LABORATORIO DI PROGRAMMAZIONE TURNO 3 (SERALE)

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1 LABORATORIO DI PROGRAMMAZIONE TURNO 3 (SERALE) 29.X.2008 VINCENZO MARRA Indice Esercizio 1 2 Genere di un nome 2 Tempo: 15 min. 2 Commento 1 2 Esercizio 2 2 Abaco intero 2 Tempo: 20 min. 2 Esercizio 3 2 Abaco razionale 2 Tempo: 25 min. 3 Commento 2 3 Esercizio 4 3 Il signor Pignolino 3 Tempo: 30 min. 3 Commento 3 3 Esercizio 5 4 Eco iterato 4 Tempo: 30 min. 4 Esercizio 6 4 Conversione decimale binario 4 Tempo: 40 min. 4 Esercizio 7 5 Conversione decimale base b 5 Tempo: 20 min. 5 Commento 4 5 Esercizio 8 5 Palindromi 5 Tempo: 25 min. 5 Esercizio 9 5 Conversione decimale base b con implementazione di reverse() 5 Tempo: 25 min. 6 Ultima revisione: 29 ottobre

2 2 V. MARRA Commento 5 6 Genere di un nome. Tempo: 15 min. Esercizio 1 Usando le classi String, ConsoleInputManager e ConsoleOutputManager 1 (le ultime due appartenenti al package prog.io allegato al libro di testo), scrivete un programma che chieda all utente di inserire un nome proprio di persona, e tenti di dedurre automaticamente se trattasi di un nome maschile o femminile. A tale scopo, adottate la seguente strategia: se il nome inserito termina per a o per e, assumete che il genere sia femminile; se invece termina per o o per i, assumete che sia maschile; altrimenti, accettate la sconfitta e dichiarate di non saper trarre conclusioni. Per analizzare il carattere finale della stringa in ingresso, usate il metodo endswith() della classe String, di cui dovrete consultare la documentazione. Commento 1. Oltre alla sequenza, quale costrutto della programmazione strutturata avete dovuto usare per risolvere l esercizio precedente? E quante volte lo avete applicato, nell intero programma? Abaco intero. Tempo: 20 min. Esercizio 2 (1) Scrivete un programma che implementi una rudimentale calcolatrice per eseguire le quattro operazioni sui numeri interi. All avvio, il programma chiede all utente se intende eseguire una somma, una sottrazione, una moltiplicazione o una divisione intera. (Suggerimento. Come tenete traccia della scelta dell utente?) Poi chiede all utente di inserire i due operandi interi, memorizzando i valori in due variabili di tipo primitivo int. Infine, il programma esegue l operazione richiesta, qualora possibile. (Nel caso in cui l utente richieda una divisione per zero, il programma deve terminare con un messaggio d errore). (2) Modificate il programma precedente al fine di calcolare anche il resto, oltre al quoziente, della divisione. All uopo, usate l operatore aritmetico binario infisso % che produce il resto della divisione dell operando intero sinistro per l operando intero destro. Abaco razionale. Esercizio 3 1 Nei successivi esercizi di questa lezione, si usino sempre le classi ConsoleInputManager e ConsoleOutputManager per la lettura e la scrittura dei dati, anche laddove la traccia non lo preveda esplicitamente.

