Realizzazione software
• Due fasi:
1. Specifica dell'algoritmo
1.a
1.b
Definizione dei dati
Definizione della modalità della loro
elaborazione
2. Realizzazione algoritmo con un particolare
linguaggio (traduzione)
Algoritmi
• Risolvere un problema significa individuare un procedimento che
permetta di arrivare al risultato partendo dai dati
• Il procedimento (chiamato algoritmo) è composto da passi elementari
• Il modo di esprimere la sequenza dei passi elementari deve essere
standardizzato
Proprietà degli algoritmi
• L'algoritmo è caratterizzato da:
– finitezza: composto da un numero finito di passi elementari; le
operazioni sono eseguite un numero finito di volte
– non ambiguità: i risultati non variano in funzione della
macchina/persona che esegue l'algoritmo (deterministico)
– realizzabilità: deve essere eseguibile con le risorse a disposizione
Algoritmo
• Per definire un algoritmo è necessario:
– condurre un'attenta analisi del problema
– individuare i possibili ingressi
– precisare le uscite
– definire completamente e dettagliatamente la sequenza dei passi che
portano alla soluzione
è conveniente suddividere il problema in piccoli sottoproblemi
Rappresentazione
degli algoritmi
• Si fa riferimento ai diagrammi di flusso
(flow chart)
• Sono rappresentazioni grafiche dei passi elementari; visione globale del
problema
• Strumento efficace per descrivere un algoritmo (più della descrizione a
parole, troppo generica o appesantita da troppi dettagli)
• Le operazioni base sono 4
Operazioni base
• Le operazioni primarie sono:
– Trasferimento di informazioni
lettura dati, scrittura risultati, visualizzazione dati intermedi
– Esecuzione di calcoli
– Assunzione di decisioni
– Esecuzione di iterazioni
ripetizione di sequenze di operazioni
• Sono rappresentate da forme geometriche diverse
Simboli convenzionali
Esempi
• Diagramma di flusso per:
– somma di N dati
– media di N dati
– calcolo del fattoriale
– calcolo della radice quadrata approssimata
– calcolo dei primi N numeri primi
– inserimento/ricerca di un elemento in un albero binario
Tecniche di programmazione
• Programmazione top-down:
– scomposizione iterativa del problema in sottoproblemi
– i sottoproblemi devono essere indipendenti ed avere interfacce ben
definite
– visibilità dei dettagli di ogni sottoproblema
• Programmazione strutturata
Programmazione strutturata
• Teoria nata nel 1965
• Basata su eliminazione dei salti incondizionati e -più
generalmente- sulla definizione di restrizioni
• Rendono la scrittura dei programmi e la loro manutenzione più
semplici
• Migliorano la leggibilità dei programmi
Teorema di Jacopini-Bohm
• Per costruire un programma sono necessari 3 soli blocchi:
1. blocco di elaborazione
è assimilabile ad una sola istruzione o un solo blocco con un ingresso e una
uscita
2. meccanismo di ripetizione (o loop)
3. meccanismo di decisione binaria
Strutture per il controllo di flusso
• While-Do
Strutture per il controllo di flusso
• Repeat-Until
Strutture per il controllo di flusso
• If-Then-Else
Teorema di Jacopini-Bohm
• All'interno di ogni blocco si nasconde un ciclo o una biforcazione
• Il programma risulta quindi composto da una sequenza di
blocchi, senza controlli di flusso
• Simile alla programmazione top-down dove, però, i blocchi non
devono essere indipendenti e omogenei
Scelta dell'algoritmo
• Non esistono strutture (dati e di controllo) preferite: la loro
scelta dipende dal tipo di linguaggio in cui si codifica l'algoritmo
• La scelta dell'algoritmo ottimo dipende dal linguaggio a
disposizione: occorre conoscere bene il linguaggio e le primitive
che esso offre
