Corso di Esercitazioni di
Programmazione
Introduzione
Dott.ssa Sabina Rossi
Informazioni
Pagina web del corso:
http://www.dsi.unive.it/~prog1
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Risultati esami
…..
Informazioni e spiegazioni
Per ricevere gli avvisi relativi al corso ci si può iscrivere alla
mailing list
[email protected]
usando la pagina web
http://listserver.dsi.unive.it/wws/subrequest/programmazione
oppure inviando direttamente una e-mail a
[email protected]
mettendo nel body il testo subscribe programmazione
Ricevimento
Martedì dalle 14.00 alle 15.00
oppure su appuntamento
Libri di Testo
C Corso completo di programmazione
H.M. Deitel, P.J. Deitel
Apogeo
The C Programming Language
Kernighan, Ritchie
Prentice Hall
Laboratorio
Lunedì, Martedì, Mercoledì, Giovedì
dalle 13.00 alle 14.00
Tutors:
Lucia Gallina e Antonino Simone
Laboratorio
Richiesta dell’account:
In aula 3 c'è un PC su un carrello rosso dove le matricole
DEVONO iscriversi (inserendo Cognome, Nome, Numero di
matricola, e eventuale Email);
Coloro che non sono ancora iscritti e quindi non hanno il
numero di matricola, come matricola devono scrivere
"TEMP06" per ottenere un account provvisorio valido fino al
31/12.
Esercitazioni settimanali
Ogni settimana verranno assegnate delle esercitazioni
da svolgere a casa
Le esercitazioni devono essere consegnata via web
(si veda la pagina web del corso)
Esame
L'esame consiste in due prove distinte:
- una prova teorica scritta;
- una prova pratica in laboratorio.
Per passare l'esame entrambe le prove devono
essere sufficienti, e verranno registrati due voti che
sono la media dei due esami + un bonus per le
esercitazioni svolte e consegnate durante l'anno.
Si tratta di due prove indipendenti, il cui voto rimane
valido per tutto l'anno accademico.
Problemi, Algoritmi e
Programmi
Approfondiamo come progettare e scrivere
nuovi algoritmi e programmi
Risolvere un problema
es : riconoscere qualcuno fra la folla
Dati di
ingresso
Elaborazione
Immagine della
folla
Ricerca nell’immagine
Dati di
uscita
SI, NO, chi
è la persona
riconosciuta
Risolvere un problema
es : torta di carote
Dati di
ingresso
Ingredienti
Elaborazione
Combinazione degli ingredienti
secondo una opportuna ricetta
Dati di
uscita
La torta !
Risolvere un problema
– vogliamo essere capaci di specificare la strategia
seguita dal passo di elaborazione in modo da
farla eseguire ‘automaticamente’ dal computer
quindi dobbiamo :
– riuscire a descrivere accuratamente i vari passi
della soluzione attraverso azioni che il
calcolatore è in grado di effettuare e con un
linguaggio che è in grado di comprendere
Risolvere un problema
Dati di
ingresso
Codificati
opportunamente
Umano
(che conosce
l’algoritmo)
Dati di
uscita
Elaborazione
Trasformazione dei dati di ingresso
seguendo i passi specificati
da un opportuno algoritmo
Ovvero la descrizione dell’algoritmo
secondo un linguaggio comprensibile al
calcolatore
Calcolatore
programma
(che conosce alcune azioni elementari:
es confrontare due numeri, eseguire semplici
operazioni aritmetiche
Qual’è il ruolo dei calcolatori ?
Nel loro impiego tradizionale, i calcolatori sono
essenzialmente esecutori di soluzioni che esseri
umani hanno previamente identificato e descritto
Questo utilizzo è motivato dalla notevole velocità di
esecuzione dei calcolatori e dalla loro capacità di
eseguire molte volte la stessa operazione
Un calcolatore è caratterizzato
– dal linguaggio che è in grado di interpretare e
– dalle istruzioni che è in grado di eseguire
Introduzione alla programmazione
• Prima
di scrivere un programma:
– Avere una piena comprensione del problema
– Pianificare con cura un approccio per risolverlo
• Mentre si scrive un programma:
– Sapere quali “mattoni per costruire” sono disponibili
– Seguire buoni principi di programmazione
Algoritmi
• Problemi
di elaborazione
– Possono essere risolti eseguendo, in un ordine
specifico, una serie di azioni
• Algoritmo: procedura in termini di
– Azioni che devono essere eseguite
– L’ordine in cui tali azioni devono essere eseguite
Algoritmi e Programmi
Algoritmo (def) :
– una sequenza di azioni non ambigue che
trasforma i dati iniziali nel risultato finale
utilizzando un insieme di azioni elementari che
possono essere eseguite da un opportuno
esecutore.
