Lez ione 2. Diagrammi a blocchi

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1 Lez ione 2 Diagrammi a blocchi Analisi strutturata Diagrammi a blocchi E un linguaggio formale di tipo grafico per rappr es entare gli algoritmi Attraverso il diagramma a blocchi (o flow char t) si può indicare l or dine di esecuzione delle istruz ioni. Un particolare s imbol o grafico detto blocco elementare è associato ad ogni tipo di istruzione elementar e I blocchi sono collegati tra l or o tr amite fr ecce che indicano il susseguirsi delle i s truz ioni 1

2 Diagr amma a blocchi I blocchi elementari sono: begin blocco iniziale Leggi X blocco di lettura A blocco az ione end Scr ivi X falso C vero blocco finale blocco di scrittura blocco di controllo Sottopr ogr amma Con il blocco A sottoprogramma si indica un sottoprogramma di cui è nota l a rappr es entaz ione i n diagramma a bl occhi 2

3 Diagr amma a blocchi Un diagramma a bl occhi descrive un algoritmo se: ha un blocco iniz iale e uno finale è cos tituito da un numero finito di blocchi azione e/ o blocchi lettura/scrittura e/ o blocchi di controllo ciascun blocco elementare s oddis fa l e condiz ioni di validità Diagr amma a blocchi Condiz ioni di validità ciascun blocco az ione, lettura/scrittura ha una s ola freccia entr ante e una s ola fr ecci a us cente ciascun blocco di controllo ha una s ola fr ecci a entr ante e due uscenti ciascuna fr ecci a entr a i n un blocco o s i innesta s u una altra fr ecci a ciascun blocco è r aggiungibile dal blocco iniziale il blocco finale è r aggiungibile da qual s i as i altro blocco 3

4 Eserciz io Scrivere un algoritmo e r appres entar lo tr amite un diagramma a bl occhi per i seguenti problemi: attraversare la s tr ada calcolare l ar ea del triangolo trovare il max di due numer i moltiplicare due numer i (usando s olo l operaz ione di somma) Analisi strutturata Analisi volta alla s tes ur a di descrizioni di algoritmi tramite diagrammi a bl occhi di tipo strutturato Un diagramma a bl occhi strutturato è pi ù facilmente compr ens ibile e modificabile In un diagramma s tr uttur ato non apparir à mai una i s tr uz i one di salto incondizionato 4

5 Analisi strutturata T eorema di Bohm- Jacopini Ogni diagramma a bl occhi non strutturato è s empre trasformabile in un diagramma a blocchi strutturato ad esso equivalente dove due di agr ammi sono equivalenti se partendo dagli stessi dati iniziali producono gli stessi risultati Analisi strutturata Una des cr i z i one è di tipo s trutturato s e i blocchi sono collegati tramite i seguenti schemi di flus s o s tr uttur ato: schema di sequenza schema di selezione schema di iterazione 5

6 Analisi strutturata Schema di sequenza due o più schemi di flusso s ono es eguiti in succes s i one Nota: lo s chema di sequenza è s tr utturato s e e s olo s e l o s ono i blocchi S1 e S2 begin S1 S2 end Analisi strutturata Schema di selezione esiste un blocco di controllo che per mette di scegliere quale s chema di flusso debba es s ere es eguito tra due s chemi, in funzione del valore di verità del controllo falso begin C vero S1 falso S2 begin C vero S1 end end 6

7 Analisi strutturata Schema di iterazione (ciclo o loop) modo conciso per descrivere az ioni che devono ess ere ripetute begin begin falso C end S vero S C end vero falso Analisi strutturata Nota: I due s chemi non sono equivalenti: in un caso lo schema S è es eguito almeno una volta e nell altr o potrebbe non essere mai eseguito La condiz i one ver o/ fals o per il controllo possono essere inver tite: si parla di iteraz ione per vero quando S è es eguito finché la condiz i one s u C è ver a e iteraz ione per falso nell altro cas o 7

