Errori frequenti Cicli iterativi Array. Cicli e array. Laboratorio di Programmazione I. Corso di Laurea in Informatica A.A.
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1 Cicli e array Laboratorio di Programmazione I Corso di Laurea in Informatica A.A. 2016/2017
2 Calendario delle lezioni Lez. 1 Lez. 2 Lez. 3 Lez. 4 Lez. 5 Lez. 6 Lez. 7 Lez. 8 - Introduzione all ambiente Linux - Introduzione al C - Tipi primitivi e costrutti condizionali - Costrutti iterativi ed array - Funzioni, stack e visibilita variabili - Puntatori e memoria - Tipi di dati utente - Liste concatenate e librerie
3 Sommario 1 2 Cicli for Cicli while Cicli do-while 3 e cicli
4 int x; printf ("%d\n" x);
5 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x);
6 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x);
7 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x); int x; scanf("%d\n", &x);
8 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x); int x; scanf("%d\n", &x); printf (" Inserisci il valore :\ n") ;
9 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x); int x; scanf("%d\n", &x); printf (" Inserisci il valore :\ n") ; int x; printf (" Il risultato e : %d\n", x);
10 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x); int x; scanf("%d\n", &x); printf (" Inserisci il valore :\ n") ; int x; printf (" Il risultato e : %d\n", x); Ricordarsi sempre il return 0; alla fine del main
11 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x); int x; scanf("%d\n", &x); printf (" Inserisci il valore :\ n") ; int x; printf (" Il risultato e : %d\n", x); Ricordarsi sempre il return 0; alla fine del main
12 int x; printf ("%d\n" x); int x; scanf("%d\n", x); float x; scanf("%d", &x); int x; scanf("%d\n", &x); printf (" Inserisci il valore :\ n") ; int x; printf (" Il risultato e : %d\n", x); Ricordarsi sempre il return 0; alla fine del main Consiglio: Quando la piattaforma vi da errore: Leggete l errore. Controllate su che caso di test si verifica l errore e cercate di capire perché.
13 Attenti ai Newline Il newline (e.s. quando premete invio) è un carattere con un suo codice ASCII
14 Attenti ai Newline Il newline (e.s. quando premete invio) è un carattere con un suo codice ASCII State attenti quando in un esercizio avete una scanf("%c",...) dopo aver letto un numero da tastiera, es. scanf("%d", &n); scanf("%c", &x);
15 Attenti ai Newline Il newline (e.s. quando premete invio) è un carattere con un suo codice ASCII State attenti quando in un esercizio avete una scanf("%c",...) dopo aver letto un numero da tastiera, es. scanf("%d", &n); scanf("%c", &x); La seconda scanf non leggerà il carattere da tastiera ma catturerà il newline che termina l immissione del numero nella scanf precedente
16 Attenti ai Newline Il newline (e.s. quando premete invio) è un carattere con un suo codice ASCII State attenti quando in un esercizio avete una scanf("%c",...) dopo aver letto un numero da tastiera, es. scanf("%d", &n); scanf("%c", &x); La seconda scanf non leggerà il carattere da tastiera ma catturerà il newline che termina l immissione del numero nella scanf precedente Per non aver problemi inserite uno spazio prima del segnaposto del carattere in modo da catturare i caratteri whitespace (e.g. il newline, lo spazio, il tab) scanf(" %c", &x);
17 Indentazione
18 Tre costrutti Cicli for Cicli while Cicli do-while Eseguire un blocco di codice per più di una iterazione. Tre costrutti: for, while, e do-while Regole d oro delle buone pratiche di programmazione: for: si sa in anticipo il numero di iterazioni; while: non si sa in anticipo il numero di iterazioni; do-while: non si sa in anticipo il numero di iterazioni, ma sappiamo che deve essere eseguita almeno una iterazione. Come vedremo, for, while e do-while hanno la stessa potenza espressiva.
