Fondamenti Teorici e Programmazione

Transcript

1 Fondamenti Teorici e Programmazione Modulo A Elementi di Programmazione Claudio Gallicchio, Ph.D.

2 Informazioni Generali 2

3 Informazioni sul Modulo A FTP-A: Fondamenti Teorici e Programmazione A Modulo A Elementi di Programmazione Quando? il Lunedì dalle 12,00 alle 13,30 - Aule Fib H-Lab e Fib M-Lab il Mercoledì dalle 14,15 alle 15,45 - Aula Fib B 3

4 Programma del Modulo A La programmazione in JavaScript: Espressioni Funzioni senza stato Variabili e assegnamento Funzioni con Stato Costrutti di Controllo Condizionali Iteratori Array Array Associativi 4

5 Materiale Didattico Modulo A Modulo A: Lucidi delle lezioni resi disponibili sulla pagina Moodle del corso V. Ambriola. "Programmazione in JavaScript": Prima parte, Nota didattica, V. Ambriola, in formato pdf Testi di Consultazione: un qualsiasi testo su JavaScript, ad esempio Haverbeke, Marijn. Eloquent JavaScript. No Starch Press, Crockford, Douglas. JavaScript: The Good Parts: The Good Parts. " O'Reilly Media, Inc.",

6 Docenti: Modulo A Claudio Gallicchio, Ph.D. Assistant Professor Computational Intelligence and Machine Learning Group Dipartimento di Informatica - Universita' di Pisa Largo Bruno Pontecorvo 3, Pisa, Italy Polo Fibonacci web: gallicch@di.unipi.it tel.:

7 Pagina Moodle del Corso Organizzazione del corso Informazioni & Avvisi Slides Esercizi... 7

8 Introduzione alla Programazione 8

9 Elaborazione dell Informazione Informatica: elaborazione automatica dell informazione Individuare e implementare un metodo risolutivo automatico Risoluzione di un problema che richieda la manipolazione di informazione Per automatizzare la soluzione di un problema occorre rappresentare le informazioni e il metodo risolutivo in un linguaggio comprensibile dal calcolatore 9

10 Algoritmi e Programmazione Algoritmo: metodo risolutivo Linguaggio di Programmazione: linguaggio comprensibile al calcolatore Programma: sequenze di istruzioni del linguaggio che descrivono un algoritmo 10

11 Le Fasi della Programmazione Ad un primo livello di astrazione la programmazione può essere suddivisa in 4 macro-fasi: Specifica: definizione del problema quale funzione si vuole calcolare e quali sono i dati di interesse es. dati due numeri calcolarne il maggiore Individuazione di un algoritmo (metodo risolutivo) Codifica dell algorimo in un linguaggio di programmazione Esecuzione e messa a punto 11

12 Specifica Comprendere e definire (specificare) il problema che si vuole risolvere Descrizione dello stato iniziale del problema (dati iniziali, input) e dello stato finale atteso (risultati, output) La specifica può essere fatta in maniera piú o meno rigorosa 12

13 Esempi di Specifica Informale Es. 1: dati due numeri, trovare il maggiore Es. 2: dato un elenco telefonico e un nome, trovare il numero di telefono corrispondente Es. 3: data la struttura di una rete stradale e le informazioni sui flussi dei veicoli, determinare il percorso piú rapido tra due posizioni A e B Nota: La descrizione non fornisce un metodo risolutivo (es. 3) La descrizione puó essere ambigua o imprecisa (es. 2) 13

14 Algoritmi Dopo la specifica occorre individuare un algoritmo (metodo risolutivo) che permetta di ottenere i risultati attesi. In generale, in questa fase occorre: Individuare una soluzione Dimostrare che la soluzione è corretta Tra piú soluzioni, scegliere quella ottimale 14

15 Codifica Rappresentare l algoritmo e l informazione di interesse in un linguaggio di programmazione Il risultato è un programma eseguibile dal calcolatore Occorre rappresentare l algoritmo programma le informazioni iniziali dati in ingresso (input) le informazioni finali dati in uscita (output) le informazioni usate dall algoritmo dati ausiliari 15

