד

v_{i}

שמספרו הוא שמי במסלול שאינו הקודקוד האחרון, הקודקוד העוקב

v_{i + 1}

הוא שכן של

v_{i}

שערכו הנמוך ביותר מבין השכנים שלא הופיעו כבר לפניו במסלול.

דוגמאות: בהנתן הגרף

G

באיור משמאל וקודקוד

v

ב-

G

• עבור

v = 1

מסלול שכן מינימלי מ-1 יהיה:

⟨ 1, 0, 5 ⟩

• עבור

v = 2

מסלול שכן מינימלי מ-2 יהיה:

⟨ 2 ⟩

• עבור

v = 6

מסלול שכן מינימלי מ-6 יהיה:

⟨ 6, 3, 1, 0, 5 ⟩

• עבור

v = 3

הסדרה

⟨ 3, 1, 0 ⟩

אינה מסלול שכן מינימלי מ-3 כיוון שניתן להוסיף אליה את 5.
• עבור

v = 3

הסדרה

⟨ 3, 4, 1, 6 ⟩

אינה מסלול שכן מינימלי מ-3 כיוון שמבין שכניו של 1 שלא הופיעו לפניו בסדרה, 4 אינו בעל המספר הקטן ביותר.

בשאלה זו תשלימו את המחלקה GraphMinimalNeighbourPathIterator המממשת את הממשק Iterator ומייצגת איטראטור של מספרים בגרף לא מכוון

G

.

בנאי האיטרטור מקבל גרף

G

וקודקוד

v

ב-

G

. האיטרטור מחזיר בכל קריאה ל-next() את הקודקוד הבא ב-"מסלול שכן מינימלי מ-

v

".

למחלקה 3 שדות: גרף graph, מספר שלם nextVertex ושדה נוסף אותו עליכם להגדיר.

סעיף א (3 נקודות) - השלימו את בנאי המחלקה המקבל גרף graph וקודקוד vertex. יש להניח כי בגרף יש לפחות קודקוד אחד.

סעיף ב (2 נקודות) - השלימו את השיטה hasNext().

סעיף ג (15 נקודות) - השלימו את השיטה findNextVertex() המעדכנת את השדה nextVertex. קריאה לשיטה זו מתרחשת בעת קידום האיטרטור – בשיטה next().

סעיף ד (5 נקודות) - השלימו את השיטה next().

מה מייצג המשתנה?
_______________________________

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד א · 2026 · סמסטר א

★★★★★

גרפיםמחלקותתכנות מונחה עצמיםמעקב אחר קודגנרטורים

שאלה 3 (25 נקודות)

הגדרה:
יהי

G = (V, E)

גרף לא מכוון ובו n קודקודים. בהינתן שתי קבוצות לא ריקות ומשלימות של קודקודים ב-G:

W

- תת-קבוצה של קודקודים לבנים.

B

- תת-קבוצה של קודקודים שחורים.

W \cup B = V W \cap B = \emptyset

קשת

(u, v)

תיקרא קשת לבנה-שחורה אם

u \in W, v \in B

או ההיפך:

u \in B, v \in W

.

בשאלה זו תשלימו את המחלקה GraphBlackAndWhiteEdgesIterator המממשת את הממשק Iterator<Edge> ומתארת איטרטור שעובר על כל הקשתות בגרף G שהן קשתות לבנות-שחורות (ורק עליהן). לא מוגדר סדר מסויים לפיו האיטרטור מחזיר את הקשתות.

למחלקה 3 שדות: גרף graph, מערך בוליאני whiteVertices וקשת nextEdge.

הדרכה: לרשותכם עומדת המחלקה MysteryGraph (ראו נספח) ולה בנאי מעתיק המקבל פרמטר מטיפוס Graph (ראו נספח) ויוצר גרף בעל אותו מספר קודקודים וקשתות.

סעיף א (3 נקודות):
השלימו את בנאי המחלקה המקבל גרף graph וקבוצת קודקודים לבנים whiteVertices. יש להניח כי בגרף יש לפחות קודקוד אחד וכי כל קודקוד שאינו לבן הוא שחור.

סעיף ב (2 נקודות):
השלימו את השיטה hasNext().

סעיף ג (15 נקודות):
השלימו את השיטה findNextEdge המעדכנת את השדה nextEdge.

סעיף ד (5 נקודות):
השלימו את השיטה next().

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד ב · 2026 · סמסטר א

★★★★★

גרפיםמחלקותתכנות מונחה עצמיםמעקב אחר קודלולאותאיטרטור

שאלה 2 (30 נקודות)

תזכורת: עץ חיפוש בינארי הוא עץ חיפוש בו לכל קודקוד מתקיים התנאי הבא: כל קודקוד "גדול" מכל הערכים בתת-העץ השמאלי שלו (לפי הסדר המושרה על ידי השדה treeComparator) וכמו כן הוא "קטן" מכל הערכים בתת-העץ הימני שלו. בעץ אין איברים שווים.