8 Note s ullo schema di iterazione Quando è neces s ar io es eguir e lo s tes s o ins ieme di operazioni più volte s i adotta un particolare schema di iterazione: è cos tituito da una s equenz a di azioni di assegnazione dette istruz ioni di inizializzazione una i ter az i one (r ipetiz ione) di una s equenz a di azioni (iteraz ione) per un numero s pecificato di volte Analisi strutturata iniz ializ z az ione iniz ializ z az ione iteraz ione falso Condiz ione di fine ci cl o Condiz ione di fine ci cl o vero falso vero iteraz ione 8

9 Analisi strutturata Condiz ione di fine ciclo: viene contr ollata dopo l esecuz ione di ogni blocco di iterazione può essere con controllo in coda al ciclo o con controllo in testa Analisi strutturata Un ciclo è detto enumerativo quando è noto a priori il numero di volte che deve essere es eguito si usa l a tecnica del contatore per controllarne l esecuz ione: si usa ci oè una var i abile detta contatore del ciclo che viene iniz ializzata opportunamente pr ima di iniziare il ciclo e poi viene incr ementata (o decrementata) fino a r aggiungere un valore prefissato, permettendo cos ì di eseguire una i ter az i one un numero speciicato di volte 9

10 Analisi strutturata Un ciclo e indefinito quando non è noto a pr i or i il numero di volte che deve essere es eguito Questo accade quando la condi z i one di fine ciclo dipende dal valore di una o più variabili che o dipendono dall interazione con l esterno o vengono modificate all inter no dell iter az ione in modo complesso Eserciz i Ricerca di un elemento in un vettore Determinare il massimo numero in un vettore Media di un vettore 10

11 Soluz ione: T rova begin i 0 i i+ 1 vero V[i]= k falso falso i= 100 vero succes s o insucces s o end Soluz ione: Max begin i 1 max V[i] i i+ 1 falso V[i]> max vero max V[i] falso i= 100 vero end 11

12 Soluz ione: Media begin input V[K] i 0 m 0 i i+ 1 m m+ V[i] falso i= K vero m m/k output m end I programmi Per fare s ì che un algoritmo s ia effettivamente utilizzabile da un esecutore automati co occorre eliminare l e ambi guità ci r ca l a codi fi ca dei dati e l interaz ione con gli esseri umani in generale durante l a s tes ur a di un programma ci si deve pr eoccupar e dei limiti nell intervallo di rappr es entaz ione dei numeri, della dur ata non nulla delle oper az ioni, etc La s oluz i one i ntegr ata di queste pr oblematiche e di quelle dell algoritmo in sé r is ulta compl essa e r ichiede al ta competenz a 12

13 Linguaggi di alto livello Per facilitare la s tes ur a dei programmi sono s tati definiti linguaggi di programmaz ione di alto livello che permettono di descrivere le s oluz ioni dei problemi ad un livello di astrazione di poco inferiore a quanto visto fino ad ora per gli algoritmi permettono di descrivere le oper az ioni di ingresso/uscita permettono di definire il tipo dei dati sono traducibili automaticamente in linguaggio macchi na Diversità dei linguaggi Sono s tati sviluppati diversi linguaggi Fortran, Lisp, Cobol, Basic, Pascal, C, C+ +, Java, Prolog i linguaggi si caratterizzano per sintassi: l insieme delle r egole che s pecificano come comporre is tr uz ioni ben formate semantica: l insieme delle r egole che s pecificano come associare ad una i s tr uz i one una az i one da compi er e la di ver s i tà fr a i vari linguaggi può cons istere nella s i ntassi (le s tesse az ioni vengono des critte con termini diversi) o nella s emanti ca 13

14 VBA Il Visual Basic for Application La documentaz ione Le cos tanti e le var iabili L assegnaz ione Gli operatori L arte della pr ogr ammaz i one La s oluz i one di un problema tr ami te un programma è un procedimento che non si esaurisce s olo nello s crivere l i nee di codice in un dato linguaggio di programmaz ione, ma comprende una fas e di progetto che pr ecede e di verifica che s egue la s cr i ttur a del codice 14

