Fondamenti di Programmazione. Strutture di controllo

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1 Fondamenti di Programmazione Strutture di controllo 1!

2 Controllo del flusso! n Flusso di esecuzione: ordine in cui le istruzioni di un programma sono eseguite! n Salvo contrordini, è in sequenza! n Due possibili alterazioni:! n selezione: sceglie un azione da una lista di due o più azioni possibili! n ripetizione: continua ad eseguire un azione fino a quando non si verifica una condizione di termine! 2!

3 Strutture Java! n Sequenza! n di default! Selezione» if» if-else» switch Ripetizione» while» do-while» for 3!

4 Valori Booleani! n boolean: tipo di dato primitivo in Java che può assumere valore true oppure false n Variabili (o espressioni) il cui valore è di tipo boolean sono chiamate variabili (o espressioni) Booleane! n Il valore di una variabile (o espressione) Booleana è true oppure false 4!

5 Espressioni Booleane! n Esprimono una condizione che risulta essere vera o falsa! n Esempio (A e B sono due dati non necessariamente dello stesso tipo):! n n n A è maggiore di B?! A è uguale a B?! A è minore di oppure uguale a B?! 5!

6 Operatori di confronto! Notazione matematica Java Esempio = (uguale a) == utile == 0 (diverso da)!= utile tax > (maggiore di) > ricavi > costi (maggiore di oppure uguale a) >= voto >= 60 < (minore di) < pressione < max (minore di oppure uguale a) <= ricavi <= costi 6!

7 Confronto tra caratteri e stringhe! n Si può confrontare caratteri: sono infatti basati su Unicode che definisce un ordinamento per tutti i possibili caratteri che possono essere usati. Dato che in Unicode, per esempio, il carattere a viene prima di b, si può dire che a è minore di b.! n Non si possono usare operatori di confronto e di uguaglianza tra stringhe.! 7!

8 Confronto tra valori in virgola mobile! n Raramente si usa l operatore di uguaglianza tra due valori in virgola mobile.! n Per testare l uguaglianza di due valori in virgola mobile si può calcolare il valore assoluto della loro differenza e confrontare il valore così ottenuto con un valore di tolleranza, ad esempio 0,00001.! 8!

9 Operatori logici! n AND: &&! n congiunge due espressioni! n valore di ritorno true se e solo se entrambi le espressioni sono vere! n OR:! n disgiunge due espressioni! n valore di ritorno false se e solo se entrambi le espressioni sono false! n Valutazione della seconda espressione condizionata! n per avere valutazione completa, usare & e! 9!

10 Altri operatori logici! n NOT:!! n nega un espressione! n valore di ritorno true se e solo se l espressione è falsa! n XOR: ^! n disgiunge due espressioni in modo esclusivo! n valore di ritorno true se e solo se le due espressioni hanno diversi valori di ritorno! n esprimibile mediante AND, OR e NOT! 10!

11 Precedenze e associatività! Operatori Associatività Tipo ß Unario postfisso (type) * / % + - < <= > >= = =!= & ^ && = += -= *= /= %= &= = ^= ß à à à à à à à à à ß Conversione Moltiplicativo Additivo Relazionale Uguaglianza AND XOR OR AND OR assegnazione 11!

12 Esempio! n score < min/2 10 score > 90 n score < (min/2) 10 score > 90 n score < ((min/2) 10) score > 90 n (score < ((min/2) 10)) (score > 90) n ((score < ((min/2) 10)) (score > 90)) 12!

13 Blocchi di istruzioni n Insiemi di istruzioni racchiuse tra parentesi graffe! n corrispondono ad un azione! n parentesi non necessarie se include una sola istruzione! n Esempio: { //inizio del blocco calorieless = 500; calorieallotment = calorieallotment-calorieless; } //fine del blocco! 13!