19 Sintassi for Cicli for Cicli while Cicli do-while for: esegui un blocco di istruzioni per un numero di iterazioni pre-fissato. Sintassi: f o r ( espr1 ; guardia ; espr2 ) b l o c c o _ i s t r u z i o n i Semantica: 1 Esegui espr1 2 Se la guardia è falsa, salta al passo 6 3 Esegui blocco_istruzioni 4 Esegui espr2 5 Vai al punto 2. 6 continua con l esecuzione del programma (esci dal ciclo)
20 for: uso tipico Cicli for Cicli while Cicli do-while Tipicamente, espr1 è l inizializzazione di una variabile, guardia è una condizione su questa variabile, espr2 è l incremento di questa variabile. blocco_istruzioni utilizza il valore di questa variabile a seconda del risultato che vogliamo ottenere. i n t i ; f o r ( i =0; i <10; i ++) { p r i n t f ( "%d \ n ", i 3) ; } Cosa fa questo programma?
21 for: uso tipico Cicli for Cicli while Cicli do-while Tipicamente, espr1 è l inizializzazione di una variabile, guardia è una condizione su questa variabile, espr2 è l incremento di questa variabile. blocco_istruzioni utilizza il valore di questa variabile a seconda del risultato che vogliamo ottenere. i n t i ; f o r ( i =0; i <10; i ++) { p r i n t f ( "%d \ n ", i 3) ; } Cosa fa questo programma? Stampa la tabellina del 3.
22 for: uso tipico Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t i ; f o r ( i =0; i <10; i ++) { i f ( i%2 == 0) p r i n t f ( "%d \ n ", i ) ; } Cosa fa questo programma?
23 for: uso tipico Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t i ; f o r ( i =0; i <10; i ++) { i f ( i%2 == 0) p r i n t f ( "%d \ n ", i ) ; } Cosa fa questo programma? Stampa i numeri pari minori di 10.
24 for: altro esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while In realtà, le espressioni possono essere qualunque: i n t n ; f o r ( n=1; n> 50 && n<150; n = 2) { p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; } Cosa fa questo programma?
25 for: altro esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while In realtà, le espressioni possono essere qualunque: i n t n ; f o r ( n=1; n> 50 && n<150; n = 2) { p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; } Cosa fa questo programma? Partendo da n = 1, moltiplica n per 2 finché non esce dall intervallo ( 50, 150).
26 for: cicli infiniti Cicli for Cicli while Cicli do-while Per uscire dal ciclo for la guardia deve diventare falsa. Cosa succede se la guardia del for è sempre verificata? i n t i ; f o r ( i =0; i%2 == 1; i +=2) { p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; }
27 for: cicli infiniti Cicli for Cicli while Cicli do-while Per uscire dal ciclo for la guardia deve diventare falsa. Cosa succede se la guardia del for è sempre verificata? i n t i ; f o r ( i =0; i%2 == 1; i +=2) { p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; } Ciclo infinito: il programma non termina.
28 for: cicli infiniti Cicli for Cicli while Cicli do-while Per uscire dal ciclo for la guardia deve diventare falsa. Cosa succede se la guardia del for è sempre verificata? i n t i ; f o r ( i =0; i%2 == 1; i +=2) { p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; } Ciclo infinito: il programma non termina. i n t i ; f o r ( i =0; i <=0; i ){ p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; } Questo è uno degli errori tipici contenuti nei programmi.
29 Sintassi while Cicli for Cicli while Cicli do-while while: esegui un blocco di istruzioni per un numero di iterazioni non pre-fissato. Sintassi: while ( guardia ) b l o c c o _ i s t r u z i o n i Semantica: 1 Se la guardia è falsa, salta al passo 3. 2 Esegui blocco_istruzioni; vai al passo 1. 3 continua con l esecuzione del programma (esci dal ciclo)
30 while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t somma = 0; i n t n ; while (somma < 100) { scanf ( "%d ", &n ) ; somma += n ; } p r i n t f ( "%d \ n ", somma) ; Cosa fa questo programma?
