Istruzioni di Ciclo. Unità 4. Corso di Laboratorio di Informatica Ingegneria Clinica BCLR. Domenico Daniele Bloisi

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1 Corso di Laboratorio di Informatica Ingegneria Clinica BCLR Domenico Daniele Bloisi

2 Docente Ing. Domenico Daniele Bloisi, PhD Ricercatore Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti Via Ariosto 25 (adiacente Piazza Dante, fermate Manzoni, Vittorio Emanuele, Tram 3 fermata via Labicana) bloisi@dis.uniroma1.it Home page: Pagina 2

3 Ricevimento In aula, subito dopo le lezioni Su appuntamento (tramite invio di una ) presso: Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti, via Ariosto 25 - II piano, stanza A209 Si invitano gli studenti a controllare regolarmente la bacheca degli avvisi Pagina 3

4 Orari Lunedì Aula 15, via Scarpa 14 Lunedì Aula 15, Laboratorio Didattico via Tiburtina 205 Martedì Aula 16, via Scarpa 14 Mercoledì Aula 15, via Scarpa 14 Pagina 4

5 Sommario Ripetizione di istruzioni Istruzione while Ciclo di lettura Schemi di ciclo Istruzione for Istruzione do Cicli annidati Istruzioni di controllo del flusso Pagina 5

6 Istruzioni di controllo del flusso Finora abbiamo visto: istruzioni semplici: invocazione di funzioni istruzioni semplici, come assegnazione o uso di un operatore di incremento/decremento seguito da ";" istruzioni di uscita (break e return) istruzioni composte (o strutturate) blocco di istruzioni ({) istruzioni condizionali (if-else, if, switch) Pagina 6

7 Ripetizione di istruzioni Nei linguaggi di programmazione esistono due modi per ottenere la ripetizione di istruzioni: L'utilizzo di istruzioni di ciclo (o iterative), che sono una forma di istruzione composta L'utilizzo di funzioni ricorsive Pagina 7

8 Cicli definiti ed indefiniti Si distinguono due tipi di ciclo, che si differenziano in base a come viene determinato il numero di iterazioni (ripetizioni del corpo del ciclo): Nei cicli definiti il numero di iterazioni è noto prima di iniziare l'esecuzione del ciclo. Nei cicli indefiniti il numero di iterazioni non è noto prima di iniziare l'esecuzione del ciclo, ma è legato al verificarsi di una condizione (questo dipende a sua volta dalle operazioni eseguite nel corpo del ciclo). Pagina 8

9 Esempi Ciclo definito: per 10 volte ripeti la stampa di un * Numero di iterazioni noto a tempo di compilazione Ciclo indefinito: finché l utente non sceglie di smettere, stampa un * e chiedi all utente se smettere Numero di iterazioni noto a tempo di esecuzione In C, entrambi i tipi di ciclo possono essere realizzati attraverso l istruzione while. Pagina 9

10 Ciclo while L istruzione while consente la ripetizione di una istruzione. Sintassi while (condizione) istruzione condizione è un espressione istruzione (detta anche il corpo del ciclo) è una singola istruzione (anche composta come un blocco di istruzioni) Pagina 10

11 Semantica viene valutata prima la condizione se è vera, viene eseguita istruzione e si torna a valutare la condizione, procedendo così fino a quando condizione diventa falsa a questo punto si passa ad eseguire l istruzione che segue il ciclo while il corpo del ciclo viene eseguito finché la condizione si mantiene vera. Non appena questa diventa falsa, si esce dal ciclo e si continua l esecuzione con l istruzione successiva al while. Pagina 11

12 Esempio stampa di 100 asterischi (ciclo definito) int i = 0; while (i < 100) { printf("*"); i++; Pagina 12

13 Controllo del flusso while (condizione) { istruzione-1 istruzione-n istruzione-n+1 0 vero istruzione-1 istruzione-n condizione 0 falso istruzione-n+1 Pagina 13