3 LAB. PROG. LEZIONE 3 3 Tempo: 25 min. Ripetete l Esercizio 3.1, in modo però che la calcolatrice operi su numeri razionali, e non su numeri interi. A tal fine, usate la classe Frazione del package prog, e i suoi metodi. Consultate la documentazione. Per specificare un numero razionale, l utente ne inserisce numeratore e denominatore (due interi). Commento 2. (1) In questo esercizio, come trattate il caso della divisione per zero? Confrontate con il punto (2) dell Esercizio 2. (2) Comparate l Esercizio 2 con quello appena svolto per mettere a fuoco le differenze che intercorrono fra un implementazione della calcolatrice basata su tipi primitivi e una fondata su tipi riferimento. Il signor Pignolino. Esercizio 4 Tempo: 30 min. Il signor Pignolino è pensionato. Egli esce di casa ogni mattina, ma solo a condizione che non piova e che le previsioni metereologiche per la giornata siano buone. Nel caso in cui decida di uscire, se il giorno del mese è pari (ad esempio, è il 20 di febbraio, o di marzo, etc.), si reca ai giardini pubblici, portando con sé un libro; altrimenti, si reca al Caffé, portandosi dietro il suo diario personale invece di un libro. Quanto detto vale a meno che non sia domenica, giorno in cui il signor Pignolino va invariabilmente a far visita alla sua cara amica signora Precisina, avendo l accortezza di prendere un ombrello nel caso in cui piova o le condizioni metereologiche non siano buone, o un parasole altrimenti. Si scriva un programma che rivolga al signor Pignolino un certo numero di domande, tenga traccia delle sue risposte per mezzo di variabili booleane, e produca in uscita una descrizione accurata del comportamento del signor Pignolino per la giornata. Si assuma che le risposte del signor Pignolino siano solo del tipo Si o No. Il programma deve produrre in uscita una (e una sola) fra le stringhe seguenti: Il signor Pignolino oggi non e uscito. Il signor Pignolino oggi e uscito per recarsi ai giardini pubblici. Ha portato con se un libro. Il signor Pignolino oggi e uscito per recarsi al Caffe. Ha portato con se il suo diario. Il signor Pignolino oggi e uscito per recarsi dalla signora Precisina. Ha portato con se un ombrello. Il signor Pignolino oggi e uscito per recarsi dalla signora Precisina. Ha portato con se un parasole. Commento 3. Quanto sono lunghe le stringhe che avete usato per produrre i messaggi in uscita? Vista la struttura regolare dei messaggi da produrre, è possibile memorizzare le sottostringhe che si ripetono in apposite variabili di tipo String, per poi comporre i messaggi in uscita tramite concatenazione. Se non avete già implemetando il codice in questo modo, provate.

4 4 V. MARRA Eco iterato. Esercizio 5 Tempo: 30 min. Scrivete un programma che legga in ingresso una stringa inserita dall utente, e la riscriva tale e quale sulla console. L esecuzione deve continuare in questo modo fino a che l utente non inserisca la stringa "\n" (cioè prema invio senza scrivere altro). Modificate poi il programma in modo da produrre in uscita, prima della terminazione, il numero complessivo di caratteri inseriti dall utente durante l esecuzione. Infine, aggiungete anche una richiesta di conferma per la terminazione del programma. L utente, dopo aver inserito "\n", deve poter scegliere fra la terminazione del programma, e il suo riavvio dall inizio. In questo secondo caso, l utente può anche scegliere se azzerare il conteggio dei caratteri, o proseguirlo. Conversione decimale binario. Esercizio 6 Tempo: 40 min. Riflettete: per implementare questo algoritmo, quale costrutto iterativo è opportuno usare? Uno while? Un do...while? Un for? Sperimentate. Si scriva un programma che accetti in ingresso un numero naturale (cioè un intero 0), e fornisca in uscita lo stesso numero in notazione binaria. Per acquisire l intero in ingresso, si usi ConsoleInputManager.readInt(), che restituisce un valore del tipo primitivo int. Se l utente inserisce un intero negativo, il programma chiede il reinserimento fino ad ottenere un naturale. Per la conversione in binario del numero naturale acquisito d > 0, si usi il seguente algoritmo. Si divida d per 2, la base del sistema binario. Siano q 1 il quoziente, e r 1 il resto della divisione. Se q 1 > 0, si iteri il processo dividendo q 1 per 2; siano q 2 il quoziente, e r 2 il resto della divisione. Continuando così, si generano due successioni di numeri naturali r 1,..., r n, e q 1,..., q n con q n = 0 e q i > 0 per i = 1,..., n 1, tali che r j {0, 1} per j = 1,..., n. L espressione in notazione binaria di d è allora: r n r n 1 r 1. Nota Bene. I resti vanno quindi letti in senso inverso rispetto all ordine in cui sono prodotti da questo algoritmo. Per implementare l algoritmo, si usi la classe StringBuffer di java.lang. Essa permette di rappresentare una stringa la cui lunghezza e i cui caratteri possano variare dinamicamente (cioè, durante l esecuzione del programma). Tale possibilità è preclusa se si usa la classe String, i cui oggetti hanno valore costante. Per creare un oggetto di classe StringBuffer che rappresenti il numero d in notazione binaria, si può: Aggiungere le cifre binarie r i all oggetto di classe StringBuffer tramite il metodo StringBuffer.append(int), durante la loro generazione. Una volta prodotte tutte le cifre binarie r j, usare il metodo StringBuffer. reverse() per invertire la stringa costruita.

