BREVE INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE IN C++ E MATHEMATICA

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1 BREVE INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE IN C++ E MATHEMATICA 1

2 LA PROGRAMMAZIONE STRUTTURATA Regole formali per la costruzione del software Metodo di astrazione suddivisione del programma in parti logiche deve risultare naturale la successiva concatenazione programma suddiviso in vari moduli modulo costituito da variabili azioni funzionalità operazioni programma è terminato quando è tutto espresso in termini di operazioni 2

3 FIGURE DI CONTROLLO Schema di programma deve corrispondere ad una figura di controllo Classificazione delle figure di controllo enunciato sequence enunciati condizionali e selettivi enunciati ripetitivi Proprietà delle figure di controllo corrispondenti ad un costrutto logico rappresentati da un diagramma di flusso ad una entrata ed una uscita 3

4 FIGURE DI CONTROLLO SEQUENCE Enunciati condizionali e selettivi IF THEN IF THEN ELSE CASE Enunciati ripetitivi WHILE DO REPEAT UNTIL FOR DO 4

5 SEQUENCE { ; ; ; S 1 S 2 S 3 ; ; ; } ; S n ; 5

6 IF THEN if (L) S; If[L, S; ]; 6

7 IF THEN ELSE if (L) ; else ; If[L, S ; 1, S ; 2 ]; 7

8 CASE switch(e) Switch[E,, E 1 S 1,,, ;, ;, ; E 2 S 2 ]; E 3 S 3 E n S n, ; { case E 1 : S 1 ; break; case E 2 : S 2 ; break; case E n : S n ; break; } 8

9 WHILE while (L) { S; } While[L, S; ]; 9

10 REPEAT do { S; } while (L); Do [ S; ]; 10

11 FOR for (c=a; c<=b; c++) S; for (c=a; c>=b; c ) S; for (c=a; c<=b; c+=k) S; for (c=a; c>=b; c =k) S; For[c=a,c<=b,c++, S; ]; For[c=a,c>=b,c, S; ]; For[c=a,c<=b,c+=k, S; ]; For[c=a,c>=b,c =k, S; ]; 11

12 Sistema in forma normale Sistemi equivalenti Metodo di Gauss Forward elimination Ax a* n 1, A' x a' * n 1 a a a a ( k 1) ( k) ( k 1) ik ( k 1) ij ij ( k 1) kj akk 12

13 Backward substitution forward x a a x n 1 ( i 1) ( i 1) i ( i 1) in 1 ij j aii j i ( n 1) n(2n 1) n n 5 nn ( 1) n backward nn ( 1) 2 13

14 Editing Preprocessore Compilatore Assembler Linker Loader Esecuzione FASI COSTRUZIONE PROGRAMMA 14

15 STRUTTURA DI UN PROGRAMMA C++ Commento in cui si descrive il contenuto del programma Direttive al preprocessore Istruzioni del programma int main( ) { dichiarazione di tipo delle variabili lettura dei dati corpo del programma stampa dei risultati return 0; } 15

16 STRUTTURA DI UN PROGRAMMA MATHEMATICA Commento in cui si descrive il contenuto del programma Istruzioni del programma dichiarazione di tipo delle variabili lettura dei dati corpo del programma stampa dei risultati Modular programming 16

17 Addizione + Sottrazione Moltiplicazione * Divisione / Modulo % (solo tra interi) OPERATORI ARITMETICI ++a, a++: incrementa di 1 la variabile a (in un espressione nel primo caso prima incrementa la variabile e poi ne calcola il valore nel secondo caso viene calcolato prima il valore dell espressione e poi si ha l incremento) a, a : la variabile a diminuisce di 1 a+=k: la variabile a aumenta di k a=a+k a =k: la variabile a diminuisce di k a=a k a*=k: la variabile a è moltiplicata per k a=a*k a/=k: la variabile a è divisa per k a=a/k a%=k: resto della divisione di a con k 17

18 OPERATORI LOGICI && (and) espressione1 espressione2 && F F F F T F T F F T T T (or) espressione1 espressione2 F F F F T T T F T T T T! (not) espressione! F T T F 18

19 OPERATORI RELAZIONALI Oper C++ = ==!= > > < < >= <= 19

20 ESEMPIO // commento #include<nome file> int main( ) { dichiarazioni di tipo delle variabili (bool, short, int, long, float, double) cout<<messaggio sul video; cin>>assegnazione a mezzo tastiera; fase di elaborazione cout<< risultati sul video; system( PAUSE ); return 0; } 20

