Fondamenti di Informatica e Programmazione

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1 Fondamenti di Informatica e Programmazione MATLAB: Fondamenti di Programmazione in MATLAB Strutture Selettive e Iterative Prof. G ianni D Angelo giadangelo@unisa.it A. A. 2018/19

2 Fondamenti di Programmazione in MATLAB: Strutture Selettive e Iterative OUTLINE Operatori Relazionali e Logici Strutture di Controllo di MATLAB Strutture Selettive Costrutto IF Costrutto SWITCH-CASE Strutture Iterative Costrutto FOR Costrutto WHILE Istruzioni Break e continue

3 Operatori Relazionali 1/4 Basati sui principi della Logica Booleana Il loro scopo è quello di fornire risposte di tipo vero/falso a domande riguardanti il confronto di relazioni tra oggetti Più precisamente, gli operatori relazionali confrontano relazioni tra Tipi numerici Array, matrici e scalari Stringhe Intere espressioni Il risultato di una comparazione può essere vero (1) oppure falso (0) In MATLAB gli operatori relazionali possono operare direttamente anche su array e matrici

4 Operatori Relazionali 2/4 In MATLAB Un confronto falso da risultato 0 Un confronto vero da risultato 1 (o un valore diverso da 0) Operatore Descrizione > Maggiore di < Minore di >= Maggiore o uguale di <= Minore o uguale di == Uguale a = Diverso da

5 Operatori Relazionali 2/4 In MATLAB Un confronto falso da risultato 0 Un confronto vero da risultato 1 (o un valore diverso da 0) Operatore Descrizione > Maggiore di < Minore di >= Maggiore o uguale di <= Minore o uguale di NOTA IMPORTANTE: L operatore relazionale «Uguale a» è composto da due simboli uguale: ==, da non confondere con l operatore di assegnazione con un uguale = == Uguale a = Diverso da

6 Operatori Relazionali 2/4 In MATLAB Un confronto falso da risultato 0 Un confronto vero da risultato 1 (o un valore diverso da 0) Operatore Descrizione > Maggiore di < Minore di >= Maggiore o uguale di <= Minore o uguale di == Uguale a NOTA IMPORTANTE: Usare >= Non usare => Usare <= Non usare =< = Diverso da

7 Operatori Relazionali 3/4 Esempio 1 (== applicato a scalari) >> a=5 a = 5 >> b=9 b = 9 >> a==b ans = 0

8 Operatori Relazionali 3/4 Esempio 2 >> x = 5; >> y = 6; Espressione Valore x < y true 1 x <= y true 1 4 > 5 false 0 x == 5 true 1 x ~= y true 1 x + 1 y == 0 true 1

9 Operatori Relazionali 4/4 Esempio 3 (== applicato a matrici) >> M1=[4 3 3; 2 8 1; ] M1 = >> M2=[2 3 4; 3 3 1; ] M2 = >> M1==M2 ans =

10 Operatori Relazionali 4/4 Esempio 4 (> applicato ad array) >> x = 1 : 8 x = >> y = 8 : -1 : 1 y = >> bool_res = x > y bool_res =

11 Operatori Logici Gli operatori logici forniscono un modo per combinare o negare espressioni relazionali Operatori logici di base: AND, OR e NOT Operatore Descrizione Note && AND A && B da risultato 1 se A e B sono entrambi uguali a 1; A && B da risultato 0, altrimenti OR A B da risultato 1 se almeno uno tra A e B è uguale a 1; A B da risultato 0, altrimenti NOT ~A da risultato 0, se A è uguale a 1 ~A da risultato 1, se A è uguale a 0 Come visto nella prima parte del corso, ciascun operatore logico può essere specificato mediante una tavola di verità

12 Ordine di Precedenza dei Tipi di Operatori Livello di precedenza Primo Secondo Terzo Quarto Quinto Tipo di operatore Parentesi tonde; sono valutate a partire dalla coppia di parentesi più interne Operatori aritmetici e operatore NOT (~); sono valutati da sinistra a destra Operatori relazionali; sono valutati da sinistra a destra Operatore logico AND Operatore logico OR

13 Operatori Logici: Esempi 1/2 Espressione booleana che è vera solo se x è maggiore di 10 AND minore di 20 >> x = 5; >> (10 < x) && (x < 20) ans = 0