Programma (def)
– specifica di un algoritmo utilizzando un
linguaggio non ambiguo e direttamente
comprensibile dal computer
Pseudocodice
– Linguaggio artificiale e informale, che aiuta i programmatori
a sviluppare gli algoritmi
– Simile all’italiano di tutti i giorni
– Non realmente eseguito sui computer
– Aiuta il programmatore a “riflettere” sul programma, prima
che provi a scriverlo
• Facilmente convertibile in un corrispondente programma C
Strutture di controllo
• Esecuzione sequenziale
– Le istruzioni sono eseguite, una dopo l’altra, nell’ordine in
cui sono state scritte
• Trasferimento di controllo
– Quando la prossima istruzione ad essere eseguita non è
la prossima nella sequenza
• Strutture di controllo
– Tutti i programmi possono essere scritti in termini di tre
sole strutture di controllo:
• Struttura di sequenza: le istruzioni vengono eseguite
sequenzialmente in modo implicito
• Struttura di selezione: Se, Se…altrimenti
• Struttura di iterazione: Finché
Diagramma di flusso
Sono grafici che permettono di esprimere un
algoritmo in modo preciso ed intuitivo
Si costruiscono a partire da un certo numero di
‘blocchi base’ che rappresentano le operazioni
elementari ed i costrutti di controllo
Diagramma di flusso
I blocchi base:
Inizio
Sottoprog.
Operazione I/0
Fine
Si
Cond.
No
Elaborazione
Il comando di selezione Se
• Struttura di selezione:
– Usata per scegliere tra percorsi di azione alternativi
– Pseudocodice:
Se il voto dello studente è maggiore o uguale a 60
Visualizza “Promosso”
• Se la condizione è vera
– Sarà visualizzato “Promosso” ed “eseguita” l’istruzione
sucessiva
– Se falsa, la visualizzazione sarà ignorata e sarà eseguita
l’istruzione successiva
– I rientri rendono i programmi più semplici da leggere
Il comando di selezione Se
Simbolo rombo (simbolo di decisione)
– Indica che dovrà essere eseguita una scelta
– Contiene un’espressione che può essere vera o falsa
– Testa la condizione, segue il percorso appropriato
Il comando di selezione Se … altrimenti
• Se
– Esegue l’azione indicata solo quando la condizione è vera
• Se…altrimenti
– Specifica che, nel caso in cui la condizione sia vera, dovrà
essere eseguita una azione differente da quella che si dovrà
eseguire qualora la condizione sia falsa
• Pseudocodice:
Se il voto dello studente è maggiore o uguale a 60
Visualizza “Promosso”
altrimenti
Visualizza “Bocciato”
– Osservate le convenzioni di rientro e spaziatura
Il comando di selezione Se … altrimenti
• Diagramma
di flusso del comando di selezione
I comandi Se … altrimenti nidificati
Se il voto dello studente è maggiore o uguale a 90
Visualizza “A”
altrimenti
Se il voto dello studente è maggiore o uguale a 80
Visualizza “B”
altrimenti
Se il voto dello studente è maggiore o uguale a 70
Visualizza “C”
altrimenti
Se il voto dello studente è maggiore o uguale a 60
Visualizza “D”
altrimenti
Visualizza “F”
Il comando di iterazione Finché
• Comando di iterazione
– Consente al programmatore di specificare che una azione
dovrà essere ripetuta finché alcune condizioni rimarranno
vere
– Pseudocodice:
Finché ci sono ancora articoli nella mia lista della spesa
Compra il prossimo articolo e cancellalo dalla mia lista
– Il ciclo finché sarà ripetuto fino a che la condizione diventi
falsa
Il comando di iterazione Finché
• Esempio
int product = 2;
while (product <= 1000)
product = 2 * product;
Iterazione controllata da un contatore
– Ciclo ripetuto fino a che un contatore raggiunge un certo valore
– Iterazione definita: il numero delle iterazioni è noto
– Esempio: Una classe di dieci studenti sostiene un esame. Avete a
disposizione le votazioni (degli interi nell’intervallo da 0 a 100) per questo
esame. Determinare la media della classe in questo esame.