14 Ciclo while per la lettura lettura e stampa su video di un insieme di caratteri in input. #include <stdio.h> int main () { int c; c = getchar(); while (c!= EOF) { putchar(c); c = getchar(); return 0; ciclo indefinito Le iterazioni continuano fino a quando non vengono premuti contemporaneamente i tasti CTRL e Z (Windows) oppure CTRL e D (Unix) Pagina 14

15 Funzione getchar Legge il prossimo carattere dallo standard input e lo restituisce come valore intero int getchar( void ); Il carattere letto è restituito come int. Se si raggiunge End Of File (EOF) o viene riscontrato un errore in lettura, la funzione restituisce il valore della costante simbolica di tipo int EOF (che generalmente vale -1) definita in stdio.h Pagina 15

16 Funzione putchar Visualizza sullo standard output il carattere immagazzinato in c int putchar( int c ); Se non ci sono errori, lo stesso carattere letto viene restituito. Se si verifica un errore, viene restituito EOF. Pagina 16

17 Ciclo while per la lettura versione alternativa Lettura e stampa su video di un insieme di caratteri in input. #include <stdio.h> int main () { int c; while ((c = getchar())!= EOF) putchar(c); return 0; ciclo indefinito Pagina 17

18 Esempio di esecuzione Pagina 18

19 Esempio Stampa del doppio degli interi letti in input. #include <stdio.h> int main () { int c, dato; c = scanf("%d", &dato); while (c!= EOF) { dato *= 2; printf("%d\n", dato); c = scanf("%d", &dato); return 0; ciclo indefinito Pagina 19

20 Struttura generale del ciclo di lettura lettura del primo elemento; while (elemento è valido) { elaborazione elemento; lettura elemento successivo; Pagina 20

21 Esempio di ciclo while: divisione con le sottrazioni int dividendo, divisore, quoziente, resto; dividendo =...; divisore =...; quoziente = 0; resto = dividendo; ciclo while (resto >= divisore) { definito quoziente++; resto -= divisore; printf("quoziente = %d\n", quoziente); printf("resto = %d\n", resto); Pagina 21

22 Esempio di ciclo while: potenza int base, esponente, potenza; base =...; esponente =...; potenza = 1; while (esponente > 0) { potenza *= base; esponente--; ciclo definito Pagina 22

23 Esempio di ciclo while: prodotto con le somme int moltiplicando, moltiplicatore, prodotto; moltiplicando =...; moltiplicatore =...; prodotto = 0; while (moltiplicatore > 0) { prodotto += moltiplicando; moltiplicatore--; ciclo definito Pagina 23

24 Elementi caratteristici nella progettazione di un ciclo definizione del valore delle variabili utilizzate nel ciclo prima dell inizio dell esecuzione del ciclo iniziliazzazione while (condizione) { operazione passo successivo espressione valutata all inizio di ogni iterazione, il cui valore di verità determina l esecuzione del corpo del ciclo o la fine del ciclo calcolo del risultato parziale ad ogni iterazione del ciclo (nel corpo del ciclo) operazione di incremento/decremento della variabile che controlla le ripetizioni del ciclo (nel corpo del ciclo) Pagina 24

25 Terminazione Una volta progettato il ciclo occorre verificarne la terminazione. Occorre, cioè, verificare che l esecuzione delle istruzioni del ciclo possa modificare il valore della condizione in modo da renderla falsa. Esempio l'istruzione moltiplicatore--; consente di rendere la condizione (moltiplicatore > 0) falsa, se moltiplicatore è un numero intero positivo. Pagina 25

26 Algoritmo: proprietà Un algoritmo è caratterizzato da: non ambiguità: le istruzioni devono essere univocamente interpretabili dall esecutore eseguibilità: ogni istruzione deve poter essere eseguita (in tempo finito) con le risorse a disposizione finitezza: l esecuzione dell algoritmo deve terminare in tempo finito per ogni insieme di dati in ingresso Pagina 26

27 Errori comuni nella scrittura di cicli while (1/3) Mancata inizializzazione di una variabile che viene utilizzata nella condizione del ciclo. int i; while (i!= 0) { printf("%d\n", i); printf("%d\n", i*i); printf("prossimo intero\n"); Pagina 27