14 Operatori Logici: Esempi 2/2 È possibile controllare la precedenza usando le parentesi >> x = false; >> y = true; >> x && y true ans = 1 0 OR 1 >> x && (y true) ans = 0 0 OR 1

15 Operatori Logici (Elemento per Elemento) Gli operatori logici possono essere applicati agli array Operatore logico Descrizione & AND elemento per elemento OR elemento per elemento ~ NOT elemento per elemento N.B. Non va confuso l operatore & con l operatore && Non va confuso l operatore con l operatore

16 Operatori Logici Elemento per Elemento (Esempio) >> x = 1 : 8 x = >> y = 8 : -1 : 1 y = >> bool_res = x > y bool_res = >> bool_res_neg = ~(x > y) bool_res_neg = >> (x > y) & (y <= 2) ans = >> (x < 2) (y < 2) ans =

17 Operatori Logici (Indicizzazione di Array) Ottenere la matricola di tutti gli operai che guadagnano più di 5000 euro e lavorano meno di 10 giorni al mese >> salario = [1000, 7000, 6000, 3000, 8000]; >> giorni_lavorativi = [20, 8, 28, 5, 7]; >> matricola_operai = [10001, 10002, 10003, 10004, 10005]; >> salario > 5000 ans = >> giorni_lavorativi < 10 ans = >> (salario > 5000) & (giorni_lavorativi < 10) ans = >> matricola_operai ((salario > 5000) & (giorni_lavorativi < 10)) ans =

18 Operatori Logici (Indicizzazione di Matrici) >> x = [8 2 3; 1 5 0] x = >> x >= 5 ans = >> x(x >= 5) ans = 8 5 Notare la differenza con il comando find >> find(x >= 5) ans = 1 4 Notare che nel risultato finale non ci sono differenze >> x(find(x >= 5)) ans = 8 5

19 Strutture Fondamentali di MATLAB 1/3 Analogamente ad altri linguaggi di programmazione, MATLAB fornisce tre Strutture di Controllo fondamentali Sequenza Selezione Iterazione

20 Strutture Fondamentali di MATLAB 2/3 Sequenza È definita dalla sequenza lessicografica delle istruzioni istruzione1 istruzione2 istruzione3... istruzionen Esecuzione TOP-DOWN (alto verso il basso)

21 Strutture Fondamentali di MATLAB 2/3 Sequenza È definita dalla sequenza lessicografica delle istruzioni istruzione1 istruzione1 istruzione2 istruzione3... istruzionen istruzione2 istruzione3 istruzionen

22 Strutture Fondamentali di MATLAB 3/3 Selezione Le strutture selettive o decisionali Ci consentono di scrivere programmi in grado di prere delle decisioni Sono implementate mediante istruzioni condizionali Possono essere implementate in MATLAB mediante i costrutti IF (e sue varianti) e SWITCH-CASE In generale, le istruzioni condizionali contengono una o più clausole if (se), else (altrimenti) ed elseif (altrimenti se)

23 Costrutto IF 1/4 Selezione Semplice (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni VERA espressione FALSA blocco_istruzioni

24 Costrutto IF 1/4 Selezione Semplice (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni Se l espressione è vera (1) allora le istruzioni del blocco (blocco_istruzioni) sono eseguite Se l espressione è falsa (0) allora le istruzioni del blocco (blocco_istruzioni) non sono eseguite

25 Costrutto IF 1/4 Selezione Semplice (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni N.B. Ogni clausola if deve essere associata ad una clausola Quest ultima clausola indica la fine delle istruzioni (blocco_istruzioni) che devono essere eseguite se l espressione logica è vera L espressione logica può essere anche un espressione composta

26 Costrutto IF 1/4 Selezione Semplice (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni Uno spazio deve separare la parola chiave if dall espressione logica

27 Costrutto IF 1/4 Selezione Semplice (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni Istruzione 1; Istruzione 2;... Istruzione n; Le istruzioni possono essere formate da una singola istruzione o da una serie di istruzioni Di solito le istruzioni vengono rientrate verso destra (indentazione), per specificare che esse appartengono alla clausola if ed alla corrispondente clausola

28 Costrutto IF 1/4 Selezione Semplice (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni Esempio x = input('inserisci x: '); y = input('inserisci y: '); if x == y disp('x e y sono uguali');