בשאלה זו נעסוק במימוש שתי שיטות במחלקה הגנרית BinarySearchNode<T>, כמפורט בסעיפים א' וב'. בנוסף, עומדות לרשותכם שתי שיטות בהן תוכלו להיעזר כרצונכם:

• השיטה T findMin() מחזירה את הערך המינימלי בתת-העץ המושרש בקודקוד הנוכחי.
• השיטה T findMax() מחזירה את הערך המקסימלי בתת-העץ המושרש בקודקוד הנוכחי.

סעיף א (15 נקודות)

השלימו את שיטת העזר הבוליאנית private boolean replace(T newData) אשר מקבלת ערך newData ובודקת האם ניתן להחליף בינו לערך השדה data כך שתת העץ המושרש בקודקוד הנוכחי נשאר עץ חיפוש בינארי. אם התשובה חיובית, השיטה מבצעת את ההחלפה ומחזירה true. אחרת השיטה מחזירה false, וערך השדה data אינו משתנה.

הנחיית חובה: בשיטה זו אין להוסיף פקודת return מעבר לפקודה הניתנת בתבנית (השורה האחרונה בשיטה).

דוגמאות:

בעץ החיפוש הבא המכיל מספרים:

• אם מפעילים את השיטה על השורש עם הערך

newData = 5

יוחזר הערך true כי אם מחליפים את ערכו של השורש ב-5 תת-העץ המושרש בו נשאר עץ חיפוש בינארי.

• אם מפעילים את השיטה על השורש עם הערכים

newData = 3

newData = 12

או

newData = 0

יוחזר הערך false והעץ לא ישתנה, כי תת-העץ המתקבל לאחר החלפת ערכו של השורש ב-3, 12 או 0 איננו עץ חיפוש בינארי.

סעיף ב (15 נקודות)

השלימו את השיטה הבוליאנית public boolean replace(T replaceMe, T newData) המקבלת שני ערכים replaceMe ו-newData.

השיטה מחליפה את הערך replaceMe בערך newData אם ניתן לעשות זאת - ניתן לבצע את ההחלפה אם קיים קודקוד בתת העץ שערכו replaceMe ולאחר ההחלפה העץ נשאר עץ חיפוש בינארי.

אם לא ניתן לבצע את ההחלפה, השיטה אינה משנה את העץ ומחזירה false.

דוגמאות:

• בעץ החיפוש הבא המכיל מספרים נתייחס לשורש העץ כאל node:

תרשים לשאלה

node:
    7
   / \\
  2   11
 / \   \\
1   4   13
         \\
          14

node.replace(2,3):
    7
   / \\
  3   11
 / \   \\
1   4   13
         \\
          14

• בהפעלת השיטה node.replace(2, 3) יוחזר הערך true ויתקבל תת העץ מימין.

• בהפעלת השיטה node.replace(2, 6) יוחזר הערך false ולא יבוצע שינוי בעץ מאחר שאם תתבצע ההחלפה העץ לא יישאר עץ חיפוש בינארי.

• בהפעלת השיטה node.replace(5, 6) יוחזר false ולא יבוצע שינוי בעץ מאחר שלא קיים בתת-העץ שמושרש ב-node קודקוד שערכו 5.

הנחיית חובה: בשיטה זו אין להוסיף פקודת return מעבר לפקודה הניתנת בתבנית (השורה האחרונה בשיטה).

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד א · 2026 · סמסטר א

★★★★★

עצים בינארייםעץ חיפוש בינארירקורסיהמחלקותתכנות מונחה עצמים

שאלה 6 (18 נקודות) - רק למי שלמד/ה את הקורס בסמסטר 2025א או לפני 2024א
נתון פרויקט שהוגדרו בו המחלקות האלו: A, B, C, D, E.
בפרויקט מומשה גם שיטה f() בשתי מחלקות.
להלן ינתנו פרטים שונים שיעזרו לכם להבין מהם הקשרים בין המחלקות, ובאילו מחלקות מומשה השיטה f().
במחלקה נוספת באותו פרויקט, בשם Driver נכתב קטע הקוד הבא בשיטה main אשר יוצר את העצמים הבאים, והוא תקין.

כמו כן, באותה מחלקה Driver נכתב הקטע הבא, ולידו כתוב מה קרה בעקבות כל פקודה:

סעיף א (5 נקודות)
ציירו את עץ הירושה של כל המחלקות:
לדוגמא, אם המחלקה B יורשת ישירות מהמחלקה A, ציירו זאת כך:

סעיף ב (5 נקודות)
כתבו את חתימות הבנאים של המחלקות A, B, C, D ו- E. (חתימות בלבד!)
תוכלו לבחור שמות משתנים לפרמטרים כרצונכם. (5 נק')

סעיף ג (1 נקודות)
כתבו באילו מחלקות מופיעה השיטה f().