15 L arte della pr ogr ammaz i one Definiz ione del problema Algoritmo per la s ol uz i one del problema Codifica Debugging Validazione Documentaz ione Manutenz ione Definiz ione del problema Definiz ione degli ingressi e del le us ci te quali variabili quale dominio per ogni variabile Ris oluz ione delle ambiguità Scomposiz ione i n problemi più semplici 15

16 Algor itmo Soluz ione in pseudocodice Soluz ione in diagramma a bl occhi strutturato Codifica T raduz ione del l algor itmo in istruzioni del linguaggio di programmaz ione 16

17 Debugging Correzione degl i errori sintattici e semantici Errori sintattici espressioni non valide o non ben formate nel linguaggio di programmazione Errori semantici comportamento non aderente alle as pettative/alla intenz ionalità del programmatore Validaz ione T est su tutte le condiz i oni operative del programma Caso degli input estremi (vettori di dimensione 0 o 1, variabili nulle) 17

18 Documentaz ione Inserimento di commenti esplicativi nelle var ie parti del programma per facilitarne l a compr ens ione dopo molto tempo dalla s ua stesura o per terze per s one Manutenz ione Modifica del programma per soddis fare i l cambiamento delle s peci fi che con cui deve operare 18

19 Commenti L importanz a dei commenti e della documentaz ione: i programmi vengono utilizzati più volte nel corso di tempi lunghi (mesi, anni) fare cambiamenti (aggiunta di caratteristiche) risolvere errori documentare il programma s er ve per rendere chiar o ed evidente lo scopo delle var ie par ti del codice Commenti Si devono evitare commenti inutili Es: Set the variable x to 5 x=5 Si deve evitar e di inserirne troppo pochi Un buon modo per verificare i l livello di commento è quello di leggere s olo i commenti (e non il codice) ed ottenere una chi ar a i dea di cosa fa un programma e di come lo fa 19

20 Commenti La s i ntassi per aggiungere commenti in VBA è commento T utto ciò che s egue un apostrofo è cons i der ato un commento ed è i gnor ato dal VBA Es empio: Dichiarazioni Dim Nome as String name = ActiveDocument.Name Acquisisci nome Continuaz ione delle linee Può essere più conveniente per la l ettur a da parte di un essere umano s pezzare s u più linee il codice tr oppo lungo Lo s i fa con un carattere di underscore _ pr eceduto da uno s paz io e andando a capo subito dopo Es empio: ActiveDocument.Paragraphs(1).Alignment = _ wdalignparagraphcenter 20

21 Le cos tanti Vi sono due tipi di costanti costanti letterali costanti simboliche Le costanti letterali sono valor i specifici, come numeri, date, stringhe che non possono essere modificate e che s ono us ate es attamente come vengono s cr itte Es empio: num=45 nome= Mario Rossi oggi=#1/5/03# Le cos tanti Le cos tanti simboliche fanno invece us o di un nome per riferirsi alla cos tante letter ale per indicare che un nome s i riferisce ad una costante s i premette al nome l identificativo Const Es empio: Const nome = Giovanni Verdi 21

22 Le cos tanti E buona nor ma di chi ar ar e tutte l e cos tanti simboliche all inizio della pr ocedur a i n cui sono utilizzate questo per migliorare la l eggibilità Enumer az ioni Quando vi è un insieme ampio di costanti numeriche inter e s i può utilizzare il costrutto enum la s i ntassi è: Enum nome_complessivo si=0 no=1 forse=2 End Enum 22

23 Enumer az ioni Es empio: If risposta = si Then Che è meglio di If risposta = 0 Then Un caso comune è di usare il costrutto enum per definire i colori in VBA: Enum ColorConstants vbblue= vbred=255 End Enum Variabili e tipi di dati Una var i abile è una s catola (una l ocaz i one di memoria) che può contenere valor i di tipo s pecificato Il valore contenuto può variar e durante i l programma, da cui il nome var iabile 23

