Informatica 2 modulo C Massimo Callisto De Donato

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1 Università degli studi di Camerino Scuola di scienze e tecnologia - Sezione Informatica Informatica 2 modulo C Massimo Callisto De Donato massimo.callisto@unicam.it LEZIONE 5 ARRAY & STRINGHE

2 Array Un array (chiamato anche vettore) permette di gestire insieme omogenei (dello stesso tipo) di dati. Esso permette quindi di memorizzare più valori tutti dello stesso tipo, uno in fila all altro (sequenziale). Ogni elemento viene identificato da un numero progressivo (indice) che ne specifica la posizione. Gli elementi sono compresi tra [0.. N - 1]. Se l array ha dimensione n=6, gli indici spaziano in [0.. 5]. Se si esce fuori dal limite il comportamento non è prevedibile. Sintassi: tipo nome_variabile[dimensione_max]; Esempio: int a[6];

3 Esempi Inizializzazione tramite dati immessi dall utente int i; for (i = 0; i < 6; i++){ printf( Inserisci un intero: "); scanf( %d", &a[i]); Ricerca del massimo int max = a[0]; for (i = 1; i < 6; i++) if (a[i] > max) max = a[i]; printf( Valore massimo: %d\n", max); Calcolo della media dei valori int somma = 0; float media; for (i = 0; i < 6; i++) somma = somma + a[i]; media = somma / 6; Possiamo anche inizializzare l array nella definizione: int somma[] = {11,22,34,14,35,566;

4 Esempio: n concorrenti Ci sono n concorrenti ed ognuno di essi sostiene due prove. Il punteggio di ciascun concorrente è dato dalla media aritmetica dei risultati delle due prove. Visualizzare una tabella che mostri su ogni linea i risultati parziali ed il punteggio totale di ciascun concorrente.

5 Esempio: n concorrenti #include <stdio.h> /* massimo numero di concorrenti */ #define MAX CONC 100 main() { /* tre vettori per memorizzare i risultati delle singole ed i risultati totali */ float prova1[max CONC], prova2[max CONC], totali[max CONC]; int i, n; /* Inserimento numero concorrenti */ do { printf( Inserire numero concorrenti: "); scanf( %d", &n); while ((n < 1) k (n > MAX CONC)) /* richiesta punteggi per ogni concorrente */ for (i=0; i < n; i++){ printf( \nconcorrente %d\n", i+1); printf( Risultato prima prova: "); scanf( %f", &prova1[i]); printf( Risultato seconda prova: "); scanf( %f", &prova2[i]); /* calcolo media dei punteggi */ for (i=0; i < n; i++) totale[i]=(prova1[i] + prova2[i]) /2 ); /* stampa classifica */ for (i=0; i < n; i++) { printf( %f\t, prova1[i]); printf( %f\t, prova2[i]); printf( %f\n, totale[i]); /* chiude il main */ Se volessimo stampare l indice(i) del vincitore(i) con relativo punteggio?

6 Esempio: array + switch /*che fa?*/ #include <stdio.h> main(){ char espress[30]; int pg,pq,pt, c; printf("\nespressione algebrica "); gets(espress); pg=pq=pt=0; for(c=0; c<30 && espress[c]!='\0';c++) { switch(espress[c]) { case '{ : case '': pg++; break; case '[': case ']': pq++; break; case '(':; case ')': pt++; break; ; ; printf("\ng = %d",pg); printf("\nq = %d",pq); printf("\nt = %d\n",pt);

7 Esempio: somma incrociata Dati due vettori a e b di lunghezza N, calcolare la somma incrociata degli elementi da memorizzare in un vettore c. Per somma incrociata intendiamo che gli elementi di c sono: (a[0] + b[n-1], a[1] + b[n-2],..., a[n-1] + b[0])

8 Esempio: somma incrociata /* Dati due vettori a e b di lunghezza N, calcolare la somma incrociata degli elementi (a[0] + b[n-1], a[1] + b[n-2],..., a[n-1] + b[0]). Memorizzare i risultati in un terzo vettore c. */ #define N 6 main () { int a[n], b[n], c[n]; int i, j; for (i=0; i < N; ++i){ // Per a printf("inserisci l'elemento numero %d: ", i+1); scanf("%d", &a[i]); for (i=0; i < N; ++i){ // Per b printf("inserisci l'elemento numero %d: ", i+1); scanf("%d", &b[i]); for (i = 0; i < N; ++i) c[i] = a[i] + b[n - 1 -i]; printf( Vettore c = "); for (i = 0; i < N; ++i) printf("%d\t", c[i]); printf("\n\n\n");

