Modulo 5 La programazione Unità 4 Selezione

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1 Modulo 5 La programazione Unità 4 Selezione Prof. Antonio Scanu

2 1 Quando si utilizza Il costrutto selezione Questo costrutto permette di effettuare una scelta fra due possibili alternative. Per effettuare una scelta, però, dobbiamo valutare una condizione. Un esempio tratto dalla vita di tutti i giorni potrebbe essere il seguente: SE pioverà ALLORA prenderò l'autobus ALTRIMENTI farò una passeggiata In termini più genera li possiamo scrivere: SE SI VERIFICA LA CONDIZIONE ALLORA ESEGUI ISTRUZIONE1 ALTRIMENTI ESEGUI ISTRUZIONE2 La sintassi di questo costrutto. chiamato più precisamente selezione binaria è la seguente: dove B1 e B2, anche in questo caso possono essere blocchi semplici o composti. Quindi se la Condizione è Vera (V) si esegue il blocco B1 altrimenti, cioè se la Condizione è Falsa (F). si esegue il blocco B2. Il costrutto selezione può presentarsi anche con un solo ramo, cioè senza l'alternativa altrimenti. Questo caso, chiamato Selezione unaria, si rappresenta sintatticamente nel seguente modo: 2 La condizione In un algoritmo la condizione dovrà essere scritta secondo alcune regole ben precise. Andranno cioè confrontate due espressioni tramite un operatore logico come riportato in figura. I simboli =, >, <... sono detti operatori logici. Un operatore logico deve essere sempre 2

3 presente nell'istruzione di controllo. Il simbolo = in questo caso equivale all'uguaglianza matematica, non all'istruzione di assegnazione. Analizzando il formato dell'istruzione di controllo si osserva che il valore dell'oggetto (variabile, valore o espressione) che si trova a sinistra dell'operatore logico può essere confrontato con uno degli oggetto di seguito riportati. In C vedremo che l uguale matematico si indica con == (due uguali di seguito). Vediamo alcuni casi. 2.1 Un valore immediato Rientrano in questo caso le condizioni del tipo: A>5 dove il valore della variabile A viene confrontato con il numero 5. Il risultato di questa condizione può essere vero se il contenuto di A è maggiore di 5 (per esempio se A = 7), o fal - so se il contenuto di A è minore di 5 (per esempio se A= 3). Un discorso analogo è valido se la variabile è di tipo alfanumerico (in C vale solo per i caratteri). La condizione: risposta = s è vera se la variabile risposta contiene il valore 's', falsa per qualsiasi altro valore. Attenzione! Nella maggior parte dei sistemi le lettere minuscole e maiuscole sono considerate differenti. Nel nostro caso, se la variabile risposta contenesse il valore 'S', la condizione sarebbe considerata falsa. 2.2 Un nome di variabile Il contenuto dell'oggetto che si trova a sinistra dell'operatore logico è confrontato con il valore della variabile che si trova a destra. Rientrano in questo caso le condizioni del tipo: A=B La condizione è vera se la variabile A contiene lo stesso valore della variabile B, è falsa in tutti gli altri casi. Un discorso analogo vale quando: A>B In questo caso la condizione logica risulterà vera se la variabile A contiene un valore maggiore del contenuto della variabile B. Attenzione il Falso di < (minore ) è (maggiore e uguale) non solo > (maggiore) così come il falso di > (maggiore) è (minore e uguale) non solo < (minore ) 2.3 Una espressione Dapprima viene calcolato il valore dell'espressione e successivamente viene confrontato il valore dell'oggetto che si trova a sinistra dell'operatore logico con il valore dell'espressione appena calcolato. Rientrano in questo caso le condizioni del tipo: A= (K* 5)/B In primo luogo è calcolato il valore dell'espressione (K * 5) /B, che viene poi confrontato con il valore della variabile A. Se per esempio A vale 10, K vale 3 e B vale 2, la condizione sarà falsa, poiché A è diverso da 7,5 (risultato di (K * 5)/B). 3 La struttura di selezione in C++ L istruzione condizionale può avere forme diverse: 3