24 T ipi di dato Vi sono 5 tipi di dato predefiniti in VBA: Tipo Dimensione Intervallo Byte Boolean 2 true/false Integer Long 4 2 miliardi Single 4-3.4E E38 Double 8-1.8E E324 Currency 8 1E16 Date 8 1/1/100 12/31/9999 Object 4 String variabile Variant 16 La di chi ar az i one di variabili Dichiarare una var i abile s ignifi ca defi ni r ne i l nome ed il tipo Le var iabili si dichiarano nel seguente modo Dim NomeVariabile As TipoDato ovver o pr emettendo lo s pecificator e Dim al nome della var i abi l e e facendo s eguir e As e il tipo di dato 24

25 Nomi per variabili Qualsiasi carattere al fabetico (maius colo e minuscolo) e il segno di underscore _ vanno bene per formare il nome di una var i abile si possono us ar e anche numer i a patto che non siano i primi caratteri del nome Esempi corretti: nome_cognome nome23 NomeCognome Esempi non corretti: 23nome nome%cognome Nota Se non dichiarate i l tipo VBA assumerà che i l tipo s ia Var i ant si possono mettere pi ù dichiaraz ioni su una stessa l i nea come in Dim a As Integer, b As Integer, d As Double non si possono dichiarare con Dim a, b As Integer, d As Double cioè ogni variabile deve aver e s peci fi cato il tipo 25

26 Variabili implicite!! Attenzione!! Purtroppo il Basic per mette di utilizzare variabili senza che s i ano precedentemente dichiar ate! Una var i abile di questo tipo viene cons ider ata Variant e di chi ar ata automati camente ed implicitamente quando viene us ata questo è un pessimo s tile di programmaz ione e buona nor ma di chi ar ar e tutte le var i abili con il loro tipo all inizio del programma che l e us a Nota E facile veder e come ques to possa cr ear e errori difficili da i ndi vi duar e si pensi ad un programma dove indichiamo una variabile che debba contener e i l risultato di un calcolo con il nome ilmiorisultato e per sbaglio utilizziamo s uccessivamente l a var i abile indicandola con il nome llmiorisultato in questo cas o il VBA is tanz ier à automaticamente una nuova var iabile che non conterrà il dato che ci aspettiamo! 26

27 Dichiaraz ione es plicita Per rendere l a di chi ar az i one dell e var i abi li obbligator ia s i premette al programma l istruz ione Option Explicit questo fa i n modo che venga s egnal ato come errore l uso non dichiarato di una var i abi l e T ipo numer ico I numeri possono essere manipolati e memoriz z ati tramite var iabili di tipo Integer, Long, Single, Double e Currency In generale avr emo a che far e s olo con Integer per trattare inter i (positivi e negativi) Single per trattare numer i decimali (positivi e negativi) 27

28 T ipo Booleano Il tipo Boolean prende s ol o due val or i true e false è utile quando vogliamo realizzare funz ioni che possano verificare dell e condi z i oni su proposiz ioni e deter minar ne il valore di verità T ipo stringa Il tipo s tring è una s equenz a di caratteri La s tr i nga vuota non ha al cun carattere Una s tr i nga può contenere letter e, numeri, segni di interpunzione ma può anche contener e car atter i speciali di controllo come ad es : vbcrlf per andare a capo vbt ab per inserire un segno di tabulazione 28

29 Concatenaz ione di stringhe Per unire fr a di loro una o più stringhe s i usa l operatore di concatenazione & Es empio: Dim nome As String Dim cognome As String Dim ris As String nome= Mario cognome= Rossi ris=nome & cognome T ipo Data Per mettono la manipolaz ione e la memoriz z az ione di dati di tipo Data Si possono assegnare tr amite cos tanti letterali di data come in Dim dt As Date dt=#1/2/98# o in forma di stringa dt = January 12, 2001 Nota: noi non le us er emo 29