– Pseudocodice:
Inizializzare il totale a zero
Inizializzare il contatore dei voti a uno
Finchè il contatore resta minore o uguale a dieci
Prendere dall’input il prossimo voto
Aggiungere il voto al totale
Aggiungere uno al contatore
Impostare il valore della media al totale diviso dieci
Visualizzare la media
Formulazione degli algoritmi con il processo
top-down per raffinamenti successivi
Sviluppate un programma per il calcolo della media di una classe,
che elaborerà un numero arbitrario di votazioni ogni volta che il
programma sarà eseguito.
– Il numero di studenti é sconosciuto a priori
– In quale modo il programma potrà determinare quando terminare
l’immissione delle votazioni?
• Si usa un valore sentinella
– Anche chiamato valore di segnalazione, valore fittizio o valore bandiera
– Indica la “fine della immissione dei dati”
– L’iterazione finisce quando l’utente inserisce il valore sentinella
– Il valore sentinella dovrà essere scelto in modo che non possa essere
confuso con un valore di input accettabile (come -1 in questo caso)
Formulazione degli algoritmi con il processo
top-down per raffinamenti successivi
Raffinamenti successivi top down
– Cominciamo con una rappresentazione in pseudocodice del top:
Determinare la media della classe per l’esame
– Dividiamo il top in piccole attività e elenchiamole in ordine:
Inizializzare le variabili
Prendere in input, sommare e contare le votazioni dell’esame
Calcolare e visualizzare la media della classe
• Molti programmi hanno tre fasi:
– Inizializzazione: inizializza le variabili del programma
– Elaborazione: prende in input i valori dei dati e imposta
conseguentemente le variabili del programma
– Chiusura: calcola e visualizza i risultati finali
Formulazione degli algoritmi con il processo
top-down per raffinamenti successivi
Raffiniamo la fase di inizializzazione da Inizializzare le varibili in:
Inizializzare il totale a zero
Inizializzare il contatore a zero
• Raffiniamo Prendere in input, sommare e contare le votazioni
dell’esame in:
Prendere in input la prima valutazione (o forse il valore
sentinella)
Finché l’utente non ha ancora immesso il valore sentinella
Aggiungere questa valutazione al totale corrente
Aggiungere uno al contatore di valutazioni
Prendere in input la prossima valutazione (o forse il valore
sentinella)
Formulazione degli algoritmi con il processo
top-down per raffinamenti successivi
Raffiniamo Calcolare e visualizzare la media della classe in:
Se il contatore non è uguale a zero
Impostare la media con il totale diviso per il contatore
Visualizzare la media
altrimenti
Visualizzare “Non sono state immesse valutazioni”
Formulazione degli algoritmi con il processo
top-down per raffinamenti successivi
Inizializzare il totale a zero
Inizializzare il contatore a zero
Prendere in input la prima valutazione (o forse il valore sentinella)
Finché l’utente non ha ancora immesso il valore sentinella
Aggiungere questa valutazione al totale corrente
Aggiungere uno al contatore di valutazioni
Prendere in input la prossima valutazione (o forse il valore sentinella)
Se il contatore non è uguale a zero
Impostare la media con il totale diviso per il contatore
Visualizzare la media
altrimenti
Visualizzare “Non sono state immesse valutazioni”
Diagramma di flusso
I blocchi base vengono collegati tramite ‘frecce’
che collegano un’azione alla successiva all’interno
dell’algoritmo
Vediamo i diagrammi di flusso dei seguenti
algoritmi:
1. Trovare il maggiore fra 2 numeri interi x e y
2. Trovare il massimo fra N numeri
Il maggiore fra due numeri interi x, y
Algoritmo max
1. Leggi i valori di x e y dall’esterno
2. Calcola la differenza d fra x e y (d=x-y)
3. Se d è maggiore di 0 allora esegui il passo 4
altrimenti esegui il passo 5
4. Stampa ‘il massimo è …’ seguito dal valore di x
e termina
5. Stampa ‘il massimo è …’ seguito dal valore di y
e termina
DF di max
Inizio
Leggi x e y
d=x-y
Si
d>0?