29 Costrutto IF 2/4 Quando un processo decisionale comporta più azioni, è possibile utilizzare, insieme alla clausola if, anche le seguenti clausole else Che caratterizza una selezione a due vie elseif Che caratterizza una selezione a cascata

30 Costrutto IF 2/4 Selezione a Due Vie (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni_1 else blocco_istruzioni_2 VERA espressione FALSA blocco_istruzioni_1 blocco_istruzioni_2

31 Costrutto IF 2/4 Selezione a Due Vie (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni_1 else blocco_istruzioni_2 Se l espressione è vera (1) allora le istruzioni del blocco 1 (blocco_istruzioni_1) sono eseguite Altrimenti (se l espressione è falsa (0) allora) le istruzioni del blocco 2 (blocco_istruzioni_2) sono eseguite

32 Costrutto IF 2/4 Selezione a Due Vie (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni_1 else blocco_istruzioni_2 Esempio 1 x = input('inserisci x: '); if x > 0 disp('hai inserito un valore positivo'); else disp('hai inserito un valore negativo');

33 Costrutto IF 2/4 Selezione a Due Vie (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni_1 else blocco_istruzioni_2 Esempio 2 n = input('inserisci n: '); if n < 100 disp([num2str(n), ' è MINORE di 100']); else disp([num2str(n), ' è MAGGIORE O UGUALE di 100']);

34 Costrutto IF 2/4 Selezione a Due Vie (Sintassi MATLAB) if espressione blocco_istruzioni_1 else blocco_istruzioni_2 Esempio 3 if voto_esame < 18 disp('grrrrrrrr...il prof mi ha preso in antipatia!!!'); else disp('e vai!!! Ho superato l esame! Bye bye prof');

35 Costrutto IF 3/4 Selezione a «Cascata» if espressione1 blocco_istruzioni_1 elseif espressione2 blocco_istruzioni_2... elseif espressionen blocco_istruzioni_n else blocco_istruzione_altrimenti FALSA FALSA espr1 espr2 esprn VERA VERA VERA bloco_istr_1 bloco_istr_2 bloco_istr_n FALSA bloco_istr_altrimenti

36 Costrutto IF 3/4 Selezione a «Cascata» (Sintassi MATLAB) if espressione1 blocco_istruzioni_1 elseif espressione2 blocco_istruzioni_2... elseif espressionen blocco_istruzioni_n else blocco_istruzione_altrimenti

37 Costrutto IF 3/4 Selezione a «cascata»: Esempio if prezzo >= 999 perc_sconto = 35; elseif prezzo >= 599 && prezzo < 999 perc_sconto = 25; elseif prezzo < 599 perc_sconto = 19; elseif prezzo <= 0.99 perc_sconto = 0; disp('nessuno sconto! Spi di più per averlo!!!') else disp('prezzo non corretto!')

38 Costrutto IF 3/4 Selezione a «cascata»: Esempio if prezzo >= 999 perc_sconto = 35; elseif prezzo >= 599 && prezzo < 999 perc_sconto = 25; elseif prezzo < 599 perc_sconto = 19; elseif prezzo <= 0.99 perc_sconto = 0; disp('nessuno sconto! NOTA: Spi Equivale di più a per averlo!!') else 599 prezzo < 999 disp('prezzo non corretto!')

39 Costrutto IF 3/4 Selezione a «cascata»: Esempio if prezzo >= 999 perc_sconto = 35; elseif prezzo >= 599 && prezzo < 999 perc_sconto = 25; elseif prezzo < 599 perc_sconto = 19; N.B. elseif prezzo <= 0.99 perc_sconto = 0; Le clausole else ed elseif disp('nessuno sconto! Spi di più per averlo!!') else necessario disp('prezzo non corretto!') possono essere omesse quando non Tuttavia, se vengono utilizzate entrambe, la clausola else deve essere posta dopo elseif

40 Costrutto IF 3/4 Selezione a «cascata»: Esempio if prezzo >= 999 perc_sconto = 35; elseif prezzo >= 599 && prezzo < 999 perc_sconto = 25; elseif prezzo < 599 perc_sconto = 19; elseif prezzo <= 0.99 perc_sconto = 0; N.B. La clausola elseif non richiede un apposita clausola disp('nessuno sconto! Spi di più per averlo!!') else disp('prezzo non corretto!')