14 Istruzione if n Selezione semplice:! n esegue un azione se solo se una certa condizione è verificata! n Sintassi:! if (Espressione_Booleana) Blocco_1 //esegui solo se vera Prossima_Istruzione; //sempre eseguita Espressione_Booleana! true! Blocco_1! false! Prossima_Istruzione! 14!

15 Esempio! n Se il peso è superiore a quello ideale allora diminuisci il numero totale di calorie che si possono assumere di 500.! n Successivamente, imposta il numero di calorie da assumere per colazione ad un terzo del numero totale di calorie! n if(weight > ideal)!calorieallotment = calorieallotment-500; caloriebreakfast = calorieallotment/3;! 15!

16 Istruzione if-else n Selezione doppia:! n esegue un azione oppure un altra in base al valore di una condizione! n Sintassi:! if (Espressione_Booleana) Blocco_1 //esegui solo se vera else Blocco_2 //esegui solo se falsa Prossima_Istruzione; //sempre eseguita 16!

17 Diagramma di flusso Espressione_Booleana! true! Blocco_1! false! Blocco_2! Prossima_Istruzione! 17!

18 Esempi! n n Esempio con una singola istruzione:! if(balance >=0) balance=balance+(interest_rate*balance)/12; else balance=balance-overdrawn_penalty;! Esempio con un istruzione composta:! if(balance >=0) { interest=(interest_rate*balance)/12; balance=balance+interest; } else { interst=overdrawn_penalty; balance=balance-interest; } 18!

19 Istruzioni if-else annidate! n n Annidamento di istruzioni if-else:! n tratta situazioni con più di due possibilità! n Attenzione : ogni else si riferisce all if più vicino! Sintassi:! if (Espressione_Booleana_1) Blocco_1 else if (Espressione_Booleana_2) Blocco_2. else if (Espressione_Booleana_ n) Blocco_n else Blocco_Default!! 19!

20 Esempio if (score >= 90) grade = A ; else if (score >= 80) grade = B ; else if (score >= 70) grade = C ; else if (score >= 60) grade = D ; else grade = E ; 20!

21 Istruzione switch! n n Selezione multipla! Sintassi:! switch(espressione_di_controllo) { case Etichetta_Caso_1: Sequenza_Istruzioni_1 break; case Etichetta_Caso_2: Sequenza_Istruzioni_2 break; }... default: Sequenza_Istruzioni_Default 21!

22 n Espressione_Di_Controllo deve essere char, int, short o byte n Espressione_Di_Controllo e le varie Etichette_Caso_* devono essere dello stesso tipo! n L istruzione break, che può essere omessa, fa, passare il controllo alla prima istruzione dopo l istruzione switch n se break non è inclusa, allora l esecuzione procede con le istruzioni del caso successivo! 22!

23 Diagramma di flusso Espressione_Di_Controllo = Etichetta_Caso_1! true! Sequenza_Istruzioni_1! false! break?! true! Espressione_Di_Controllo = Etichetta_Caso_2! true! false! Sequenza_Istruzioni_2! false!...! true! default?! false! Sequenza_Istruzioni_Default! true! break?! false!...! 23!

24 Esempio switch (seatlocationcode) { case 1: type= O ; price = 40.00; break; case 2: type= M ; price = 30.00; break; case 3: case 4: type= B ; price = 15.00; break; default: type= U ; }! 24!

25 L operatore condizionale! n È l unico operatore ternario di Java! n Sintassi:! n (Espressione Booleana)? Espressione_1:Espressione_2;! n Il valore di ritorno è quello di Espressione_1 se Espressione Booleana è vera, altrimenti è quello di Espressione_2! 25!

26 Esempio! n max = (n1>n2)?n1:n2;! n Equivale a: if (n1>n2)!max = n1; else!max = n2;! 26!

27 Ripetizione: i cicli! n Struttura:! n corpo del ciclo n condizione di terminazione del ciclo n Organizzazione logica! n cicli controllati da condizioni! n cicli controllati da contatori! n Istruzioni Java per realizzare cicli! n while n do-while! n for 27!

