Elementi di Informatica

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1 Elementi di Informatica Capitolo 5 Sviluppo di Funzioni Prof. Mauro Gaspari: mauro,gaspari@unibo.it

2 Esercizio 0: Calcolo del BMI Possiamo scomporre il problema in: 1. Calcolo del BMI, secondo la formula peso BMI altezza 2 2. Confronto del valore ricavato con i valori di riferimento: Valori di riferimento del BMI Sottopeso <18.5 Normopeso da 18.5 a 24.9 Sovrappeso da 25.0 a 29.9 Obesità di classe I da 30.0 a 34.9 Obesità di classe II da 35.0 a 39.9 Obesità di classe III >40.0

3 Valori di riferimento del BMI Sottopeso <18.5 Normopeso da 18.5 a 24.9 Sovrappeso da 25.0 a 29.9 Obesità di classe I da 30.0 a 34.9 Obesità di classe II da 35.0 a 39.9 Obesità di classe III >40.0

4 Esempio di funzione area import math def area(radius): temp = math.pi * radius**2 return temp # OPPURE in alternativa def area(radius): return math.pi * radius**2

5 Valore assoluto Quale dei due funziona? def absolutevalue(x): if x < 0: return -x else: return x def absolutevalue(x): if x < 0: return -x elif x > 0: return x

6 Sviluppo incrementale Per ora abbiamo visto funzioni molto semplici che in genere danno pochi problemi. Con problemi più difficili aumenta la complessità delle funzioni e i problemi di programmazione crescono E' necessario utilizzare tecniche opportune per la realizzazione di funzioni e programmi. Sviluppo incrementale (= incremental development): per evitare lunghe sessioni di debugging si costruisce un programma aggiungendo e testando di volta in volta piccole porzioni di codice.

7 Esempio distanza tra due punti Teorema di Pitagora - (x1,y1) - (x2,y2) distanza = x2 x1 2 y2 y1 2

8 Sviluppo incrementale - esempio Si tratta di una funzione con quattro parametri, restituisce un valore floating point che è la distanza. def distance(x1, y1, x2, y2): return 0.0 TEST? >>> distance(1, 2, 4, 6) 0.0

9 Sviluppo incrementale: la somma def distance(x1, y1, x2, y2): dx = x2 - x1 dy = y2 - y1 print "dx is", dx print "dy is", dy return 0.0

10 Sviluppo incrementale: i quadrati def distance(x1, y1, x2, y2): dx = x2 - x1 dy = y2 - y1 dsquared = dx**2 + dy**2 print "dsquared is: ", dsquared return 0.0

11 Sviluppo incrementale: i quadrati def distance(x1, y1, x2, y2): dx = x2 - x1 dy = y2 - y1 dsquared = dx**2 + dy**2 result = math.sqrt(dsquared) return result

12 Aspetti principali dello sviluppo incrementale: 1) Partire con un programma che funziona e fare dei piccoli cambiamenti incrementali. 2) Utilizzare variabili locali per memorizzare i valori intermedi e se necessario stamparle. 3) Alla fine si puo' compattare il programma per levare alcune delle cose in piu', ma solo se questo non ne compromette la leggibilita'.

13 Esercizio 1 Scrivere una funzione che prende in ingresso due punti, il centro di un cerchio ed un punto nel perimetro, e calcola l area del cerchio. Suggerimento: Rappresentare i due punti rispettivamente con variabili x1, y1 e variabili x2, y2. Mauro Gaspari - University of Bologna - gaspari@cs.unibo.it

14 Soluzione esercizio 1 Dati due punti trovare l'area della circonferenza che si ottiene con un punto al centro e l'altro punto nel perimetro. Si ottiene con una composizione di funzioni: radius = distance(xc, yc, xp, yp) result = area(radius) return result def area2(xc, yc, xp, yp): radius = distance(xc, yc, xp, yp) result = area(radius) return result def area2(xc, yc, xp, yp): return area(distance(xc, yc, xp, yp))

15 Input da tastiera I programmi visti fino ad ora non sono in grado di prendere input dall'utente. Python (come tutti i linguaggi) fornisce delle funzioni built-in che permettono di prendere input da una tastiera. raw_input: quando viene invocata questa funzione il programma si ferma e aspetta che l'utente digiti qualcosa sulla tastiera. raw_input restituisce quello che l'utente ha scritto convertito in stringa. >>> input = raw_input () What are you waiting for? >>> print input What are you waiting for? Mauro Gaspari - University of Bologna - gaspari@cs.unibo.it

16 Input con prompt Spesso quando si desidera qualcosa in input e' opportuno stampare anche qualcosa che ci indica questo fatto. Si puo' stampare una stringa con una domanda oppure con dei caratteri che indicano che il programma sta aspettando (come fa l'interprete python). Questa stringa si chiama prompt. >>> name = raw_input ("What...is your name? ") What...is your name? Arthur, King of the Britons! >>> print name Arthur, King of the Britons! Mauro Gaspari - University of Bologna - gaspari@cs.unibo.it

17 Input di interi Se l'input che ci si aspetta è un intero è opportuno utilizzare un altra funzione: la input. prompt = "Quale e' la velocita' di una 500\n" speed = input(prompt) Mauro Gaspari - University of Bologna - gaspari@cs.unibo.it

18 Esercizio 2 Scrivere una script che prende in ingresso dall utente: il nome di un primo cerchio ed il suo centro, il nome di un secondo cerchio ed il suo centro, e come ultimo un qualsiasi punto del perimetro di entrambi. Lo script calcola l area di entrambi i cerchi e restituisce il nome di quello più grande. Suggerimento: rappresentare i punti come segue: Punto 1 con variabili x1, y1 e n1 il nome Punto 2 con variabili x2, y2 e n2 il nome Punto 3 con variabili p1, p2 Mauro Gaspari - University of Bologna - gaspari@cs.unibo.it

19 Funzioni booleane Sono utili per nascondere test complicati nelle funzioni. Ad esempio all'interno dei condizionali. Spesso è comodo usare per queste funzioni nomi che assomigliano a domande con risposta si/no. def isdivisible(x, y): if x % y == 0: return 1 # it's true else: return 0 # it's false def isdivisible(x, y): return x % y == 0

20 Esempio if isdivisible(x, y): print "x is divisible by y" else: print "x is not divisible by y"

21 Diversi usi della ricorsione Ripetere istruzioni. Funzioni matematiche. Mauro Gaspari - University of Bologna - gaspari@cs.unibo.it

22 Esempio: Il fattoriale 0! = 1 n! = n (n-1)! def factorial(n): if n == 0: return 1

23 Il fattoriale (continua) def factorial(n): if n == 0: return 1 else: recurse = factorial(n-1) result = n * recurse return result def factorial(n): if n == 0: return 1 else: return n * factorial(n-1)

24 Controllo dei tipi Cosa succede se si chiama il fattoriale con 1.5 come argomento? Come risolvere il problema? def factorial (n): if type(n)!= type(1): print "Factorial is only defined for integers." return -1 elif n < 0: print "Factorial is only defined for positive integers." return -1 elif n == 0: return 1 else: return n * factorial(n-1)

25 Osservazioni Ragionando si riesce a dimostrare che ora il programma fattoriale termina sempre. Questo si può fare grazie alle condizioni che sono state aggiunte dette guardie (= guardians). Le guardie permettono di dimostrare la correttezza del codice e sopratutto permettono di minimizzare gli errori a tempo di esecuzione.