28 Errori comuni nella scrittura di cicli while (2/3) Mancato aggiornamento delle variabili che compaiono nella condizione del ciclo. int i, dato; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &dato); while (i!= EOF) { printf("quadrato di %d = %d\n", dato, dato*dato); Manca aggiornamento di i Pagina 28

29 Errori comuni nella scrittura di cicli while (3/3) Numero di iterazioni errato di 1 Esempio: stampa di 10 asterischi int i = 0; while (i <= 10) { // corretto: (i < 10) printf("*"); i++; Pagina 29

30 Schemi di ciclo contatore: conta il numero di valori in un insieme accumulatore: accumula i valori di un insieme valori caratteristici di un insieme: determina un valore caratteristico tra i valori in un insieme (ad esempio, il massimo, quando sui valori dell'insieme e definito un ordinamento) Pagina 30

31 Schema di ciclo contatore: numero di interi immessi in input int d, i; int contatore = 0; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); while (i!= EOF) { contatore++; printf("ho letto: %d\n", d); printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); printf("\nfine lettura, ho letto %d " " interi\n", contatore); Pagina 31

32 Schema di ciclo contatore: numero di interi positivi immessi in input int d, i; int contatore = 0; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); while (i!= EOF) { if(d > 0) contatore++; printf("ho letto: %d\n", d); printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); printf("\nfine lettura, ho letto %d " " interi positivi\n", contatore); Pagina 32

33 Schema di ciclo accumulatore: somma valori interi int d; //intero corrente int i; int somma; //variabile usata come accumulatore somma = 0; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); while (i!= EOF) { somma += d; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); printf("\nsomma totale = %d\n", somma); Pagina 33

34 Schema di ciclo accumulatore: prodotto valori interi int n; //intero corrente int i; int prodotto; //variabile usata come accumulatore prodotto = 1; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &n); while (i!= EOF) { prodotto *= n; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &n); printf("\nprodotto totale = %d\n", prodotto); Pagina 34

35 Schema di ciclo valori caratteristici di un insieme: massimo di un intervallo noto Problema trovare il massimo di un insieme di numeri interi dati in input. int max; // massimo corrente max = 0; int d, i; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); while (i!= EOF) { if (d > max) max = d; printf("inserisci intero:\n"); i = scanf("%d", &d); printf("\n"); if (max == 0) printf("insieme di valori vuoto\n"); else printf("massimo intero letto = %d\n", max); Assunzioni intervallo di interi noto, è possibile denotare valori estremi (es. tutti i valori sono > 0) l insieme di interi può essere vuoto Pagina 35

36 Schema di ciclo valori caratteristici di un insieme: massimo di un insieme non vuoto double f; // reale corrente double max; // massimo corrente int i; printf("inserisci dato:\n"); i = scanf("%lf", &f); max = f; while (i!= EOF) { if (f > max) max = f; printf("inserisci dato:\n"); i = scanf("%lf", &f); printf("\nmassimo = %f\n", max); Problema trovare il massimo di un insieme di numeri reali dati in input. Assunzioni nell insieme vi è almeno un reale l intervallo di reali non è noto, non si possono denotare i valori estremi. Pagina 36

37 Schema di ciclo valori caratteristici di un insieme: massimo nel caso generale double f; // reale corrente double max = 0; // massimo corrente int i; printf("inserisci dato:\n"); i = scanf("%lf", &f); if(i == EOF) printf("\ninsieme di valori vuoto\n"); else { max = f; while (i!= EOF) { if (f > max) max = f; printf("inserisci dato:\n"); i = scanf("%lf", &f); printf("\nmassimo = %f\n", max); Problema trovare il massimo di un insieme di numeri reali dati in input. Assunzioni l insieme di reali potrebbe essere vuoto l intervallo di reali non è noto Pagina 37

38 Esercizio Si scriva un programma in grado di prendere in input un carattere c ed un intero n. Il programma deve stampare a video il carattere n volte su righe separate. Inoltre, si controlli che l input n sia un numero > 0, in caso contrario il programma dovrà stampare un messaggio di errore. Esempio Immettere un carattere c e un intero n (es. e 7): D 3 D D D Pagina 38