28 Ciclo while! n Sintassi:! while (Espressione_Booleana) Blocco //corpo del ciclo Prossima_Istruzione n Espressione_Booleana rappresenta la condizione di ripetizione del ciclo! n si esce dal ciclo, quando è falsa! n Blocco rappresenta il corpo del ciclo! n Istruzioni di inizializzazione precedono generalmente il ciclo! 28!

29 Diagramma di flusso! Espressione_Booleana! true! Blocco! false! Prossima_Istruzione! 29!

30 Esempio Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di nuovo il file. Se viene visualizzata di nuovo la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuovo. n Ciclo che calcola la somma dei primi 10 numeri interi! Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di int total = 0; int count = 1; while (count <= 10) { total = total + count; count++; } 30!

31 Minimo numero di iterazioni! n Il numero minimo di iterazioni di un ciclo while è 0 dato che la condizione di ingresso può essere immediatamente falsa! n Esempio:! int next; int total = 0; next = (int)(math.random()*100)-50; while (next >= 0) { total = total + next; next = (int)(math.random()*100)-50;! } 31!

32 Ciclo do-while! n Sintassi: do Blocco //corpo del ciclo while (Espressione_Booleana); Prossima_Istruzione n Il corpo del ciclo è eseguito almeno una volta dato che la condizione di ripetizione è posta dopo il corpo stesso! 32!

33 Diagramma di flusso! Blocco! true! Espressione_Booleana! false! Prossima_Istruzione! 33!

34 Esempio! int next; int total = 0; do { } next = (int) (Math.random()*100)-50;! total = total + next; while (next >= 0); 34!

35 Cicli infiniti! n Cause principali:! n errata espressione Booleana! n errata (o assente) alterazione delle variabili coinvolte nell espressione Booleana! n Esempio: int total = 0; int count = 1; while (count!= 10) { total = total + count; count += 2; }! 35!

36 Ciclo for n Struttura:! n azione di inizializzazione! n condizione di ripetizione! n corpo del ciclo! n azione di continuazione! n Sintassi:! for (Inizializzazione; Espressione_Booleana; Continuazione) Blocco Prossima_Istruzione 36!

37 Diagramma di flusso Inizializzazione! Espressione_Booleana! true! Blocco! false! Continuazione! Prossima_Istruzione! 37!

38 Esempio n Sommare separatamente i numeri pari e quelli dispari compresi tra 1 e 100! int sumeven = 0, sumodd = 0;! for (int count = 1; count <= 99; count+=2) { } sumodd = sumodd + count; sumeven = sumeven + count + 1; 38!

39 Considerazioni pratiche! n Errori comuni:! n cicli infiniti (non intenzionali)! n cicli con contatore che non eseguono il numero di iterazioni desiderato (scarto di uno).! n Testare soprattutto la condizione di ripetizione di un ciclo per evitare possibili errori! n Mantenere traccia dei valori delle variabili (facendo uso di stampe su video)! 39!

40 Questioni di stile! n Blocchi: {!Sequenza_Istruzioni }! n inserire le parentesi graffe anche se il blocco è costituito da una sola istruzione! n indentare tutte le istruzioni incluse nella sequenza! 40!

41 n Istruzione if: if (Espressione_Booleana) Blocco! n Istruzione if-else: if (Espressione_Booleana) Blocco else Blocco! 41!

42 n Istruzione switch: switch (Espressione_Di_Controllo) {!case Etichetta_1:!!Sequenza_Istruzioni_1!case Etichetta_2:!! Sequenza_Istruzioni_2!...!case Etichetta_n:!!Sequenza_Istruzioni_n!default:!!Sequenza_Istruzioni_Default }! 42!

43 n Istruzione while: while (Espressione_Booleana) Blocco! n Istruzione do-while: do Blocco while (Espressione_Booleana);! n Istruzione for: for (Inizializzazione ; EB; Continuazione) Blocco! 43!