5 LAB. PROG. LEZIONE 3 5 In alternativa, si può usare appropriatamente il metodo StringBuffer.insert( int, int), che permette di inserire il carattere rappresentante il secondo parametro intero nel punto dell oggetto di tipo StringBuffer indicato dal primo parametro intero. In tutti i casi, consultate la documentazione di StringBuffer. Altri suggerimenti. L operatore di divisione intera è /. L operatore di modulo (che fornisce il resto della divisione fra i due operandi) è %. Per testare la correttezza della vostra implementazione, potete usare il metodo tobinarystring(int) della classe Integer, che fornisce una rappresentazione binaria sotto forma di stringa dell argomento intero. Conversione decimale base b. Tempo: 20 min. Esercizio 7 Si modifichi il programma sviluppato nell Esercizio 6 in modo che dia la possibilità all utente di scegliere, all inizio dell esecuzione, la base b in cui convertire il numero inserito dall utente medesimo. Per facilità, limitate la scelta dell utente alle basi b che soddisfino: 1 < b 10. L algoritmo di conversione rimane lo stesso, mutatis mutandis: rendete parametrica la base. semplicemente, Commento 4. Quale difficoltà si incontra nell Esercizio 7 se b > 10, per esempio b = 16 (notazione esadecimale)? Quanti simboli servono per rappresentare le cifre in base b = 16? E cosa succede se b = 1 (notazione unaria)? Quanto è lunga l espressione unaria del numero d? E l algoritmo di conversione continua a funzionare, in questi casi? Palindromi. Tempo: 25 min. Esercizio 8 Una stringa s è palindroma se coincide con la stringa ottenuta da s leggendola da sinistra verso destra. Ad esempio, "anna" e "osso" sono palindrome, mentre "palindroma" non lo è. Scrivete un programma che accetti una stringa in ingresso, e controlli se essa è palindroma. A tal fine, un possibile algoritmo consiste nell invertire la stringa in ingresso s, ottenendo una stringa r, e poi confrontare se s e r coincidono. Lo scopo di questo esercizio è di implementare tale algoritmo di inversione senza usare il metodo StringBuffer.reverse() dell Esercizio 6. A tal fine, impiegate la classe StringBuffer in modo da poter costruire la stringa r un carattere alla volta a partire da s, sfruttando gli opportuni metodi di StringBuffer. Consultate la documentazione di questa classe. Esercizio 9 Conversione decimale base b con implementazione di reverse().

6 6 V. MARRA Tempo: 25 min. Mettete assieme i programmi sviluppati negli Esercizi 7 e 8 in modo da produrre un programma per la conversione dalla notazione decimale alla notazione in base b senza impiegare il metodo StringBuffer.reverse(). In luogo di quest ultimo, impiegate le parti appropriate del programma sviluppato nell Esercizio 8. Commento 5. Man mano che imparate a scrivere programmi più complessi, dovrebbe risultarvi sempre più evidente la necessità di stendere il codice in modo chiaro e pulito. Riguardate quanto avete sviluppato in questa lezione, prestando attenzione alla questioni seguenti: Commenti al sorgente. Avete inserito commenti nei punti opportuni del codice in modo da chiarire ai vostri lettori cosa andiate facendo? Scrivere un programma privo di commenti è inutile, anche qualora esso sia di dimensioni modeste: fra qualche tempo, infatti, neppure voi stessi sarete in grado di mettervi mano agevolmente. Nomi delle variabili. Che nomi avete usato per le variabili dei vostri programmi? Non ha senso usare nomi criptici, o troppo brevi, a scapito della chiarezza: chi legge il sorgente deve essere agevolato, non ostacolato. Quando possibile, è un ottima idea usare nomi di variabili che suggeriscano il loro significato all interno del programma. Attenzione, però, al rovescio della medaglia: l uso di nomi di variabili inutilmente lunghi è una pessima abitudine nella programmazione. Struttura logica del codice. Avete scritto il vostro codice in modo logico e lineare? Per esempio, avete posto mente a dove sia meglio, nei vari casi, dichiarare le variabili? O le avete dichiarate laddove vi servivano, e basta? Infine, indentate e commentate sempre il codice in modo da evidenziarne la struttura logica. (V. Marra) Dipartimento di Informatica e Comunicazione, Università degli Studi di Milano, via Comelico, 39-41, I Milan, Italy address: marra@dico.unimi.it