סעיף ד (2 נקודות)
כתבו את תוכן השיטה f() בכל המחלקות שציינתם בסעיף ג.

סעיף ה (5 נקודות)
לכל אחת מהפקודות הבאות, סמנו בצורה ברורה ומפורשת אם היא תקינה או גורמת לשגיאת קומפילציה או גורמת לשגיאת ריצה, ומהי הבעיה (אם ישנה).
הפקודות אינן תלויות זו בזו.

a) a4 = o1;
b) o2 = o1;
c) ((A)o1).toString();
d) a4.toString();
e) ((A)o2).toString();

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

האוניברסיטה הפתוחהמועד 66 · 2025 · סמסטר א

★★★★★

מחלקותירושהפולימורפיזםתכנות מונחה עצמיםמעקב אחר קוד

נתון פרויקט שהוגדרו בו המחלקות האלו: E, F, K, L, N, P
בפרויקט מומשה השיטה f() בשלוש מחלקות והשיטה g() במחלקה אחת בלבד.
השיטה equals לא מומשה באף אחת מהמחלקות.
להלן ינתנו פרטים שונים שיעזרו לכם להבין מהם הקשרים בין המחלקות, ובאילו מחלקות מומשו השיטות f() ו g(). (הערך המוחזר של שתי השיטות הוא מטיפוס String)
במחלקה נוספת באותו פרויקט, בשם Driver נכתב קטע הקוד הבא בשיטה main אשר יוצר את העצמים הבאים, והוא תקין.

כמו כן, באותה מחלקה Driver בהמשך השיטה main נכתבו פקודות נוספות (כל פקודה לא תלויה בפקודות האחרות), בהערה בסוף כל שורה, כתוב מה קרה בעקבות הוספת פקודה זו:

סעיף א (6 נקודות)
ציירו עץ ירושה אפשרי של כל המחלקות:
לדוגמא, אם המחלקה B יורשת ישירות מהמחלקה A, ציירו זאת כך: [A חץ מטה ל-B]

סעיף ב (6 נקודות)
כתבו באילו מחלקות מופיעה השיטה f().
בכל מחלקה כתבו את המימוש של השיטה f().

סעיף ג (6 נקודות)
בהמשך השיטה main במחלקה Driver נכתבו הפקודות הבאות, והן תקינות.

לכל אחת מהפקודות הבאות, סמנו בצורה ברורה ומפורשת אם היא תקינה או גורמת לשגיאת קומפילציה או גורמת לשגיאת ריצה
אם הפקודה תקינה – כתבו מה יודפס (אם יש מה שיודפס).
אם הפקודה גורמת לשגיאת קומפילציה או שגיאת זמן ריצה – כתבו מהי הבעיה.
הפקודות אינן תלויות זו בזו.

a) arr[3] = lf;
b) lf = arr[3];
c) System.out.println(o2 instanceof Object);
d) System.out.println(o2 instanceof E);
e) System.out.println(e2.equals(o2));
f) System.out.println(((E)o1).equals(e2));

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

האוניברסיטה הפתוחהמועד 72 · 2025 · סמסטר א

★★★★★

תכנות מונחה עצמיםירושהפולימורפיזםמעקב אחר קודמחלקות

סעיף א (10 נקודות)

השלימו במחלקה BinaryNode את הגדרת השיטה boolean equals(Object other).

השיטה מקבלת כקלט עצם other. השיטה מחזירה את הערך true אם העצם other הוא קודקוד אשר העץ המושרש בו שווה לעץ המושרש בקודקוד המפעיל את השיטה מבחינת המבנה, הערכים ומיקומם בעץ, וערך false אחרת.

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד ב · 2024 · סמסטר א

★★★★★

רקורסיהעצים בינארייםמחלקותתכנות מונחה עצמיםתנאים

סעיף א (15 נקודות)

השלימו את המחלקה StackAsQueue המממשת את הממשק Stack. למחלקה שדה יחיד q מטיפוס Queue. הניחו כי כל אברי המחסנית שונים זה מזה.

העתק שאלה

שתף שאלה

סמן כחשוב

סמן כבוצע

אוניברסיטת בן גוריוןמועד ב · 2024 · סמסטר א

★★★★★

מחלקותתכנות מונחה עצמיםסיבוכיות זמןמחסניתתור

שאלות תכנות מונחה עצמים במבוא למדעי המחשב עם פתרונות

שאלות תרגול במבוא למדעי המחשב בנושא תכנות מונחה עצמים ממבחנים של האוניברסיטה הפתוחה, אוניברסיטת תל אביב, אוניברסיטת בר-אילן, הטכניון. השאלות ממוינות לפי רמת קושי, עם פתרונות לבדיקה עצמית - כך שניתן ללמוד מטעויות ולהבין את דרך הפתרון לפני הבחינה. ניתן לאתר שאלות חוזרות ולהריץ מבחני סימולציה ממוקדים בנושא תכנות מונחה עצמים.