Informatica (CIV) Appello 12 gennaio 2010

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1 Politecnico di Milano Dipartimento di Elettronica e Informazione Proff. Vincenzo Caglioti, Matteo Rossi Informatica (CIV) Appello 12 gennaio 2010 Matricola Cognome Nome Sezione: Caglioti Rossi Il punteggio massimo è di 29 punti e la prova è considerata valida se sono ottenuti almeno la metà dei punti dell esercizio 2 e dell esercizio di laboratorio. Istruzioni Gli studenti che conseguono una valutazione < 6 non sono ammessi alla prova dell appello immediatamente successivo. Scrivere solo sui fogli distribuiti, utilizzando il retro delle pagine in caso di necessità e cancellando le parti di brutta con un tratto di penna. Non separare questi fogli. Si può utilizzare la matita. È consentito utilizzare libri, eserciziari, appunti o calcolatrici. Non è consentito l uso di telefoni cellulari o calcolatori. Chiunque venga trovato in possesso di telefoni cellulari o calcolatori anche se temporaneamente spenti vedrà annullata la propria prova. Non è consentito uscire dall aula durante la prova o lasciare l aula conservando il tema della prova in corso. Tempo a disposizione: 3h15. Voti parziali degli esercizi e voto finale: Esercizio 1 (MAX 10) Esercizio 2a (MAX 4) Esercizio 2b (MAX 3) Esercizio 2c (MAX 3) Esercizio 2d (MAX 5) Esercizio 3 (MAX 2) Esercizio Lab (MAX 2) Voto finale: (MAX 29)

2 Esercizio 1 (punti 10 se fatto in Fortran, 5 se fatto in C) Scrivere un programma che legge da tastiera, riga per riga, gli elementi di una matrice quadrata di numeri interi di dimensioni 7X7. Se la matrice non contiene alcuno 0, il programma cerca tutte le coppie di colonne in cui una è un multiplo esatto dell altra. Per ognuna di tali colonne, il programma stampa a video gli elementi delle due colonne, e il valore assoluto del multiplo in questione (ovvero il rapporto tra gli elementi corrispondenti delle due colonne). Ogni coppia di colonne che soddisfa la condizione precedente deve essere stampata una volta sola. Se la matrice contiene almeno uno zero, invece, il programma non stampa nulla a video. Per esempio, se l utente inserisse la seguente matrice 7X7: il programma dovrebbe ritornare: le colonne 2 e 4, indicando come multiplo 5 le colonne 4 e 7, indicando come multiplo 3. NB: In Fortran, la funzione intrinseca mod(x,y) ritorna il resto della divisione tra i valori x ed y. PROGRAM TE _es1 IMPLICIT NONE INTEGER, PARAMETER :: DIM = 7! dimensione della matrice quadrata da elaborare INTEGER, DIMENSION(DIM, DIM) :: Matrice! matrice da elaborare INTEGER :: NCol1, NCol2! indice delle colonne in esame INTEGER :: NRiga! indice della riga in esame INTEGER :: Input! elemento della matrice inserito dall'utente INTEGER :: NColMaggiore, NColMinore! durante il confronto tra due colonne, gli indici delle colonne contenenti! rispettivamente i valori maggiori e minori. Se le colonne sono uguali,! l'associazione di NColMaggiore e NColMinore ad esse e' indifferente. INTEGER :: Rapporto! rapporto tra i primi elementi di due colonne in esame LOGICAL :: NonEseguireCalcoli! usata per indicare che -dal momento che la matrice contiene almeno uno zero-! nessuna elaborazione va effettuata LOGICAL :: TrovatoMultiplo! segnala se le colonne in esame sono una un multiplo dell'altra! lettura matrice: WRITE (*,*) 'Inserimento degli elementi della matrice.' NonEseguireCalcoli =.FALSE. Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 2/ 8

3 DO NRiga = 1, DIM WRITE (*,*) 'Inserisci la riga #', NRiga, 'della matrice:' DO NCol1=1, DIM WRITE (*,*) "Elemento #", NCol1, 'della riga?' READ (*,*) Input Matrice(NRiga, NCol1) = Input IF (Input == 0) THEN NonEseguireCalcoli =.TRUE. END IF END DO END DO IF (.NOT. NonEseguireCalcoli) THEN! analisi matrice: DO NCol1 = 1, DIM-1 DO NCol2=NCol1 + 1, DIM IF ( Matrice(1, NCol2) >= Matrice(1, NCol1) ) THEN NColMaggiore = NCol2 NColMinore = NCol1 ELSE NColMaggiore = NCol1 NColMinore = NCol2 END IF IF (mod(matrice(1, NColMaggiore), Matrice(1, NColMinore)) == 0) THEN! la colonna NColMaggiore potrebbe essere un multiplo della colonna! NColMinore; verifichiamolo: Rapporto = Matrice(1, NColMaggiore)/Matrice(1, NColMinore) TrovatoMultiplo =.TRUE. DO NRiga=2, DIM IF (Matrice(NRiga, NColMaggiore) /= & (Rapporto*Matrice(NRiga, NColMinore))) THEN TrovatoMultiplo =.FALSE. END IF END DO IF (TrovatoMultiplo) THEN WRITE (*,*) '*** La colonna #', NColMaggiore, "e' pari a", & abs(rapporto), 'volte la colonna #', NColMinore, '!' WRITE (*,*) 'Le due colonne sono riportate qui di seguito:' DO NRiga=1, DIM WRITE (*,*) Matrice(NRiga, NCol1), Matrice(NRiga, NCol2) END DO END IF END IF! controllo sul rapporto tra i due primi elementi delle colonne END DO! selezione colonna NCol2 END DO! selezione colonna NCol1 END IF! controllo su NonEseguireCalcoli END PROGRAM TE _es1 Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 3/ 8