41 Costrutto IF 4/4 Le strutture decisionali possono essere annidate Una struttura può essere inclusa all interno di un altra struttura che, a sua volta, può contenerne un altra e così via Il rientro verso destra di alcune righe del codice mette in evidenza i gruppi delle istruzioni associate a ciascuna clausola if espressione1 blocco_istruzioni_1 if espressione2 blocco_istruzioni_2 Si noti che ogni clausola if è associata ad una clausola

42 Costrutto IF 4/4 Esempio 4 cena = true; fa_i_compiti = true; sistema_stanza = false; N.B. Ciascun else fa riferimento all ultimo if che non è stato chiuso da una clausola if cena && fa_i_compiti if ~sistema_stanza disp('bravo/a ragazzo/a'); else disp('ragazzo/a eccezionale'); else disp('ragazzaccio/a');

43 Costrutto IF 4/4 Approfondimento Strutture Selettive Annidate in MATLAB (Esempio Anno Bisestile)

44 Costrutto SWITCH-CASE 1/3 Il costrutto switch-case consente di selezionare un gruppo di istruzioni da eseguire, in base al valore di una variabile presa in input switch variabile case valore1 blocco_istruzioni_valore_1 case valore2 blocco_istruzioni_valore_2... case valoren blocco_istruzioni_valore_n otherwise blocco_istruzioni_otherwise Tale costrutto risulta essere utile per le enumerazioni ma poco appropriato per gli intervalli

45 Costrutto SWITCH-CASE 1/3 Il costrutto switch-case consente di selezionare un gruppo di istruzioni da eseguire, in base al valore di una variabile presa in input switch variabile case valore1 blocco_istruzioni_valore_1 case valore2 blocco_istruzioni_valore_2. programma.. case valoren blocco_istruzioni_valore_n otherwise blocco_istruzioni_otherwise N.B. Ogni valore di case deve essere scritto su una singola riga del Tale costrutto risulta essere utile per le enumerazioni ma poco appropriato per gli intervalli

46 Costrutto SWITCH-CASE 1/3 Il costrutto switch-case consente di selezionare un gruppo di istruzioni da eseguire, in base al valore di una variabile presa in input switch variabile case valore1 blocco_istruzioni_valore_1 case valore2 blocco_istruzioni_valore_2... case valoren blocco_istruzioni_valore_n otherwise blocco_istruzioni_otherwise La variabile di input viene confrontata con il valore che segue ciascuna clausola case Se esiste una clausola case seguita da un valore identico a quello assunto dalla variabile presa in input, MATLAB esegue il blocco di istruzioni relativo a tale clausola Poi prosegue l elaborazione con le istruzioni che si trovano dopo la relativa clausola Tale costrutto risulta essere utile per le enumerazioni ma poco appropriato per gli intervalli

47 Costrutto SWITCH-CASE 1/3 Il costrutto switch-case consente di selezionare un gruppo di istruzioni da eseguire, in base al valore di una variabile presa in input switch variabile case valore1 blocco_istruzioni_valore_1 case valore2 blocco_istruzioni_valore_2... case valoren blocco_istruzioni_valore_n otherwise blocco_istruzioni_otherwise N.B. vengono eseguite soltanto le istruzioni corrispondenti al primo valore di case equivalente alla variabile di input Tale costrutto risulta essere utile per le enumerazioni ma poco appropriato per gli intervalli

48 Costrutto SWITCH-CASE 2/3 Esempio 1 mese = input('inserisci il tuo mese di nascita (valore numerico): '); switch mese case 1 mesestr = 'Gennaio'; case 2 mesestr = 'Febbraio'; case 3 mesestr = 'Marzo'; case 12 mesestr = 'Dicembre'; otherwise disp('errore: Il valore deve essere compreso tra 1 e 12') disp(['ciao, sei nato il mese di ', mesestr])

49 Costrutto SWITCH-CASE 3/3 Esempio 2 Più espressioni per blocco case cifra = input('inserisci cifra > 0 : '); switch cifra case {2,4,6,8} disp('cifra PARI'); case {1,3,5,7,9} disp('cifra DISPARI'); otherwise disp('errore: La cifra deve essere compresa tra 1 e 9')

