Corso di Informatica B - Sezione D. Esercitazioni Linguaggio C

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1 Facoltà di Ingegneria Industriale Laurea in Ingegneria Energetica, Meccanica e dei Trasporti Corso di Informatica B - Sezione D Esercitazioni Linguaggio C Esercitazione del Davide Chicco davide.chicco@elet.polimi.it 1

2 Consigli per gli esercizi di laboratorio La programmazione è l arte di risolvere un problema grande scomponendolo in problemi più piccoli. Programmare vuol dire scrivere del codice che implementi le soluzioni di tali problemi. Questo vuol dire che prima di iniziare a programmare occorre trovare la soluzione ai problemi. E un errore iniziare a scrivere codice subito, senza prima progettare la soluzione. Procedura consigliata: leggere il testo (capendolo) dividerlo in sottoproblemi o compiti atomici prima di scrivere il codice scrivere una prima stesura della soluzione in pseudocodice scrivere il codice come parte finale della soluzione. 2

3 Consigli per gli esercizi di laboratorio I problemi di programmazione non hanno quasi mai soluzione univoca. Un problema può essere affrontato in diversi modi, ognuno dei quali ha molteplici implementazioni possibili. Ci sono soluzioni più o meno eleganti, più o meno efficienti, più o meno comprensibili, più o meno robuste... 3

4 Scrittura del codice Strutturare il codice indentandolo. Questo fornisce aria alla stesura del codice e lo rende più leggibile. Commentare commentare commentare! Un codice così strutturato è più facile da analizzare per correggerlo/espanderlo/innovarlo. Codice compresso: int main() if ( i < 0) for (j=0; j < num; j++) printf( Ciao %s!, nome); puts( ******** );...poco leggibile! 4

5 Scrittura del codice Codici indentati: int main() if ( i < 0) for (j=0; j < num; j++) printf( Ciao %s!, nome); puts( ******** ); int main() if ( i < 0) for (j=0; j < num; j++) printf( Ciao %s!, nome); puts( ******** ); 4

6 Scrittura del codice Codice ben scritto: int main() // Controlliamo la variabile if ( i < 0) // Cicliamo per stampare // il risultato for (j=0; j < num; j++) printf( Ciao %s!, nome); // Inseriamo dei caratteri // per mettere dello spazio puts( \n******** ); 6

7 Promemoria Nelle slides successive si da per scontato che il corpo della funzione vada inserito all interno della funzione principale. #include<stdio.h> #include int main() corpo della funzione 7

8 Facoltà di Ingegneria Industriale Linguaggio Iterazioni: while do while for cicli annidati switch 8

9 Esercizio 1 Scrivere programma che trovi tutti i divisori di un numero inserito controllando che il numero inserito sia maggiore di zero. Sintassi: do azioni da fare while(condizione); while(condizione) azioni da fare ; 9

10 Esercizio 1 - Soluzione Prima di scrivere il codice, studiamo la soluzione del problema. Per trovare i divisori di un numero n, si procede iterativamente dividendolo per tutti i numeri i da 1 fino ad n. I valori di i per i quali il resto della divisione è nullo, costituiscono i divisori di n. Nella composizione del codice saranno necessari: ciclo di iterazione: while, do while istruzione condizionale: if Il testo, inoltre, chiede di verificare che il numero inserito dall utente sia maggiore di zero. Se il numero inserito dall utente non è corretto, il programma continuerà a chiedere in input n finché il suo valore non sarà accettabile. Questa verifica richiede un altro ciclo iterativo. 10

11 Esercizio 1 - Soluzione Analizziamo il corpo della funzione. Dichiaro le variabili necessarie: int n; int i, c; Chiedo in input n e ne controllo il valore. do printf("inserisci un numero positivo: "); scanf("%d",&n); fflush(stdin); while(n <= 0); Avremmo potuto usare un costrutto if per fare questo controllo? Quali sarebbero state le conseguenze? 11