9 Array bidimensionali: matrici Gli array bidimensionale sono organizzati per righe e per colonne come in una tabella. Sintassi generica (bidimensionale): tipo nome array[dimensione RIGHE][DIMENSIONE COLONNE]; Per dichiarare una matrice di 4 righe e 3 colonne: int matrice[4][3]; Per accedere a ciascun elemento della matrice dobbiamo specificare i due indici ciascuno dei quali è compreso tra[0.. r - 1] e [0.. c - 1] dove r e c sono il numero di righe e di colonne. Esempi su array bidimensionali:

10 Array multi-dimensionali Possiamo definire array di dimensioni arbitrarie. Sintassi generica: tipo nome_array[dim 1][DIM 2]... [DIM N]; Esempio di utilizzo: memorizzare i ricavi ottenuti dalla vendita di 10 prodotti in 5 punti vendita nei dodici mesi dell anno. int marketing[10][5][12] Recuperiamo i ricavi ottenuti dalla vendita del terzo prodotto nel quarto punto vendita del mese di mese di ottobre: marketing[2][3][10]

11 Esempio: inizializzazione #include <stdio.h> main(){ int mat[4][3]; int i,j; printf( \n\ncaricamento della matrice\n\n"); for(i = 0; i < 4; i++) for(j = 0; j < 3; j++){ printf( El. di riga %d e colonna %d: ", i+1, j+1); scanf( %d", &mat[i][j]); printf( \n\nvisualizzazione matrice\n\n"); for(i = 0; i < 4; i++){ printf( \n ); for(j = 0; j < 3; j++) printf( %d\t", mat[i][j]);

12 Esempio: prodotto matrici Date due matrici mat_1[n][p] e mat_2[p][m], calcolare la matrice prodotto pmat[n][m]. Ricordiamo che ogni elemento pmat[i][j], con i = 1..N e j = 1..M, è definito da:

13 Esempio: prodotto matrici /* prodotto di matrici */ #include <stdio.h> main () { int N = P = 2, M = 3 int mat1[n][p], mat2[p][m]; int pmat[n][m]; int i, j, k, somma; printf("matrice A (%d x %d) \n\n", N, P); for (i=0; i < N; i++) for (j=0; j < P; j++){ printf( Riga %d e colona %d: ", i, j); scanf("%d", &mat1[i][j]); printf("matrice B (%d x %d) \n\n", P, M); for (i=0; i < P; i++) for (j=0; j < M; j++){ printf( Riga %d e colona %d: ", i, j); scanf("%d", &mat2[i][j]); //Calcolo del prodotto for (i=0; i < N; i++) for (j=0; j < M; j++){ somma = 0; for (k=0; k < P; k++){ somma = somma + (mat1[i][k] * mat2[k][j]); pmat[i][j] = somma; //Visualizzazione prodotto // (A e B analogo) printf("\n\nmatrice prodotto\n\n"); for (i=0; i < N; i++){ printf("\n"); for (j=0; j < M; j++) printf("%d ", pmat[i][j]); // chiuso main

14 Altri esercizi 1. Data una matrice mat_1[n][p] calcolare la matrice trasposta mat_2[p][m]. 2. In algebra lineare una matrice a diagonale dominante in senso debole per righe, o più comunemente matrice a diagonale dominante per righe, è una matrice quadrata A di ordine n i cui elementi diagonali sono in valore assoluto della somma di tutti i restanti elementi della stessa riga in valore assoluto. Si dice a senso stretto se vale >. Calcolare entrambi i casi su una matrice data in input dall utente.

15 Le stringhe Abbiamo visto che una variabile di tipo char permette di gestire un singolo carattere. Tuttavia, si lavora spesso su gruppi di caratteri che nell insieme sono chiamati stringa. In C non c'è un tipo specifico per le stringhe. Le stringhe non sono altro che un array di caratteri char. Ad esempio: char str[5]; char str[] = ciao ; La dimensione occupata nei due esempi è uguale. Infatti il C usa una posizione per il carattere nullo \0 (terminatore di stringa). Infatti, a differenza di altri linguaggi, in C non c è modo di sapere la lunghezza occupata in un array. Il carattere nullo \0 serve al compilatore per capire dove finisce la stringa. str C I A O \0

16 Le stringhe Modi equivalenti di dichiarare una stringa: char str[] = ciao ; char str[] = { c, i, a, o, \0 Anche se non è proprio corretto anche questo è equivalente: char str[] = { c, i, a, o ; Se usiamo funzione di libreria strlen() - ritorna la lunghezza di una stringa - otteniamo gli stessi risultati. Chiaro ora che A è diverso da A!