4 Esercizio 2 (punti 16) Si vuole realizzare un sistema di gestione di fotografie. Ogni fotografia appartiene ad un utente, il quale è identificato mediante un identificatore (ID), che è semplicemente un numero che viene associato all utente al momento dell attivazione del suo account. Inoltre, ogni fotografia è caratterizzata dal nome del file in cui essa è contenuta, dalla data in cui è stata caricata nel sistema, e dal tipo del file corrispondente (il sistema è in grado di gestire solo fotografie in formato JPG, PNG, BMP, GIF, e RAW). Inoltre, ad ogni fotografia sono associati dei tag, che non sono altro che delle parole chiave definite dagli utenti del sistema. Ad ogni fotografia possono essere associati al massimo 40 tag. Infine, ogni fotografia può essere o pubblica (cioè visibile a tutti gli utenti del sistema), o privata (cioè visibile solo al proprietario della stessa). Il sistema ha un archivio di fotografie, fatto di al massimo elementi. Le fotografie dell archivio possono essere organizzate in album. Ogni album ha un proprietario (cioè un utente, rappresentato mediante il suo ID), ed è fatto da un insieme di fotografie, messe in sequenza. Possono fare parte di un album solo fotografie già appartenenti all utente proprietario dell album, o fotografie pubbliche. Un album può al massimo contenere 200 fotografie. parte a. (punti 4) Definire opportuni tipi di dato per rappresentare le informazioni descritte sopra. #define L_NOME_FILE 100 #define L_TAG 15 /* lunghezza in caratteri del singolo tag */ #define N_TAG 40 /* numero di tag associabili ad una foto */ #define N_ARCHIVIO #define N_ALBUM 200 typedef enum false, true boolean; typedef char TipoNomeFile[L_NOME_FILE]; int giorno; int mese; int anno; TipoData; typedef int TipoId; typedef enum JPG, PNG, BMP, GIF, RAW TipoFormato; typedef char TipoTag[L_TAG]; TipoTag ElencoTag[N_TAG]; int NumTag; /* numero di tag contenuti nella lista */ TipoListaTag; TipoId Proprietario; TipoNomeFile Nome; TipoData DataUpload; TipoFormato Formato; TipoListaTag ListaTag; boolean Pubblica; /* vale true se la foto e' pubblica, false altrimenti */ TipoFoto; TipoFoto ElencoFoto[N_ARCHIVIO]; int NumFoto; /* numero di fotografie contenute nell'archivio */ TipoArchivio; Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 4/ 8

5 TipoId Proprietario; TipoFoto *ElencoFoto[N_ALBUM]; int NumFoto; /* numero di fotografie contenute nell'album */ TipoAlbum; parte b. (punti 3) Si diano le dichiarazioni dei prototipi dei seguenti sottoprogrammi: AggiungiTag che, date le informazioni relative ad una fotografia, ed un tag, aggiunge tale tag all insieme di quelli assegnati alla fotografia, se il tag non esiste (altrimenti non modifica nulla). Se non c è più spazio per tag associati alla fotografia, il sottoprogramma non fa nulla. AggiungiFotografiaInPosizione che, date le informazioni relative ad un album, l indirizzo di una fotografia in archivio (supposto diverso da NULL), e la posizione in cui si desidera inserire la fotografia nell album, aggiunge la fotografia all album nella posizione specificata (se la posizione richiesta è oltre la fine dell album, la fotografia viene inserita per ultima nell album). Il sottoprogramma ritorna il valore dell indice corrispondente alla posizione in cui è stata inserita la fotografia se l inserimento è avvenuto con successo, -1 altrimenti. EliminaPrivate che, date le informazioni relative ad un album, cancella da tale album le fotografie private di utenti diversi dal proprietario dell album. void AggiungiTag(TipoFoto *pfoto, TipoTag NuovoTag); int AggiungiFotografiaInPosizione(TipoAlbum *Album, TipoFoto* NuovaFoto, int Posizione); void EliminaPrivate(TipoAlbum *Album); parte c. (punti 3) Definire (cioè implementare) il sottoprogramma AggiungiFotografiaInPosizione. int AggiungiFotografiaInPosizione(TipoAlbum *Album, TipoFoto* NuovaFoto, int Posizione) int ContaFoto; if ( Album->NumFoto >= N_ALBUM ( NuovaFoto->Proprietario!= Album->Proprietario && NuovaFoto->Pubblica == false )) /* se l'album e' pieno, o se la fotografia e privata, di un proprietario diverso da quello dell album, l'inserimento non puo' essere eseguito */ return (-1); if (Album->NumFoto < Posizione) Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 5/ 8