No
Scrivi ‘max è’ y
Scrivi ‘max è’ x
Fine
DF di max
Inizio
Passo 1
Leggi x e y
Passo 2
d=x-y
Si
Passo 3No
d>0?
Scrivi ‘max è’ y
Scrivi ‘max è’ x
Passo 5
Passo 4
Fine
Determinare il massimo fra N numeri interi
Algoritmo max_N
1. Leggi il valore di N dall’esterno
2. Leggi i primi due numeri
3. Trova il maggiore m fra i primi due numeri (con
max)
4. Finchè (hai esaminato meno di N numeri)
• a. Leggi un nuovo numero x
• b. Trova il maggiore fra m e x usando l’algoritmo max
• c. Assegna il valore del maggiore a m
5. Stampa ‘il massimo è…’ ed il valore di m e
termina
DF per il problema del
massimo di N numeri
Inizio
Leggi i primi due numeri e
memorizzali nelle variabili a e b
m = max(a,b)
Si
Leggi un nuovo
numero in a
Ancora numeri
da esaminare ?
No
Scrivi ‘max è m’
Fine
m = max(a,m)
Supponiamo N fissato
DF e programmi
I DF sono un primo passo verso la
formalizzazione di un algoritmo in modo
non ambiguo
Per ottenere una codifica interpretabile
direttamente dalla macchina dobbiamo
però specificare molti più dettagli :
– trasformare tutte le ‘frasi’ in variabili e
modifiche su di esse :
• es : ‘ancora numeri da esaminare’ deve essere
tradotto in qualcosa di calcolabile dalla
macchina usando solo le operazioni elementari
Leggi N
Inizio
Leggi i primi due numeri e
memorizzali nelle variabili a e b
m = max(a,b)
Si
I<N?
I=I+1
I=2
No
Scrivi ‘max è m’
Leggi un nuovo
numero in a
m = max(a,m)
Fine
DF per il problema del
massimo di N numeri
(seconda versione)
Supponiamo N almeno 2
Programmi
Per ottenere una codifica interpretabile
direttamente dalla macchina dobbiamo
anche :
– decidere come codificare l’informazione
• non banale in esempi più complessi del nostro, ad
esempio se voglio codificare un’immagine o un video
– scrivere il tutto con una codifica ‘leggibile’ dalla
macchina
• … ma la macchina lavora molto a basso livello
(linguaggio macchina, codificato con zeri e uni) !!!!
Programmi
… soluzione….
– usare linguaggi di ‘livello’ più alto (linguaggi di
programmazione ad alto livello)
– usare dei programmi appositi per far tradurre i
nostri programmi in linguaggio macchina (i
compilatori)
importante ….
– I tipici linguaggi (C, Java, Fortran, Basic…)
permettono di definire strutture del tutto
analoghe ai diagrammi di flusso che abbiamo
visto finora
Programma: max in C
main() /* calcola max */
{
int x, y, d;
scanf ("%d %d”, &x, &y) ;
d=x-y;
if (d > 0)
printf (”il max è %d”, &x) ;
else
printf (”il max è %d”, &y) ;
return ;
}
Programma: max_N in C
main() /* calcola max_N */
{
int m, i, a, b;
i=2;
scanf ("%d %d”, &a, &b);
m = max(a,b);
while (i < N) { scanf ("%d ”, &a) ;
m = max(a,m);
i = i+1; }
printf (”il max è %d”, &m) ;
return ;
}
Programma: max_N in C (cont.)
int max(int x, int y)
/* sottoprogramma che calcola max */
{
int d;
d=x-y;
if (d > 0) return x;
else return y;
}