31 while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t somma = 0; i n t n ; while (somma < 100) { scanf ( "%d ", &n ) ; somma += n ; } p r i n t f ( "%d \ n ", somma) ; Cosa fa questo programma? Legge interi da terminale finché la somma non supera 100, quindi stampa la somma.
32 while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t somma = 0; i n t n ; while (somma < 100) { scanf ( "%d ", &n ) ; somma += n ; } p r i n t f ( "%d \ n ", somma) ; Cosa fa questo programma? Legge interi da terminale finché la somma non supera 100, quindi stampa la somma. A priori, è impossibile sapere quanti numeri saranno letti, quindi si usa while.
33 while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; i n t i ; scanf ( "%d ", &n ) ; i = 2; while ( n%i && i <n ) { i ++; } p r i n t f ( "%d \ n ", i <n ) ; Cosa fa questo programma?
34 while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; i n t i ; scanf ( "%d ", &n ) ; i = 2; while ( n%i && i <n ) { i ++; } p r i n t f ( "%d \ n ", i <n ) ; Cosa fa questo programma? Stampa 0 se n è primo, 1 altrimenti (esiste un numero i [2, n 1] t.c. n è divisibile per i).
35 while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; i n t i ; scanf ( "%d ", &n ) ; i = 2; while ( n%i && i <n ) { i ++; } p r i n t f ( "%d \ n ", i <n ) ; Cosa fa questo programma? Stampa 0 se n è primo, 1 altrimenti (esiste un numero i [2, n 1] t.c. n è divisibile per i). A priori, è impossibile sapere quanti valori di i saranno testati, quindi si usa while. Esempio: n = 9, i = 2, 3 n = 7, i = 2, 3, 4, 5, 6, 7
36 Cicli annidati: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; i n t i ; i n t j ; f o r ( j =0; j <10; j ++) { scanf ( "%d ", &n ) ; i = 2; while ( n%i && i <n ) { i ++; } p r i n t f ( "%d \ n ", i <n ) ; } Cosa fa questo programma?
37 Cicli annidati: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; i n t i ; i n t j ; f o r ( j =0; j <10; j ++) { scanf ( "%d ", &n ) ; i = 2; while ( n%i && i <n ) { i ++; } p r i n t f ( "%d \ n ", i <n ) ; } Cosa fa questo programma? Legge 10 interi, e per ognuno stampa 0 se n è primo, 1 altrimenti.
38 Cicli annidati: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; i n t i ; i n t j ; f o r ( j =0; j <10; j ++) { scanf ( "%d ", &n ) ; i = 2; while ( n%i && i <n ) { i ++; } p r i n t f ( "%d \ n ", i <n ) ; } Cosa fa questo programma? Legge 10 interi, e per ognuno stampa 0 se n è primo, 1 altrimenti. Notare l indentazione
39 Sintassi do-while Cicli for Cicli while Cicli do-while do-while: esegui un blocco di istruzioni per un numero di iterazioni non pre-fissato, ma almeno una volta. Sintassi: do b l o c c o _ i s t r u z i o n i while ( guardia ) Semantica: 1 Esegui blocco_istruzioni; 2 Se la guardia è vera, salta al passo 1 (continua il ciclo), se invece è falsa, salta al passo 3. 3 continua con l esecuzione del programma (esci dal ciclo) Questo costrutto generalmente è meno usato degli altri due.
40 do-while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; do { scanf ( "%d ", &n ) ; } while ( n>=0) p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; Cosa fa questo programma?
41 do-while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; do { scanf ( "%d ", &n ) ; } while ( n>=0) p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; Cosa fa questo programma? Legge interi positivi da tastiera finché non ne trova uno negativo.