21 PAROLE RISERVATE: C e C++ SOLO C++ auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while asm bool catch class const_cast delete dynamic_cast explicit false friend inline mutable namespace new operator private protected public reinterpret_cast static_cast template this throw true try typeid typename using virtual 21

22 GLI ARRAY Dichiarazione di tipo: int A[10][13] [C++]; Table[b,{i,1,10},{j=1,13}] [Mathematica] array di 10 righe e 13 colonne La prima posizione è sempre 0 [C++]; 1 [Mathematica] A può essere considerato l indirizzo del primo elemento Se l array ha m righe ed n colonne A[h][k] è in posizione A+(h*n)+(k+1) [C++], ((h 1)*n)+k [Mathematica] E possibile inizializzare un array al momento della definizione di tipo 22

23 #include <iostream.h> #include <fstream.h> #include <stdlib.h> int main() { char ch; int i; float f; char str[80]; COSTRUZIONE FILE DATI C++ ofstream out("test1"); if(!out) { cout<<"impossibile aprire il file. \n"; return 1; }; out << 10 << " " << << "\n"; out << "prova scrittura su file "; out.close(); system("pause"); return 0; } 23

24 LETTURA FILE DATI #include <iostream.h> #include <fstream.h> #include <stdlib.h> int main() { char ch; int i; float f; char str[80]; ifstream in("test1"); if(!in) { cout<<"impossibile aprire il file. \n"; return 1; }; in >> i; in >> f; in >> ch; in >> str; cout<< i << " " << f << " " << ch << " " << "\n"; cout<< str<< "\n"; in.close(); system("pause"); return 0; } 24

25 ClearAll; SeedRandom[110]; SetDirectory["C:/"]; COSTRUZIONE FILE DATI MATHEMATICA reg1=openread["datiinput.txt"]; a=read[reg1,real]; b=read[reg1,number]; c=read[reg1,string]; Close[reg1]; reg2=openwrite["nome.txt"]; Write[reg2,a," ",b," ",c]; Close[reg2]; reg1=openread["datiinput.txt"]; a=read[reg1,real]; b=read[reg1,number]; c=read[reg1,string]; Close[reg1]; reg2=openwrite["nome1.txt"]; Write[reg2,a," ",b]; WriteString[reg2,c]; Close[reg2]; 25

26 RISULTATO 1.35" "2" ""rai" 1.35" "2 rai 26

27 PRODOTTO MATRICI I #include <iostream.h> #include <fstream.h> #include <stdlib.h> void prodotto_matrici(double A[][100], double B[][100], double C[][100], int n, int m, int p); /* procedura per effettuare il prodotto tra matrici*/ int main() { double A[100][100]; double B[100][100]; double C[100][100]; int n; int m; int p; int i; int j; ifstream in("provaprodotto.txt"); if(!in) { cout<<"impossibile aprire il file. \n"; return 1; }; 27

28 in >> m; in >> n; in >> p; for (i=1; i<=m; i++) for (j=1; j<=p; j++) in >> A[i][j]; for (i=1; i<=p; i++) for (j=1; j<=n; j++) in >> B[i][j]; cout << "numero elementi righe A " << m << endl; cout << "numero elementi colonne A e righe B " << p << endl; cout << "numero elementi clonne B " << n << endl; cout << endl; cout << "elementi matrice A " << endl; cout << endl; for (i=1; i<=m; i++) { for (j=1; j<=p; j++) cout << A[i][j] << " "; cout << endl; }; cout << endl; for (i=1; i<=p; i++) { for (j=1; j<=n; j++) cout << B[i][j] << " "; cout << endl; }; cout << endl; prodotto_matrici(a, B, C, n, m, p); for (i=1; i<=m; i++) { for (j=1; j<=n; j++) cout << C[i][j] << " "; cout << endl; }; cout << endl; in.close(); system("pause"); return 0; } PRODOTTO MATRICI II 28

29 PRODOTTO MATRICI III void prodotto_matrici(double A[][100], double B[][100], double C[][100], int n, int m, int p) { int k; int i; int j; for (i=1; i<=m; i++) for (j=1; j<=n; j++) { C[i][j]=0; for (k=1; k<=p; k++) C[i][j]+=A[i][k]*B[k][j]; } } } 29

30 COSTRUZIONE DI UNA FUNZIONE DI RIPARTIZIONE tot tot 30