50 Strutture Iterative 1/3 Abbiamo visto che MATLAB fornisce tre strutture fondamentali Sequenza Selezione Iterazione

51 Strutture Iterative 2/3 Abbiamo visto che MATLAB fornisce tre strutture fondamentali Sequenza Selezione Iterazione

52 Strutture Iterative 3/3 Perché abbiamo bisogno dell Iterazione? Se una sezione di codice può essere potenzialmente ripetuta, essa deve essere inserita in una struttura iterativa (o ciclo) Un ciclo (o loop) è una struttura di controllo che permette di ripetere l esecuzione di istruzioni per un certo numero di volte Ogni ripetizione del ciclo è detta iterazione o (passo) MATLAB fornisce di due tipologie di struttura iterativa Ciclo for Utilizzato quando il numero di iterazioni è noto a priori Ciclo while Utilizzato quando il numero di iterazioni non è noto a priori Il ciclo termina quando è soddisfatta una particolare condizione

53 Ciclo FOR 1/9 Ciclo for (Sintassi MATLAB) for variabile = m:s:n blocco_istruzioni L espressione m:s:n assegna il valore iniziale m alla variabile di ciclo, che viene incrementata del valore s (detto step o incremento) Le istruzioni (blocco_istruzioni) vengono eseguite una sola volta per ogni iterazione, utilizzando il valore corrente della variabile di ciclo L elaborazione continua finchè la variabile di ciclo supera il valore finale per n Di solito, la variabile di ciclo è uno scalare, ma può essere anche un vettore o una matrice

54 Ciclo FOR 1/9 Ciclo for (Sintassi MATLAB) for variabile = m:s:n blocco_istruzioni Si noti che ogni for deve essere associato ad una clausola indica la fine delle istruzioni da eseguire all interno del ciclo

55 Ciclo FOR 1/9 Ciclo for (Sintassi MATLAB) for variabile = m:s:n blocco_istruzioni Fra la clausola for ed il nome della variabile di ciclo deve essere inserito uno spazio

56 Ciclo FOR 1/9 Ciclo for (Sintassi MATLAB) for variabile = m:s:n blocco_istruzioni È buona norma indentare (rientrare) verso destra le istruzioni del ciclo for e la corrispondente clausola, per mettere in evidenza quali istruzioni appartengono al ciclo

57 Ciclo FOR 1/9 for k = 1 : 1 : 10 x = k^2 M-File Script per calcolare l elevazione al quadrato degli interi da 1 a 10 (potenza.m) >> potenza x = 1 x = 4 x = 9 x = 16 x = 25 x = 36 x = 49 x = 64 x = 81 x = 100 Esecuzione

58 Ciclo FOR 1/9 L istruzione x = k^2 viene eseguita una sola volta per ogni iterazione, utilizzando il valore corrente della variabile di ciclo k for k = 1 : 1 : 10 x = k^2 M-File Script per calcolare l elevazione al quadrato degli interi da 1 a 10 (potenza.m)

59 Ciclo FOR 2/9 Ciclo for (Sintassi alternativa MATLAB) for variabile = valori_array blocco_istruzioni

60 Ciclo FOR 2/9 Ciclo for (Usare array e matrici come indice di ciclo) for variabile = valori_array blocco_istruzioni Il ciclo for risulta essere molto utile anche per la manipolazione di array e matrici

61 Ciclo FOR 3/9 Esempio 1 for i = [1:1:10] disp(i)

62 Ciclo FOR 3/9 Esempio 1 for i = [1:1:10] disp(i) [1:1:10] equivale al vettore [ ]

63 Ciclo FOR 3/9 Esempio 1 for i = [1:1:10] disp(i) Output

64 Ciclo FOR 4/9 Esempio 2 for i = 2:2:10 disp(i)

65 Ciclo FOR 4/9 Esempio 2 for i = 2:2:10 disp(i) Output Numeri pari da 2 a

66 Ciclo FOR 5/9 Esempio 3 Funzione che pre in input un array x e restituisce in output la somma degli elementi che esso contiene function [somma] = somma_array(x) s = 0 for i = 1:length(x) restituisce la dimensione di x s = s + x(i); somma = s;