12 Esercizio 1 - Soluzione Trovo i divisori di n. Il punto chiave della soluzione è controllare per quali valori di i, il resto della divisione n/i è nullo, ovvero il risultato dell operazione modulo è nulla: n%i == 0. printf("i divisori sono: "); i = 2; while( i <= n ) if(n%i == 0) printf("%d ",i); i=i+1; // i++; i += 1; printf("%d iterazioni", i); /* Equivalente a : for (i = 1; i <= n ; i++) if(n%i == 0) printf("%d ",i); */ 12

13 Esercizio 1 - Soluzione La soluzione implementata risolve il problema ma non è la più efficiente. Se consideriamo che tutte le divisioni i/2 per valori di i> n/2 forniranno valori decimali, il range di ricerca può essere ristretto. Con l implementazione che segue otteniamo lo stesso risultato in un numero di iterazioni ridotto. printf("divisori sono: "); i = 2; c = ceil(n/2); while( i <= c ) if(n%i == 0) printf("%d ",i); i=i+1; // i++; i += 1; printf("%d iterazioni", i); Chiudo il corpo della funzione main() return 0; 13

14 Esercizio 1 - Soluzione Esercizio 1 - Codice completo 1/2 #include <stdio.h> int main() // Dichiarazioni int n; int i, c; // Corpo puts("*********************"); puts("trovare i divisori di un numero verificando che questo sia davvero positivo"); puts("*********************"); // Controllo do printf("inserisci un numero positivo: "); scanf("%d",&n); fflush(stdin); while(n <= 0); // Esecuzione printf("i divisori sono: "); i = 2; while( i <= n ) if(n%i == 0) printf("%d ",i); i=i+1; // i++; i += 1; printf("%d iterazioni", i); 14

15 Esercizio 1 - Soluzione Esercizio 1 - Codice completo 2/2 /* Equivalente a : for (i = 1; i <= n ; i++) if(n%i == 0) printf("%d ",i); */ //******************* // PIU EFFICIENTE!!! //******************* printf("divisori sono: "); i = 2; c = ceil(n/2); while( i <= c ) if(n%i == 0) printf("%d ",i); i=i+1; // i++; i += 1; printf("%d iterazioni", i); return 0; 15

16 Esercizio 2 Scrivere un programma che, dato un numero x in ingresso, stampa i numeri da x a 0. (x positivo o negativo) Sintassi: for ( valore di partenza, valore di arrivo, incremento ) azioni da fare 16

17 Esercizio 2 - Soluzione La soluzione dell esercizio deve contemplare due casi differenti. Se il numero fornito in input è positivo, occorre decrementarlo fino a portarlo a zero. Se il numero fornito in input è negativo occorre incrementarlo per portarlo a zero. Questa volta non è necessario controllare l input perché nella soluzione è prevista la gestione sia di numero positivi che di numeri negativi. ( e se il numero inserito fosse decimale?) Dichiaro le variabili e prendo in ingresso il valore di x: int x, i; printf("inserire il numero: "); scanf("%d", &x); fflush(stdin); 17

18 Esercizio 2 - Soluzione Imposto il codice in modo che preveda le due porzioni di soluzione: if(x > 0) porzione di soluzione per numeri positivi else if(x < 0) porzione di soluzione per numeri negativi Ovvero: if(x > 0) for (i = x; i >= 0; i--) printf("%3d) %d",x-i+1,i); else if(x < 0) for (i = x; i <= 0; i++) printf("%3d) %d",i-x+1,i); 18

19 Esercizio 2 - Soluzione Se il numero non ricade in nessuno dei due casi, il programma si conclude: printf("*** FATTO! ***"); getchar(); return 0; 20

20 Esercizio 2 - Soluzione Esercizio 2 - Codice completo #include<stdio.h> int main() int x, i; printf("inserire il numero: \n"); scanf("%d", &x); fflush(stdin); if(x > 0) for (i = x; i >= 0; i--) printf("%2d) %d \t",x-i+1,i); else if(x < 0) for (i = x; i <= 0; i++) printf("%2d) %3d \t",i-x+1,i); printf( \n *** FATTO! ***"); getchar(); return 0;

21 Esercizio 3 Stampare la tavola pitagorica di K numeri con K numero costante definito all interno del codice. Sintassi: for ( valore di partenza, valore di arrivo, incremento ) azioni da fare ciclo for principale for azioni da fare ciclo for secondario azioni da fare ciclo for principale 22