42 do-while: esempio Cicli for Cicli while Cicli do-while i n t n ; do { scanf ( "%d ", &n ) ; } while ( n>=0) p r i n t f ( "%d \ n ", n ) ; Cosa fa questo programma? Legge interi positivi da tastiera finché non ne trova uno negativo. A priori, è impossibile sapere quanti valori saranno letti, ma sappiamo che ne va letto almeno uno, quindi si usa do-while.
43 Tre costrutti: riepilogo Cicli for Cicli while Cicli do-while for: si sa in anticipo il numero di iterazioni; while: non si sa in anticipo il numero di iterazioni; do-while: non si sa in anticipo il numero di iterazioni, ma sappiamo che deve essere eseguita almeno una iterazione. In realtà for, while e do-while hanno la stessa potenza espressiva, cioè possono fare le stesse cose.
44 Equivalenza di while e for Cicli for Cicli while Cicli do-while Questi due programmi sono equivalenti: Programma 1: f o r ( expr_1 ; guardia ; expr_2 ) b l o c c o _ i s t r u z i o n i ; Programma 2: expr_1 ; while ( guardia ) { b l o c c o _ i s t r u z i o n i ; expr_2 ; }
45 Cicli for Cicli while Cicli do-while Equivalenza dei tre costrutti iterativi while, for e do-while sono equivalenti dal punto di vista funzionale. Vuol dire che possiamo intercambiarli? NO! bisogna usare le regole viste prima. Usare un while quando si sa a priori il numero di iterazioni è un errore: porta a scrivere codice poco comprensibile e poco manutenibile. Se gli altri non capiscono il tuo codice, vuol dire che è scritto male. Ricorda sempre: codice buono = codice bello (non basta che funzioni).
46 Cicli for Cicli while Cicli do-while
47 e cicli In inglese: oggetti messi in fila É una semplice struttura dati che permette di mantenere in memoria un numero prefissato di elementi, tutti dello stesso tipo.
48 e cicli In inglese: oggetti messi in fila É una semplice struttura dati che permette di mantenere in memoria un numero prefissato di elementi, tutti dello stesso tipo. Esempio: mantenere in memoria l età di 15 persone, in modo da poterne calcolare la media. i n t eta [ 1 5 ] ;
49 e cicli In inglese: oggetti messi in fila É una semplice struttura dati che permette di mantenere in memoria un numero prefissato di elementi, tutti dello stesso tipo. Esempio: mantenere in memoria l età di 15 persone, in modo da poterne calcolare la media. i n t eta [ 1 5 ] ; Esempio: mantenere in memoria la temperatura minima degli ultimi 30 giorni, in modo da calcolarne il minimo double temperatura [ 3 0 ] ;
50 e cicli Accesso agli elementi dell array Abbiamo l array int array[] Accesso all i-esimo elemento dell array: array[i] (i è detto indice)
51 e cicli Accesso agli elementi dell array Abbiamo l array int array[] Accesso all i-esimo elemento dell array: array[i] (i è detto indice) Esempio: scrittura di un valore i n t array [ 3 0 ] ; array [ 1 7 ] = 5;
52 e cicli Accesso agli elementi dell array Abbiamo l array int array[] Accesso all i-esimo elemento dell array: array[i] (i è detto indice) Esempio: scrittura di un valore i n t array [ 3 0 ] ; array [ 1 7 ] = 5; Esempio: lettura di un valore i n t array [ 3 0 ] ; i n t n ;... n = array [ 1 7 ] ;
53 e cicli Accesso agli elementi dell array IMPORTANTE: Se la dimensione di un array è n, i suoi indici vanno da 0 a n 1.