67 Ciclo FOR 5/9 Esempio 3 function [somma] = somma_array(x) s = 0 for i = 1:length(x) s = s + x(i); somma = s; Esempi d uso >> mio_array = [ ]; >> somma_mio_array = somma_array(mio_array) somma_mio_array = 236 >> somma = somma_array(1:10) somma = 55

68 Ciclo FOR 6/9 Esempio 4 Funzione che pre in input un array x e restituisce in output la somma degli elementi con indice pari e la somma degli elementi con indice dispari function [somma_pari, somma_disp] = somma_pari_dispari(x) somma_pari = 0; somma_disp = 0; for i = 1:1:length(x) if (mod(i, 2) == 0) % indice pari somma_pari = somma_pari + x(i); else % indice dispari somma_disp = somma_disp + x(i); N.B.: I commenti (riportati in verde) saranno ignorati da MATLAB. Essi sono di aiuto solo a chi scrive/legge il codice sorgente della funzione

69 Ciclo FOR 6/9 Esempio 4 Funzione che pre in input un array x e restituisce in output la somma degli elementi con indice pari e la somma degli elementi con indice dispari function [somma_pari, somma_disp] = somma_pari_dispari(x) somma_pari = 0; somma_disp = 0; N.B. i vari livelli di indentazione for i = 1:1:length(x) if (mod(i, 2) == 0) % indice pari somma_pari = somma_pari + x(i); else % indice dispari somma_disp = somma_disp + x(i); N.B.: I commenti (riportati in verde) saranno ignorati da MATLAB. Essi sono di aiuto solo a chi scrive/legge il codice sorgente della funzione

70 Ciclo FOR 6/9 Esempio 4 N.B. È possibile annidare i cicli for e le istruzioni condizionali Funzione che pre in input un array x e restituisce la somma degli elementi con indice pari e la somma degli elementi con indice dispari Si noti che for ed if devono essere sempre accompagnati function [somma_pari, somma_disp] = somma_pari_dispari(x) dalla relativa clausola somma_pari = 0; somma_disp = 0; N.B. i vari livelli di indentazione for i = 1:1:length(x) if (mod(i, 2) == 0) % indice pari somma_pari = somma_pari + x(i); else % indice dispari somma_disp = somma_disp + x(i); N.B.: I commenti (riportati in verde) saranno ignorati da MATLAB. Essi sono di aiuto solo a chi scrive/legge il codice sorgente della funzione

71 Ciclo FOR 6/9 Esempio 4 Funzione che pre in input un array x e restituisce in output la somma degli elementi con indice pari e la somma degli elementi con indice dispari function [somma_pari, somma_disp] = somma_pari_dispari(x) somma_pari = 0; somma_disp = 0; for i = 1:1:length(x) if (mod(i, 2) == 0) % indice pari somma_pari = somma_pari + x(i); else % indice dispari somma_disp = somma_disp + x(i); N.B.: I commenti (riportati in verde9 saranno ignorati da MATLAB. Essi sono di aiuto solo a chi sommap = scrive/legge il codice sorgente della funztion Esempi d uso >> [sommap, sommad] = somma_pari_dispari([ ]) sommap = 6 sommad = 9 >> [sommap, sommad] = somma_pari_dispari([ ]) 10 sommad = 6

72 Ciclo FOR 7/9 Esempio 5 Funzione che pre in input un array x e restituisce in output l elemento con valore massimo function [massimo] = massimo(x) massimo = x(1); for i = 2:length(x) if x(i) > massimo massimo = x(i);

73 Ciclo FOR 7/9 Esempio 5 Funzione che pre in input un array x e restituisce in output l elemento con valore massimo function [massimo] = massimo(x) massimo = x(1); for i = 2:length(x) if x(i) > massimo massimo = x(i); Esempi d uso >> max = massimo([ ]) max = 500 >> max = massimo([ ]) max = -1 >> max = massimo([ /1000 2/3 8/29]) max =

74 Ciclo FOR 8/9 Esempio 6 Funzione che pre in input due array a e b (entrambi della stessa lunghezza) e restituisce in output un array c, in cui ogni elemento c(i) contiene il valore dell elemento massimo tra a(i) e b(i) Esempio Input/output funzione INPUT a = [ ] b = [ ] OUTPUT c = [ ] Suggerimento: possiamo utilizzare la funzione massimo, che abbiamo definito in precedenza

