Come ragiona il
computer
Problemi e algoritmi
Il problema
Abbiamo un problema quando ci poniamo
un obiettivo da raggiungere e per
raggiungerlo dobbiamo mettere a punto
una strategia
Per risolvere il problema individuiamo una
sequenza di istruzioni elementari che,
partendo dai dati noti, arrivi a dare la
soluzione
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I problemi tipici dell’informatica
Ricerca di informazioni
Elaborazione
Decisioni
Ottimizzazioni
3
1
Ricerca di informazione
Trovare il numero di telefono di una
persona, individuare il numero più piccolo
di una sequenza, stabile se una parola
precede alfabeticamente un’altra
4
Problemi di elaborazione di
informazioni
Calcolare il costo totale di un certo numero
di prodotti, trovare perimetro e area di una
figura geometria, …
5
Problemi di decisione
Decidere se per andare a scuola è più
conveniente il motorino, l’autobus, andare
a piedi, farsi accompagnare da un genitore
6
2
Problemi di ottimizzazione
Trovare tra tutte le soluzioni possibili del
problema quella che rende minimo un
certo fattore, per esempio scegliere il
mezzo di trasporto più economico per
andare a Parigi oppure quello con il quale
si impiega meno tempo
7
Risolvere un problema
Interpretare l’enunciato
Individuare i dati noti e quelli da trovare
Costruire un modello
Descrivere il procedimento risolutivo
Eseguire le operazioni stabilite nel processo
risolutivo
Verificare se i risultati ottenuti corrispondono alla
soluzione del problema reale
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Risolvere un problema
Verifica dei risultati
Problema
Interpretazione
Esecuzione
Modello
algoritmo
9
3
Algoritmo
Un algoritmo è una sequenza finita di
operazioni elementari che porta alla
soluzione del problema.
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Algoritmo
Serie di prescrizioni o istruzioni che
specifica l’insieme delle azioni da
compiere per poter risolvere un problema
[Al-Khowarizmi,
IX sec.]
Regole per eseguire le 4 operazioni aritmetiche sui
numeri scritti in notazione decimale
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Algoritmi: Requisiti
Finitezza
Spaziale
Temporale
Generalità
Classe
di problemi
di definizione
Dominio
Completezza
Non ambiguità
Eseguibilità
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4
Diagramma di flusso o
diagrammi a blocchi
È uno metodi più comuni usati per la
rappresentazione di algoritmi.
Si presenta come un insieme di figure
geometriche collegate da frecce.
13
Inizio
Inizio
Tutti i diagrammi a
blocchi cominciano
con un’ellisse che
contiene la parola
inizio
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Dati in ingresso
Dati in
ingresso
I dati in ingresso sono
i dati noti del
problema, quelli che
devono essere
elaborati per arrivare
alla soluzione
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5
Operazioni
Operazioni
Le operazioni da
svolgere sui dati sono
racchiuse in rettangoli
16
Scelta
Vero o falso?
Quando si deve fare
una scelta tra due
possibilità si usa il
rombo
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Dati in uscita
Dati in
uscita
I dati in uscita sono
quelli che si vuole
conoscere e
costituiscono il
risultato
dell’elaborazione
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6
Fine
fine
Ogni diagramma di
flusso si conclude con
un’ellisse che
contiene la parola fine
19
Diagrammi di Flusso
Regole di Costruzione
Un solo blocco iniziale e un solo blocco finale
Ogni
Il
blocco è raggiungibile da quello iniziale
blocco finale è raggiungibile da ogni blocco
I blocchi sono in numero finito
Ogni
blocco di azione (calcolo o ingresso/uscita) ha
una freccia entrante ed una uscente
Ogni blocco di decisione ha una freccia entrante e
due uscenti
Ogni freccia parte da un blocco e termina in un
blocco o su un’altra freccia
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Problema della chiave
Trovare in un mazzo
di chiavi quella che
apre il lucchetto
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7
Programmazione Strutturata
Uso di schemi fondamentali
Uso
di soli diagrammi strutturati
Configurazioni standard di blocchi elementari,
comuni a molti processi della vita quotidiana
Sviluppo per raffinamenti successivi
Ogni
schema fondamentale ha un solo punto di
ingresso ed un solo punto di uscita
Sostituibile ad un blocco di azione
Nella sostituzione, si possono omettere i blocchi di
inizio e fine dello schema che si sta inserendo
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Programmazione Strutturata
Schemi fondamentali
Sequenza
Selezione
Concatenazione
Scelta
di azioni
di azioni alternative
Dipendenza da una condizione
Iterazione
Ripetizione
di una certa azione
Dati potenzialmente diversi
Dipendenza da una condizione
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Programmazione Strutturata
Schemi fondamentali
Sequenza
Selezione
A1
A1
C
…
An
A2
C
A
Iterazione
C
A
A
C
24
8