4 if (condizione) istruzione; if (condizione) else istruzione_1; istruzione_2; dove condizione indica un'espressione logica, mentre istruzione indica una qualunque istruzione oppure un blocco di istruzioni (cioè un insieme di istruzioni racchiuso tra i simboli { e } ). L istruzione (o il blocco) scritta dopo la condizione viene eseguita solo se la condizione è vera, mentre l'istruzione scritta dopo la clausola else viene eseguita solo se la condizione è falsa. Esistono altri costrutti di selezione binaria ma non verranno utilizzati. Nella tabella sono riportati i simboli utilizzati nella codifica C (e C++) con il relativo significato. 4 L'Indentazione Hai notato i "rientri" utilizzati per gli if, gli else, le parentesi graffe e le istruzioni Le istruzioni vengono incolonnate cosi per indicare la loro dipendenza. Si evidenzia, in tal modo, che un'istruzione è contenuta in un'altra. È buona abitudine curare questi incolonnamenti, poiché cosi facendo si garantisce una buona leggibilità del codice. Questa tecnica è conosciuta come indentazione, è estremamente diffusa e il suo utilizzo viene considerato come una norma fondamentale di buona programmazione. La tecnica è basata sull'idea di usare gli spazi bianchi (ossia i rientri) allo scopo di separare più chiaramente le istruzioni e, in particolare, di rappresentare esplicitamente le relazioni di annidamento. Negli esempi successivi si userà questo metodo. 5 Esempi Analisi 5.1 Dato in input un numero calcola il cubo se è maggiore di zero, il quadrato in caso contrario. Per prima cosa devi prendere in input un numero, quindi effettuare un confronto del valore di tale numero con zero. Se il numero è maggiore di zero, lo moltiplicherai 3 volte per se stesso, altrimenti lo moltiplicherai 2 volte per se stesso. Nota che il risultato sarà sicuramente un numero positivo (o uguale a zero, se il numero di partenza è zero). 4

5 Verificherò la correttezza del programma effettuando la simulazione con due casi prova. Dovrai infatti testare sia il caso in cui il numero in input è positivo, sia quello in cui il numero è negativo. Il caso il cui il numero è 3 il risultato deve essere 27 e il caso in cui il numero è -2 il risultato deve essere 4. Un ulteriore caso è quando il numero è 0. Tabella delle Variabili Nome variabile Tipo di dato Utilizzo Num Reale Input Ris Reale L/O Codifiche #include <iostream> using namespace std; int main (){ float num; float ris; cout<<"ins numero "; cin>>num; if(num>0) ris=num*num*num; else ris=num*num; cout<<"ris ="<<ris; return 0; } Tabella di traccia Istruzione num ris if output Leggi (num) 3 Num >0 vero Ris num*num*num 27 Scrivi (ris) 27 Istruzione num ris if output Leggi (num) -2 Num >0 Falso Ris num*num 8 Scrivi (ris) 8 Istruzione num ris if output Leggi (num) 0 Num >0 Falso Ris num*num 0 Scrivi (ris) 0 Notiamo che se il valore è 0 (zero) la condizione è falsa 5

6 Analisi. 5.2 Dati in input il nome e l'età di una persona, stampa il nome e la scritta maggiorenne se la persona è maggiorenne. Dopo avere ottenuto in input il nome e l'età della persona, confronta l'età con 18: se risulta maggiore o uguale a 18 stampa il nome della persona e la scritta richiesta, in caso contrario (età< 18) non è richiesta nessuna operazione. Verrà fatta la prova inserendo l e 22 e inserendo g e 17. Tabella delle variabili Codifiche Nome variabile Tipo di dato Utilizzo Nome Stringa I/O Eta Intero I #include <iostream> using namespace std; int main (){ int eta; char nome; cout<<"ins nome "; cin>>nome; cout<<"ins eta "; cin>>eta; if(eta>=18) cout<<nome<<" e' maggiorenne"; return 0; } 6 Selezioni in cascata Quando due o più condizioni devono essere valutate una dopo l'altra come illustrato in figura si parla di selezioni in cascata: prima viene testata la condizione COND1 e di seguito la condizione COND2, indifferentemente dal risultato della condizione COND1. La selezione a cascata si usa, quindi, quando le due condizioni sono indipendenti. 6

7 6.1 Esempio Dato in input il nome e il prezzo di un prodotto, calcola e stampa il prezzo da pagare sapendo che se il prezzo è superiore a 3000 applichi il 6% di sconto e, inoltre, se il pagamento avviene in contanti, devi applicare un ulteriore sconto del 2%. Si lascia al lettore l analisi e la tabella di traccia. Tabella delle Variabili Tavella delle costanti Nome variabiletipo di dato Utilizzo Descrizione Nome Tipo di dato valore Codice Stringa I/O Codice prodotto Psconto Intero 3000 Prezzo Reale I/L/O Prezzo prodotto P1 Intero 6 Pag Carattere I Tipo di pagamento P2 Intero 2 Codifiche #include <iostream> using namespace std; int main (){ const int Pl=6; const int P2=2; const int PSCONTO=3000; char codice; char pag; // tipo di pagamento float prezzo; //prezzo iniziale cout<<"inserire il codice del prodotto" <<endl; cin>>codice; cout<<"inserire il prezzo" <<endl; cin>>prezzo; cout<<"che tipo di pagamento si vuole? Contanti (e) o rateale (r)"<<endl; cin>>pag; if (prezzo>psconto) {prezzo= prezzo-prezzo*pl/100; } if (pag=='c') {prezzo= prezzo-prezzo* P2/100; } cout<<"il prezzo scontato per il prodotto "<<codice<<" e' di "<<prezzo<<" euro "<<endl; return 0; } 7