16 Esecuzione Un programma può essere compilato oppure interpretato Compilazione il programma viene tradotto (compilato) in linguaggio macchina il nuovo programma in linguaggio macchina viene eseguito dal calcolatore Interpretazione il programma viene eseguito da un emulatore (interprete) dei comandi del linguaggio dato il programma, è l emulatore che ne calcola l output La correzione degli errori (in ogni caso) può richiedere la revisione di una o piú fasi (specifica, definizione dell algoritmo, codifica) 16

17 Introduzione a JavaScript 17

18 JavaScript: Caratteristiche Principali Linguaggio di programmazione interpretato linguaggio di scripting: permette di scrivere script programmi scritti per un particolare ambiente run time Consente di esprimere tutte le funzioni calcolabili L interprete è incorporato nei web browser (e servers) Permette di rendere dinamiche (ed interattive) le pagine web Weakly typed (tipizzazione debole) Non ha nulla a che fare con il linguaggio di programmazione Java 18

19 Scrivere ed Eseguire un Programma Un programma in JavaScript è scritto dall utente come una sequenza di caratteri Un esempio: function factorial(n){ if (n==0){ return 1; } else { return factorial(n-1)*n; } } write("fattoriale di 5 = "); writeln(factorial(5)); 19

20 Scrivere il Programma Usare un editor di testo, possibilmente con funzioni di source code editing e highlighting Ad esempio: Notepad++ 20

21 Eseguire il Programma Usare l ambiente di programmazione EasyJS Questo ambiente permette di: definire un programma JavaScript, eseguirlo, visualizzare il risultato dell esecuzione 21

22 Programmi in JavaScript Un programma in JavaScript è una sequenza di comandi I comandi (o istruzioni) sono eseguiti uno dopo l altro nell ordine in cui compaiono JavaScript è un linguaggio imperativo I comandi semplici devono terminare con un punto e virgola (;) JavaScript è case sensitive: fa distinzione tra lettere maiuscole e minuscole write e Write sono diversi! 22

23 Il Primo Programma in JavaScript Visualizzazione di una sequenza di caratteri "Ciao mondo!" //Il mio primo programma writeln("ciao mondo!"); /*Stampa Ciao mondo! in output */ Questo programma ha l effetto di stampare una riga di testo sulla finestra di output 23

24 Commenti Il testo racchiuso tra /* e */ è un commento, ad esempio /*Stampa Ciao mondo! in output */ Il testo che segue // fino alla fine della riga è un commento, ad esempio //Il mio primo programma L interprete ignora i commenti I commenti sono fondamentali per rendere comprensibile il programma a chi lo scrive e a chi lo legge 24

25 Istruzione di Stampa (output) writeln("ciao mondo!"); Esempio di istruzione semplice: ordina l esecuzione di un azione Repetita: le istruzioni semplici devono terminare con ; In questo caso l istruzione chiede di visualizzare sulla finestra di output la sequenza di caratteri tra gli apici L istruzione writeln("ciao mondo!"); è un invocazione (attivazione) di funzione il cui parametro è la sequenza di caratteri racchiusa tra doppi apici writeln è una comoda funzione che nasconde all utente (programmatore) molti dettagli implementativi connessi con la gestione degli output 25

26 Istruzione di Stampa (output)/2 L istruzione writeln provoca: 1. La visualizzazione della sequenza (argomento) a partire dalla posizione corrente del cursore (che inizialmente si trova nell angolo superiore a sinistra della finestra) 2. Lo spostamento del cursore all inizio della riga successiva writeln("ciao mondo!"); writeln("ciao mondo!"); Ciao mondo! Ciao mondo! 26

27 Istruzione di Stampa (output)/3 Un alternativa è rappresentata dall istruzione write: Visualizza la sequenza indicata a partire dalla posizione corrente del cursore Non va a capo! write("ciao mondo!"); write("ciao mondo!"); Ciao mondo!ciao mondo! 27

28 Invocare una Funzione Negli esempi visti di invocazione di funzione (es. writeln e write) l argomento è racchiuso tra parentesi (come in matematica) writeln("ciao mondo!"); nome della funzione argomento (a quali dati applicare la funzione) In questo caso l argomento è una costante di tipo sequenza di caratteri, o stringa 28