22 Esercizio 3 - Soluzione La tavola pitagorica è una tabella. Per scrivere una tabella si ricorre ad una coppia di iterazioni annidate. La prima iterazione cicla su una dimensione della tabella (es. colonne) e la seconda sull altra (es. righe). i j 23

23 Esercizio 3 - Soluzione Dato che la dimensione K massima della tavola è costante, ed è specificata all interno del codice, possiamo usare il costrutto #define per definirla. #define K 10 La definizione di una costante con #define è una direttiva pre-processor che serve per far sostituire nel codice un valore a K. Nel nostro caso un numero: 10. Per il compilatore questa definizione è esattamente equivalente al mettere manualmente il numero 10 al posto di K in tutto il codice. Agendo in questo modo, il codice è più ordinato e soprattutto flessibile. Se domani volete che K sia 12, lo si deve cambiare una sola volta! 24

24 Corpo della funzione principale: Esercizio 3 - Soluzione int i,j; // Ciclo righe for(i = 1; i <= K ; i++) // Ciclo colonne for(j = 1 ; j <= K ; j++) printf("%5d", i*j); printf( \n"); return 0; i j 25

25 Esercizio 3 - Soluzione Esercizio 3 - Codice completo #include <stdio.h> #define K 10 int main() // Dichiarazione; int i,j; // Header puts("***********************"); printf("* TABELLA PITAGORICA DI %d NUMERI", K); puts("***********************"); // Ciclo colonne for(i = 1; i <= K ; i++) // Ciclo righe for(j = 1 ; j <= K ; j++) printf("%5d", i*j); printf( \n"); return 0;

26 Esercizio 4 Visualizzazione di un numero in ottale, esadecimale e decimale mediante switch. Sintassi: switch (variabile da valutare) case :... break;... default:... break; 27

27 Esercizio 4 - Soluzione Corpo della funzione. Definisco le variabili necessarie: int n; int i; char code = 'd'; char cnt = 'y'; float ciao; E' buona norma inizializzare i char di controllo ad un valore utile prima di entrare nei cicli alla prima iterazione. Questa inizializzazione non è vincolante se si usa il costrutto do...while. Chiedo in ingresso il valore ed il tipo di conversione: printf("inserire numero: "); scanf("%d", &n); printf("inserire codice: "); scanf("%c", &code); 28

28 Esercizio 4 - Soluzione Può capitare che, a seconda del compilatore, utilizzando le scanf nel formato visto: scanf("%d", &n); scanf("%c", &code); l invio dato per confermare il dato inserito venga preso come carattere di input della scanf successiva. Per evitare che questo accada è buona norma far precedere al placeholder il carattere di nuova riga \n. Questo equivale alla fflush(stdin); printf("inserire numero: "); scanf("\n%d", &n); printf("inserire codice: "); scanf("\n%c", &code); 28

29 Esercizio 4 - Soluzione Analizzo la richiesta di conversione ed eseguo il codice corrispondente: switch (code) case 'o': printf("numero in ottale: %o", n); break; // case 'd': printf("numero in decimale: %d", n); break; // case 'e': printf("numero in esadecimale: %x", n); break; // default: printf("codice sconosciuto.disponibili: ==> ottale==> decimale==> esadecimale"); break; //

30 Notare: Esercizio 4 - Soluzione i singoli apici per ogni case: l inserimento degli apici è fondamentale quando la variabile da valutare è un carattere. il break alla fine di ogni case. l'indenting usato e i commenti per separare: si facilita così la comprensione di dove inizia e finisce ogni case. l istruzione default. Questa istruzione abbraccia ogni caso non previsto nei case. Il suo inserimento non è fondamentale ma importantissimo per prevedere ogni casistica verificabile. 28

31 Esercizio 4 - Soluzione Tutto il processo di richiesta/conversione può essere inserito all interno di un ciclo while in modo da chiedere all utente se vuole convertire un nuovo valore al termine di ogni iterazione: while (cnt == 'y')...corpo soluzione... printf("giocare ancora? [y/n] ----> "); scanf("\n%c",&cnt); fflush(stdin); return 0; 28