8 7 Selezione annidate Le istruzioni presenti nei blocchi inseriti nei due rami non devono necessariamente essere elementari ma possono essere formate da più istruzioni (strutture di sequenza) o a loro volta da strutture di selezione. Si parla in quest'ultimo caso di strutture di selezione annidate come presentato nella figura Analizzando la figura notiamo che nel caso di selezioni annidate la condizione COND2 viene presa in considerazione solo se la condizione COND1 risulta vera mentre nel caso delle condizioni in cascata la condizione COND2 veniva esaminata sempre, indipendentemente dal risultato della condizione COND Esempio Dati due numeri, se sono entrambi positivi fanne la somma, altrimenti il prodotto. Si lascia al lettore l analisi e la tabella di traccia. Codifiche Tabella delle Variabili Nome variabile Tipo di dato Utilizzo a Itero I b Intero I Reale Carattere L/O #include <iostream> using namespace std; int main () { int a, b, ris; cout<<"inserire Il primo numero "; cin>>a; cout<<"inserire Il secondo numero "; cin>>b; if(a>0) { if(b>0) {ris=a+b;} else {ris=a*b;} } else {ris=a*b;} cout<<"ll risultato e' "<<ris<<endl; return 0; } 8

9 8 Uno dei connettivi logici Nel lavoro di programmazione si fa largo uso dei connettivi or, and, not per ridurre la complessità delle condizioni presenti nelle istruzioni di controllo delle strutture di selezione e di iterazione. Si possono utilizzare questi connettivi quando l'istruzione di controllo prevede che siano esaminati valori diversi per una variabile oppure quando devono essere presi in considerazione eventi differenti collegati tra loro. Esempio: Stabilisci se il carattere letto da input è una vocale o una consonante. Una possibile soluzione a questo problema è offerta dall'algoritmo presentato nella figura affianco utilizzando i connettivi. Permette di evitare di utilizzare un algoritmo seguente. 9

10 Esempio: Dati due numeri, dire se sono entrambi positivi o negativi. Nella prima figura è rappresentato l'algoritmo che risolve il problema proposto senza fare uso del connettivo, mentre nella figura successiva è illustrata la soluzione con l'uso del connettivo and. 9 Il costrutto selezione multipla Questo costrutto deriva dal costrutto selezione, anzi ne rappresenta un'estensione. Capita molto spesso di dover fare delle scelte orientandosi fra più possibilità. Quotidianamente cl poniamo delle domande alle quali possiamo dare più di una risposta. Per esempio: quale maglione indosserò questa mattina? Quale film vedrò stasera? Quali libri porterò domani a scuola? E cosi via. Per risolvere I problemi in cui si opera una scelta tra più di due alternative in dipendenza del valore assunto da un certo parametro, è molto utile utilizzare il costrutto selezione multipla. Esso è presente in quasi tutti I linguaggi di programmazione, 10

11 anche se il comportamento non è sempre lo stesso. La sintassi in diagramma a blocchi è la seguente: Dove: <Selettore > può essere una variabile < Valore> deve essere dello stesso tipo di <Selettore> e deve essere un valore unico In C il costrutto si implementa come segue. Il valore assunto dalla variabile determina quale ramo della struttura deve essere eseguito. Se variabile assume valore val1 viene eseguita l'istruzione istr1 (o le istruzioni fino al primo break), se variabile assume il valore val2 viene eseguita l'istruzione (o le istruzioni) istr2 e così via. Se la variabile non assume nessuno dei valori specificati, viene eseguita l'istruzione (o le istruzioni) istr0 specificata dopo la clausola default. Notare Bene i due punti dopo i singoli valori e i punti e virgola dopo le istruzioni Break compreso. 9.1 Esempio Un negoziante, per incrementare le sue vendite, prevede di applicare uno sconto progressivo sull'importo della fattura, in base al numero dei pezzi acquistati. Se il cliente compra 1 pezzo viene applicato il 15% di sconto, il 20% per 2 pezzi, il 30% per 3; in tutti gli altri casi lo sconto è del 40%. Visualizzare lo sconto applicato e l'importo effettivo che il cliente deve pagare. #include <iostrearn.h> void main(){ int NumPezzi; float TotFattura,Sconto, Importo; cout << "Inserire il numero di pezzi in fattura: "; cin >> NumPezzi; cout << "Inserire il totale della fattura: "; cin >> TotFattura; switch (NumPezzi) { 11