29 Costanti (letterali) Stringhe Una stringa è una sequenza di caratteri delimitata da un apice doppio ( ) o singolo ( ), ad esempio: "Lorem ipsum dolor sit amet" 'Lorem ipsum dolor sit amet I caratteri sono tutti i caratteri stampabili: le lettere alfabetiche minuscole e maiuscole, le cifre numeriche (da non confondere con i numeri), i segni di interpunzione e gli altri simboli che si trovano sulla tastiera di un calcolatore (e qualcuno di piu) Le costanti stringhe devono essere scritte su una sola riga 29

30 Sequenze di Escape Le stringhe vanno racchiuse tra apici ( o ) Come fare a inserire o (e altri caratteri speciali) in una stringa? Sequenze di escape: sequenza di 2 caratteri in cui il primo carattere è \ Ad esempio: \ stampa \ stampa \\ stampa \ \n indica ritorno a capo \t indica tabulazione orizzontale 30

31 Espressioni Un espressione in JavaScript rappresenta un calcolo che restituisce un valore Una costante (o letterale) è un espressione semplice Un espressione composta si ottiene combinando una o piú espressioni tramite un operatore l operatore combina uno, due o piú operandi 31

32 Concatenazione di Stringhe Per concatenare due stringhe si usa l operatore + Operatore binario (si applica a due operandi) Esempi: "Java" + "Script" = "JavaScript "2" + "3" = "23" 32

33 Costanti Numeriche Le costanti numeriche sono: interi: es. 456, 0, -7, +42 razionali (numeri con una parte decimale non nulla) I numeri razionali si possono rappresentare con notazione decimale, es: 3.14, -4.12, con notaizone esponenziale, es: 3E+2 = 300, 314E-2 = 3.14 Numeri speciali: Infinity e Infinity rappresentano rispettivamente infinito positivo e negativo Conversione automatica da interi a razionali quando necessario es: 1 viene automaticamente convertito in 1.0, ecc. 33

34 Operatori Numerici Operatori unari + si applica a costanti numeriche e non ha effetto, es. +4, +3.14, si applica a costanti numeriche e ne cambia il segno, es , -4, -34 Operatori binari + addizione, es = 7 - sottrazione, es = 3 * moltiplicazione, es. 30 * 2 = 60 / divisione, es. 3/2 = 1.5 % modulo (resto della divisione intera) 3 % 2 = 1, 3 % 3 = 0 34

35 Costanti Logiche o Booleane Sono usate per rappresentare valori di verità VERO true FALSO false Operatori su booleani! negazione (o complemento), cambia il valore di verità && congiunzione, true solo se entrambi gli operandi sono true disgiunzione, true se almeno uno degli operandi è true 35

36 Operatori di Confronto (o relazionali) Permettono di confrontare 2 valori di un dominio sul quale è definito un ordinamento == uguaglianza!= disuguaglianza > maggiore >= maggiore o uguale < minore <= minore o uguale Gli operandi devono essere dello stesso tipo 36

37 Operatori di Confronto (o relazionali)/2 Per i numeri l ordinamento è quello usuale 2 < 3, 3>=3, 2.2 > 2.0, 2.12!= Per i booleani false < true Per le stringhe si segue l ordine lessicografico basato sull ordinamento alfanumerico "abate" < "abete" "solo" > "sola" 37

38 Conversioni Implicite Se un operatore viene eseguito con operandi che non sono del tipo atteso avviene una conversione, se possibile. Per gli operatori numerici: i Booleani sono convertiti ( ) in questo modo true 1 false 0 le stringhe sono convertite in numeri, se possibile "23" 23, es. 2 * "23" = 46 se la stringa non rappresenta un numero viene restituito Nan (not a number) attenzione all operatore di concatenazione tra stringe 0 viene convertito in false ("0" non viene convertito!) 38

39 Operatori Booleani && e La valutazione degli operatori è lazy: il secondo operando viene valutato solamente se è necessario per &&: solo se il primo operando è true, per : solo se il primo operando è false. Se gli operandi non sono booleani: per &&: se il primo operando non può essere convertito in false allora il risultato è il secondo operando, altrimenti il risultato è il primo operando per : se il primo operando non può essere convertito in false allora il risultato è il primo operando, altrimenti il risultato è il secondo operando 39

40 Esercizi Cosa calcolano le seguenti istruzioni? writeln(5 true); writeln(5 false); writeln(0 false); writeln(0 true); writeln("0" true); writeln("0" false); writeln(5 && true); writeln(5 && false); writeln(0 && true); writeln(0 && false); writeln("0" && true); 40