54 e cicli Accessi e scritture fuori dall array Che succede se scriviamo o leggiamo un indice fuori dall array? i n t array [ 3 0 ] ; array [ 3 0 ] = 5; array [ 4 0 ] = 5; a = array [ 1];
55 e cicli Accessi e scritture fuori dall array
56 Inizializzazione e cicli Due modi per inizializzare un array, analoghi all inizializzazione delle variabili: Inizializzazione esplicita: al momento della dichiarazione conosciamo già il contenuto i n t eta [ ] = {23, 24, 17, 27, 25, 24, 24}
57 Inizializzazione e cicli Due modi per inizializzare un array, analoghi all inizializzazione delle variabili: Inizializzazione esplicita: al momento della dichiarazione conosciamo già il contenuto i n t eta [ ] = {23, 24, 17, 27, 25, 24, 24} Inizializzazione implicita: al momento della dichiarazione non conosciamo il contenuto i n t eta [ 1 5 ] ;
58 Inizializzazione e cicli Due modi per inizializzare un array, analoghi all inizializzazione delle variabili: Inizializzazione esplicita: al momento della dichiarazione conosciamo già il contenuto i n t eta [ ] = {23, 24, 17, 27, 25, 24, 24} Inizializzazione implicita: al momento della dichiarazione non conosciamo il contenuto i n t eta [ 1 5 ] ; Che succede se leggiamo un valore da un array non inizializzato? Il risultato della lettura non è un valore affidabile.
59 Riepilogo array e cicli Evitare errori tipici: Non accedere ad indici fuori dal range [0, n 1] (segfault)
60 Riepilogo array e cicli Evitare errori tipici: Non accedere ad indici fuori dal range [0, n 1] (segfault) Non leggere valori non inizializzati (valori non affidabili)
61 e cicli (for) e cicli e cicli si sposano naturalmente. Esempio con for: i n t eta [ ] = {23, 24, 17, 27, 25, 24, 24} i n t N = 7; i n t i ; i n t somma = 0; double media = 0; f o r ( i = 0; i < N; i ++) somma += eta [ i ] media = ( double ) somma / N; Cosa fa questo programma?
62 e cicli (for) e cicli e cicli si sposano naturalmente. Esempio con for: i n t eta [ ] = {23, 24, 17, 27, 25, 24, 24} i n t N = 7; i n t i ; i n t somma = 0; double media = 0; f o r ( i = 0; i < N; i ++) somma += eta [ i ] media = ( double ) somma / N; Cosa fa questo programma? Calcola la media degli elementi contenuti in eta.
63 e cicli (while) e cicli e cicli si sposano naturalmente. Esempio con while: i n t N = 7; double temperatura_min [ ] = { 2, 5, 5, 1, 3, 0, 2} i n t i = 0; while ( i < N && temperatura_min [ i ] > 0) i ++ Cosa fa questo programma?
64 e cicli (while) e cicli e cicli si sposano naturalmente. Esempio con while: i n t N = 7; double temperatura_min [ ] = { 2, 5, 5, 1, 3, 0, 2} i n t i = 0; while ( i < N && temperatura_min [ i ] > 0) i ++ Cosa fa questo programma? scrive in i l indice del primo giorno di gelo.
65 Esempio lettura da terminale e cicli i n t a r r [ 7 ] i n t i ; i n t n ; f o r ( i =0; i <7; i ++) { scanf ( "%d ", &n ) ; a r r [ i ] = n ; } f o r ( i =6; i >=0; i ){ p r i n t f ( "%d ", a r r [ i ] ) ; } Cosa fa questo programma?
66 Esempio lettura da terminale e cicli i n t a r r [ 7 ] i n t i ; i n t n ; f o r ( i =0; i <7; i ++) { scanf ( "%d ", &n ) ; a r r [ i ] = n ; } f o r ( i =6; i >=0; i ){ p r i n t f ( "%d ", a r r [ i ] ) ; } Cosa fa questo programma? Legge 7 interi da terminale e li stampa nell ordine inverso rispetto a come sono stati letti.
67 e cicli: regole generali e cicli Regola generale: Ogni volta che pensate Per ogni elemento dell array,... bisogna usare un ciclo for Ogni volta che pensate Per almeno un elemento dell array,... bisogna usare un ciclo while
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