12 case 1: Sconto= TotFattura I 100*15; break; case 2: Sconto= TotFattura I 100 *20; break; case 3: Sconto = TotFattura I 100*30; break; default: Sconto TotFattura I 100 *40; break; } Importo = TotFattura - Sconto; cout << "Importo da pagare: " << Importo << endl; cout << "Sconto applicato: " << Sconto << endl; system( pause ); } 10 ESERCITAZIONE (if semplice) 1) Scrivere un algoritmo che, inserito da tastiera un intero, visualizza se tale numero è maggiore o uguale a cento oppure no. 2) Scrivere un programma che, inseriti due numeri da tastiera, calcoli la loro differenza se a>b e visualizzi il messaggio sottrazione impossibile, in caso contrario. 3) Scrivere un algoritmo che, dati due numeri naturali da tastiera, stabilisca qual è il maggiore e poi calcoli la differenza tra i due. 4) Scrivere un algoritmo che, dati due numeri in input, li visualizzi in ordine crescente. 5) Determinare e visualizzare il prezzo da pagare in un negozio conoscendo la spesa e sapendo che, se essa è inferiore o uguale a 100 euro si applica uno sconto del 10%, altrimenti lo sconto è del 30%. 6) Scrivere un algoritmo che stabilisca se un numero è divisibile per 3. 7) In un supermercato si applica la promozione 3x2 su un certo prodotto. Calcolare quanto deve pagare un cliente, dopo aver inserito da tastiera il costo unitario del prodotto e la quantità acquistata. 8) Calcola la spesa relativa all acquisto di una certa merce, conoscendo la quantità di prodotto acquistata e il prezzo unitario. Se la quantità di prodotto acquistata è superiore a 100 unità si applica uno sconto (valore inserito da tastiera). 9) Scrivere un programma che calcoli il totale delle calorie assunte durante il pasto. Acquisire in input la quantità in grammi di grassi, carboidrati e proteine. Sapendo che le calorie per ogni grammo di grassi sono 9, per ogni grammo di carboidrati sono 5 e per ogni grammo di proteine sono 4, calcolare e visualizzare in output le calorie totali assunte e, se queste superano una cifra da voi prefissata, visualizzare il messaggio Attenzione!!!!. 10) Date le coordinate di un punto P(x,y) e l equazione di una retta r:ax+by+c=0 verificare se P appartiene a r. 12

13 11 Esercitazione (Uso dei connettivi) 1) Dato un numero in input verificare se è esterno all intervallo [0, 5] e comunicarlo in output. 2) Dati due numeri in input verificare se sono entrambe esterni all intervallo [-5, 3] e comunicarlo in output. 3) Scrivi un algoritmo che, dati tre numeri X, Y, N visualizzi il valore X+N*Y solo se N è un numero compreso tra 2 e 50. 4) Assegnati 3 numeri verificare se sono tutti uguali tra loro. 5) Assegnato un anno verificare se è bisestile (divisibile per 4 ma non per 100 oppure divisibile per 400). 6) Scrivere un programma che legge due numeri e determina se uno è multiplo dell altro. 7) La scuola rimborsa il 15% del costo dell abbonamento se lo studente abita in provincia ed il paese di provenienza dista più di 20 km dalla scuola. Calcolare lo sconto sul presso dell abbonamento. (Suggerimento memorizzare in una variabile i valori S o N per indicare l appartenenza o meno alla provincia). 8) Dato il prezzo di un prodotto ed il tipo di pagamento ( C = contanti), si calcoli il prezzo da pagare, sapendo che se il prezzo è superiore ad una determinata cifra (costante) oppure se il pagamento è in contanti, si applica uno sconto del 10 %. 12 ESERCITAZIONE (selezione a cascata, annidata, multipla) 1) Dati tre numeri in input, visualizzarli in ordine crescente. 2) Assegnati 3 numeri visualizzare il maggiore tra essi. 3) Scrivere un programma che legge due numeri e determina se uno è multiplo dell altro (non usare connettivi). 4) Scrivere un programma che legge 3 numeri interi diversi da zero e quindi determina e visualizza se possono essere o no i lati di un triangolo rettangolo. 5) Scrivere un programma per la risoluzione di una equazione di primo grado. 6) Scrivere un programma per la soluzione di un equazione di secondo grado. Nel caso di discriminante negativo, visualizzare un messaggio. 7) Dato il prezzo di un prodotto e la quantità acquistata calcolare la spesa, sapendo che viene praticato uno sconto del 3% se la merce costa più di 550 e uno sconto del 5% se la quantità è superiore a 40 pezzi. 8) Dato il prezzo di un prodotto si voglia calcolare il prezzo da pagare sapendo che se il prezzo è superiore a una determinata cifra (costante) si applica il 6% di sconto e se il pagamento è fatto in contanti si applica un ulteriore sconto del 2%. 9) Ad un rappresentante spetta un premio in denaro del 10% sul totale delle vendite effettuate, se queste superano i Dato in input il valore delle vendite eseguite dal rappresentante calcolare il premio netto a lui spettante, considerando che, se tale premio è superiore ad un cifra da voi stabilita come costante, si applica un imposta del 3% che andrà detratta dal premio stesso. 13