6 /* la foto non si sovrappone ad altre gia' presenti */ Album->ElencoFoto[Album->NumFoto] = NuovaFoto; Album->NumFoto = Album->NumFoto + 1; return (Album->NumFoto-1); else /* spostamento in avanti degli elementi aventi indice pari o superiore a * (Posizione-1) per far posto alla nuova foto */ for (ContaFoto = Album->NumFoto; ContaFoto >= Posizione; ContaFoto--) Album->ElencoFoto[ContaFoto] = Album->ElencoFoto[ContaFoto-1]; Album->ElencoFoto[Posizione-1] = NuovaFoto; Album->NumFoto = Album->NumFoto + 1; return (Posizione-1); parte d. (punti 5) Definire (cioè implementare) il sottoprogramma EliminaPrivate. void EliminaPrivate(TipoAlbum *Album) int ContaFoto, DaQuiInPoi; ContaFoto = 0 while (ContaFoto < Album->NumFoto) if ( (false == (Album->ElencoFoto[ContaFoto])->Pubblica) && (Album->Proprietario!= (Album->ElencoFoto[ContaFoto])->Proprietario) ) /* la foto in esame va eliminata */ for (DaQuiInPoi = ContaFoto + 1; DaQuiInPoi < Album->NumFoto; ++DaQuiInPoi) Album->ElencoFoto[DaQuiInPoi-1] = Album->ElencoFoto[DaQuiInPoi]; Album->NumFoto = Album->NumFoto - 1; else ContaFoto = ContaFoto + 1; Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 6/ 8

7 Esercizio 3 (punti 2) Si supponga di avere un tipo di dato Istruzione che rappresenta le possibili istruzioni eseguite da un microprocessore. 1) Sfruttando il tipo Istruzione descritto sopra, si diano le dichiarazioni del registro Program Counter (PC) e del registro istruzioni (li si dichiarino come se fossero delle opportune variabili in C). 2) Sfruttando le dichiarazioni del punto 1, si scriva un frammento di codice che esegue la fase di fetch dell esecuzione di una istruzione da parte del microprocessore. 1) Il Program Counter (PC) è il registro che contiene l indirizzo della prossima istruzione da eseguire. Per questo, la sua dichiarazione potrebbe essere: Istruzione *PC; Il registro istruzioni, invece, è quello che contiene l istruzione corrente da eseguire. Di conseguenza, la sua dichiarazione sarebbe: Istruzione registro_istruzioni; 2) La fase di fetch nell esecuzione di una istruzione da parte del microprocessore è fatta dei seguenti passi: 1. caricamento dell istruzione da eseguire nel registro istruzione corrente a partire dall indirizzo contenuto nel PC; 2. incremento del PC. Di conseguenza, sfruttando le dichiarazioni di cui al punto 1, questa fase corrisponderebbe alle seguenti istruzioni: registro_istruzioni = *PC; PC = PC + 1; Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 7/ 8

8 Esercizio di laboratorio (punti 2) Sia dato il seguente programma C: #include <stdio.h> #define NUM_EL 5 int* GeneraElenco(void void); void main() int *ElencoA, *ElencoB; ElencoA = GeneraElenco(); ElencoB = GeneraElenco(); printf( %d, ElencoA[0]); int* GeneraElenco() int Elenco[NUM_EL]; int ContEl; ContEl = 0; while (ContEl < NUM_EL) printf("inserisci un numero intero: "); scanf("%d", &(Elenco[ContEl]) ); ++ContEl; return (Elenco); Per quale ragione la printf, che compare nell ultima istruzione nel main, potrebbe non stampare il primo elemento inserito dall utente durante la generazione di ElencoA? ElencoA, restituito dalla funzione GeneraElenco, è l indirizzo di una variabile locale (Elenco[0]) della funzione stessa. Quando la funzione termina la sua esecuzione, la zona di memoria prima allocata per la variabile locale viene liberata, e può essere successivamente occupata (ad esempio in occasione di successive chiamate a GeneraElenco). Pertanto ciò che si troverà all indirizzo ElencoA al momento dell esecuzione della printf può non essere il primo elemento inserito dall utente. Informatica (CIV) Appello del 12 gennaio 2010 pp. 8/ 8