30 T ipo Var iant Il tipo Variant permette di memorizzare un qualsiasi altro tipo di dato in genere è uno s preco di memoria utilizzare i variant invece che il tipo appropriato si pensi ad es empio ad un vettore di interi di grosse dimens ioni inoltre mantener e l infor maz ione del tipo di dato associato con una var i abi l e per mette di evitare errori logici Oggetti di Word Il VBA per Word fornis ce un elevato numero di tipi di dato s pecifico per Word Fra ques ti : Document Font Paragraph T able etc 30

31 Dichiaraz ione e as s egnaz ione di Oggetti La di chi ar az i one di una var i abile di un tipo oggetto avviene nel modo us uale tr amite lo s pecificator e Dim Dim doc As Document Dim fnt As Font L assegnazione invece avviene diver s amente: si deve pr emetter e lo s pecificatore Set Set doc = ActiveDocument Vettori Un vettore o array è una collezione di dati che sono manipolabili tramite uno s tesso nome e un indice. Si dichiara nel modo s eguente Dim vet(1 To 100) As Integer oppur e Dim vet(99) As Integer infatti se s i omette il primo indice ques to viene cons ider ato 0 31

32 Vettori dinamici Nel caso in cui non sia nota a pr i or i la dimensione dei dati si può dichiarare un vettore come Dim vect() As Integer dopodichè è possibile s peci ficar ne la dimensione utilizzando l istruz ione ReDim ReDim vect(1 To 100) Preserve Il ridimensionamento di un vettore compor ta l a distruz ione dei dati contenuti così non sarebbe possibile r idimens ionar e un vettore via via che ne s or gesse l a necessità durante l es ecuz ione di un programma per conservare i dati si inserisce lo s pecificator e Preserve, ottenendo: ReDim Preserve vect(1 To 200) 32

33 UBound Nel caso in cui si voglia conos cer e l a di mens i one di un vettore di nami co s i utilizza l a funz i one UBound che r es ti tui s ce il limite s uper ior e (Upper Bound) del vettore UBound(vect) Nota: un vettore di capacità 100 elementi può contenerne un numero minore: UBound restituisce la capaci tà del vettore e non quanti elementi effettivamente ci siano La vis i bilità (s cope) Le var iabili (stesso identico discors o per le cos tanti) hanno una vis ibilità all inter no delle varie par ti che copongono un programma ciò s ignifica che le var i abili possono essere dichiarate in un punto del programma ed us ate in un altro quando una var i abile non è pi ù visibile non si può più fare r ifer imento ad essa 33

34 Vis ibilità Le var iabili possono avere vis ibi lità l ocal e o globale hanno vis ibilità globale quelle var iabili dichiarate al di fuori di ogni procedura hanno visibilità l ocal e le var i abili dichiarate all interno di una pr ocedur a o funz ione La i ni z i al i zzazione delle var iabili Quando una pr ocedur a i ni z i a l a pr opr i a esecuz ione tutte le var i abili sono inizializzate con un valore di default (in genere 0 per i numeri e l a s tr i nga nulla per le s tr inghe) tuttavia è bene non affidarsi a ques te iniz ializzazioni automatiche è buona nor ma i ni z i alizzare es plicitamente le tutte le var iabili 34

35 Gli operatori Gli operatori sono dei simboli e par ole chiave in VBA us ati per rappres entar e i n modo più compatto istruz ioni frequenti Gli operatori si dividono in: operatori aritmetici operatori di stringa operatori logici operatori comparativi Operatori Operatori aritmetici addiz ione + sottrazione - moltiplicazione * divis ione / divisione inter a \ es ponente ^ modulo Mod 35

36 Operatori Operatori di stringa concatenaz ione & Operatori logici E AND O OR negaz ione NOT Operatori Operatori comparativi Egualianza = Maggiore > Minore < Magg. eguale >= oppure => Minore eguale <= oppure =< Non eguale <> oppure >< 36