75 Ciclo FOR 8/9 Esempio 6 Funzione che pre in input due array a e b (entrambi della stessa lunghezza) e restituisce in output un array c, in cui ogni elemento c(i) contiene il valore dell elemento massimo tra a(i) e b(i) function [c] = massimi_valori(a, b) for i = 1:length(a) c(i) = massimo([a(i) b(i)]);

76 Ciclo FOR 8/9 Esempio 6 Funzione che pre in input due array a e b (entrambi della stessa lunghezza) e restituisce in output un array c, in cui ogni elemento c(i) contiene il valore dell elemento massimo tra a(i) e b(i) function [c] = massimi_valori(a, b) for i = 1:length(a) c(i) = massimo([a(i) b(i)]); >> c = massimi_valori([2 3], [1, 8]) c = 2 8 Esempi d uso >> c = massimi_valori([ ], [ ]) c =

77 Ciclo FOR 9/9 Esempio 7 Funzione che pre in input una matrice A e restituisce in output la somma degli elementi di A Soluzione 1 function [somma] = somma_matrice(a) [m n] = size(a); somma = 0; for r = 1:m %indicizza le righe della matrice for c = 1:n %indicizza le colonne della matrice somma = somma + A(r, c);

78 Ciclo FOR 9/9 Esempio Funzione che pre in input una matrice A e 2 restituisce 21 in output 4 la 6 somma degli elementi di A m Soluzione function [somma] = somma_matrice(a) [m n] = size(a); somma = 0; n for r = 1:m %indicizza le righe della matrice for c = 1:n %indicizza le colonne della matrice somma = somma + A(r, c);

79 Ciclo FOR 9/9 Esempio 7 Funzione che pre in input una matrice A e restituisce in output la somma degli elementi di A Soluzione 2 (Mediante la funzione somma_array definita precedentemente) function [somma] = somma_matrice_soluzione2(a) [m n] = size(a); somma = 0; for r = 1:m riga_a = A(r, :); % estraggo r-esima riga di A somma = somma + somma_array(riga_a);

80 Ciclo WHILE 1/3 Ciclo while (Sintassi MATLAB) while condizione blocco_istruzioni Finché la condizione del while è verificata (risulta essere vera), le istruzioni contenute nel corpo del ciclo (blocco_istruzioni) verranno eseguite D altro canto, non appena la condizione non sarà più verificata (risulterà falsa), il ciclo terminerà Il ciclo while è estremamente utile quando non è noto a priori il numero di iterazioni che dovranno essere eseguite Ad es., quando si vuole continuare un processo finché non è soddisfatta una particolare condizione

81 Ciclo WHILE 2/3 Ciclo while (Sintassi MATLAB) while condizione blocco_istruzioni Ogni clausola while deve essere associata alla relativa clausola

82 Ciclo WHILE 2/3 Ciclo while (Sintassi MATLAB) while condizione blocco_istruzioni Le istruzioni del ciclo (blocco_istruzioni) dovrebbero essere rientrate verso destra per agevolare la lettura dei programmi

83 Ciclo WHILE 3/3 Esercizio 1 x = 20; while x < 50 disp(x); x = x + 3; M-File Script Output

84 Ciclo WHILE 3/3 Esercizio 1 x = 20; while x < 50 disp(x); x = x + 3; M-File Script Output Affinché il ciclo while possa operare correttamente, 20 devono verificarsi due condizioni La variabile di ciclo (in questo caso x) deve avere un valore prima che venga eseguito il while

85 Ciclo WHILE 3/3 Esercizio 1 x = 20; while x < 50 disp(x); x = x + 3; M-File Script Output Affinché il ciclo while possa operare correttamente, 20 devono verificarsi due condizioni La variabile di ciclo (in questo caso x) deve avere un valore prima che venga eseguito il while La variabile di ciclo deve essere modificata in qualche modo dalle istruzioni del ciclo stesso

86 Ciclo WHILE 3/3 Esercizio 1 x = 20; while x < 50 disp(x); x = x + 3; M-File Script Output Le istruzioni sono eseguite una volta per ogni iterazione 20 del ciclo, utilizzando il valore corrente 23 della variabile di ciclo (in 26 questo caso x)