14 10) La tassa per la raccolta dei rifiuti in un comune ammonta a 8 per ogni mq dell abitazione più una cifra fissa di 20. Se l appartamento è al piano secondo o superiore se applica una ulteriore imposta del 2%. Dopo aver acquisito in input la superficie in mq dell appartamento, calcolare e visualizzare l importo totale che l utente deve pagare considerando che se l appartamento supera i 100 mq si dovranno aggiungere ulteriori 50 di addizionale comunale (si consiglia l uso delle costanti). 11) Calcola la somma spesa da un cliente in un negozio di abbigliamento, tenendo conto delle seguenti condizioni a. spesa fino a 50, sconto del 10%, b. spesa da 51 a 100, sconto del 20%, c. spesa oltre di 101, sconto del 30%. 12) In un bar si possono comprare panini a 3 e bibite a 2. Scrivere un programma che dati in input il numero dei panini e il numero delle bibite restituisca il prezzo totale da pagare, tenendo conto che se il numero dei panini è uguale al numero delle bibite si applica uno sconto di 2 sul prezzo totale e che se il numero dei panini e delle bibite è diverso il rivenditore regala il prodotto acquistato in minor quantità. 13) Scrivere un programma che legga l età di un individuo e visualizza i seguenti messaggi: a. Sei un bambino, se l età è inferiore a 12 anni b. Sei un ragazzo, se l età è compresa tra 13 e 25 anni c. Sei un uomo, se l età è compresa tra 26 e 50 anni d. Sei un anziano, se l età è superiore a 50 anni. 14) Ad un rappresentante spetta, oltre ad una percentuale sulle vendite effettuate in un mese, un premio in denaro se questa percentuale è superiore a 300. Dati in input l importo totale delle vendite e la percentuale su cui calcolare il guadagno del rappresentante, calcolare il premio e la somma totale che gli spetta. Si suppone che il premio sia: a. 50 se la percentuale sul guadagno è inferiore a 1000, b. 100 se la percentuale sul guadagno è inferiore a 1500, c. 200 se la percentuale sul guadagno è uguale o superiore a ) Un cinema applica uno sconto del 20% sul prezzo del biglietto agli spettatori con età superiore a 60 anni ed uno sconto del 25% per i ragazzi con meno di 18 anni. Dopo aver acquisito in input il prezzo base del biglietto e l età dello spettatore visualizzare l importo da pagare. 16) Le tariffe postali per spedire un pacco sono le seguenti: a. 3.5 per pacchi da 0 a 50 gr b. 5 per pacchi dai 51 gr ai 100 gr c. 10 per pacchi oltre 100 gr d. Dato il peso del pacco calcolare il costo totale della spedizione considerando che, se la spedizione è per l estero si devono aggiungere 1.50 di bollo. 17) Uno studente acquista un biglietto del treno il costo varia a seconda dei chilometri da percorre e dal tipo di tratta a. Se i km sono minori di 10 allora costa 1 a km b. Se i km sono compresi tra 10 e 20 costa 0.7 a km c. Se i km sono maggiori di 20 costa 0.5 a km 14

15 Lo studente ha lo sconto: d. del 7 % se è di tipo a e. del 8% se è del tipo b, f. del 9% se è del tipo c la tratta supera i 30km, g. altrimenti ha lo sconto del 5% se la tratta è superiore a 100km. 15