87 Ciclo WHILE 3/3 Esercizio 2 Esegue il ciclo finché non viene immesso un valore negativo somma = 0; x = input('inserisci x (> 0): '); while x > 0 somma = somma + x; x = input('inserisci x (> 0): '); disp(['somma: ', num2str(somma)]); M-File Script Esempio d uso Inserisci x (> 0): 10 Inserisci x (> 0): 9 Inserisci x (> 0): 8 Inserisci x (> 0): -1 somma: 27

88 Ciclo WHILE 3/3 Esercizio 2 Esegue il ciclo finché non viene immesso un valore negativo somma = 0; x = input('inserisci x (> 0): '); while x > 0 somma = somma + x; x = input('inserisci x (> 0): '); disp(['somma: ', num2str(somma)]); Prestare estrema attenzione alla condizione di terminazione del ciclo Potrebbe accadere che il ciclo non abbia mai termine M-File Script Esempio d uso Inserisci x (> 0): 10 Inserisci x (> 0): 9 Inserisci x (> 0): 8 Inserisci x (> 0): -1 somma: 27

89 Ciclo DO/WHILE MATLAB non offre una sintassi per il ciclo do/while È comunque possibile ottenere un comportamento simile a quello del do/while impiegando un while come segue: continua_ciclo = true; while continua_ciclo blocco_istruzioni; if ~condizione continua_ciclo = false; Esempio continua_ciclo = true; i = 1; while continua_ciclo disp(i); if ~(i < 10) continua_ciclo = false; i = i + 1;

90 break e continue 1/2 Le clausole break e continue possono essere usate all interno di un ciclo per terminare o modificare l esecuzione del ciclo stesso La clausola break (to break rompere) termina il ciclo, anche se non si è raggiunta la fine dello stesso) Il flusso di esecuzione del programma salta alla prossima istruzione fuori dal ciclo for i = 1 : 6 disp(i) if i > 3 break; Output

91 break e continue 1/2 Le clausole break e continue possono essere usate all interno di un ciclo per terminare o modificare l esecuzione del ciclo stesso La clausola break (to break rompere) termina il ciclo, anche se non si è raggiunta la fine dello stesso) Il flusso di esecuzione del programma salta alla prossima istruzione fuori dal ciclo for i = 1 : 6 disp(i) if i > 3 break; È possibile utilizzare un istruzione if per saltare fuori dal ciclo, prima che la variabile di ciclo abbia raggiunto il suo valore finale Per fare questo è possibile usare l istruzione break, che termina Output un ciclo senza concludere l intero programma

92 break e continue 2/2 Le clausole break e continue possono essere usate all interno di un ciclo per terminare o modificare l esecuzione del ciclo stesso La clausola continue salta un iterazione del ciclo, ma fa si che il flusso di esecuzione rimanga comunque all interno del ciclo Il flusso di esecuzione del programma salta alla fine del ciclo (bypassando tutte le istruzioni presenti tra la clausola continue e quella ) e comincia con la prossima iterazione del ciclo for i = 1 : 6 if mod(i, 2) == 0 continue; disp(i) Output

93 break e continue 2/2 Le clausole break e continue possono essere usate all interno di un ciclo per terminare o modificare l esecuzione del ciclo stesso La clausola continue salta un iterazione del ciclo, ma fa si che il flusso di esecuzione rimanga comunque all interno del ciclo Il flusso di esecuzione del programma salta alla fine del ciclo (bypassando tutte le istruzioni presenti tra la clausola continue e quella ) e comincia con la prossima iterazione del ciclo for i = 1 : 6 if mod(i, 2) == 0 continue; disp(i) Questa istruzione passa il controllo del programma alla successiva iterazione del ciclo for o while in cui figura, ignorando tutte le istruzione restanti nel corpo del ciclo Output Nei cicli annidati, l istruzione continue passa il controllo del programma alla successiva iterazione del ciclo for o while in cui è contenuta

94 Esercizio 1 [Per casa] Espressione Valore

95 Esercizio 2 [Per casa] Simulare una sequenza di 20 lanci di un dado a 6 facce Se per 2 lanci consecutivi esce il numero 6 Viene stampato «Hai Vinto!» e la simulazione si arresta Se non sono capitati due lanci consecutivi in cui è uscito il numero 6 Viene stampato «Riprova» e la simulazione si arresta

96 Riferimenti Capitolo 4 Paragrafi 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7