17 Le stringhe La quantità di memoria occupato dell array che contiene la stringa viene fissata all inizio, implicitamente oppure esplicitamente. char str[] = ciao ; char str[] = { c, i, a, o, \0 char str[5]; str[0] = c ; str[1] = i ; str[2] = a ; str[3] = o ; str[4] = \0 ;

18 Esempio si riempimento /* Che stampa?*/ #include <stdio.h> main() { char c1[100]; char c2[] = {'p','i','p', 'p', 'o', '\0'; c1[0] = 'c'; c1[1] = 'a'; c1[2] = 's'; c1[3] = 'a'; c1[4] = 'm'; c1[5] = 'i'; c1[6] = 'a'; printf("lunghezza di 'c1': %d, di 'c2': %d\n", strlen(c1), strlen(c2)); c1[0] = 'c'; c1[1] = 'a'; c1[2] = 's'; printf("lunghezza di 'c1': %d, di 'c2': %d\n", strlen(c1), strlen(c2)); c1[0] = 'c'; c1[1] = 'a'; c1[2] = 's'; c1[3] = '\0'; printf("lunghezza di 'c1': %d, di 'c2': %d\n", strlen(c1), strlen(c2)); return 0;

19 Le stringhe Dato che le stringhe non sono un tipo di dato, non ci sono operazioni dirette che possiamo fare su di esse. Ad esempio non c è un operazione di copia, concatenazione, comparazione. Soluzione: ce le facciamo a mano, usiamo le funzioni messe a disposizione dalle librerie standard del C. Esercizio: come facciamo a contare gli spazi contenuti in una stringa? E le new line?

20 Stringhe: copia e concatenazione #include <stdio.h> #define LEN 100 main () { int i, j; char c, s1[len], s2[len]; do{ printf( Cosa vuoi fare? [0-copia,1-concatena] ) c=getchar(); while(c!= 0 or 1 ); /* immissione stringhe */ printf("inserisci le due stringhe separate da uno spazio\n"); scanf("%s %s", s1, s2); switch(c){ case 0 : for (i=0; (s1[i]=s2[i])!= '\0'; i++); break; case 1 : for (i=0; s1[i]!='\0'; i++); for (j=0; (s1[i]=s2[j])!='\0'; j++, i++); break; printf( S1: %s\ns2: %s", s1, s2); // C è qualche problema potenziale su LEN?

21 Stringhe: comparazione #include <stdio.h> #define LEN 100 main () { int i, flag; char s1[len], s2[len]; /* immissione stringhe */ printf("inserisci le due stringhe separate da spazio\n"); scanf("%s %s", s1, s2); i=0;flag = 0; while ((s1[i]!='\0') && (s2[i]!= '\0')){ if(s1[i]!= s2[i]){ flag = (s1[i] < s2[i])? -1: 1; break; i++; if (flag == -1) printf("%s e' minore di %s\n", s1, s2); else if (flag == 1) printf("%s e' maggiore di %s\n", s1, s2); /* se flag=0, allora o entrambe le stringhe sono arrivate a '\0', oppure qualcuna è arrivata prima dell'altra. */ else if (!flag){ if ( (s1[i] == '\0') && (s2[i] == '\0') ) printf("le due stringhe %s e %s sono uguali\n", s1, s2); else if (s1[i] == '\0') printf("%s e' minore di %s\n", s1, s2); else printf("%s e' maggiore di %s\n", s1, s2); // Il controllo è case-sensitive Per farne uno non case-sensitive?

22 Le stringhe palindrome Facciamo un programma che controlla se due stringhe sono palindrome. Una stringa è detta palindroma se, messa al contrario, si legge come l originale.

23 Stringhe: palindrome #include<stdio.h> #define LEN 100 main () { char stringa[len]; int i, j; int len, palindroma = 1; printf("inserisci una frase: "); scanf("%s", stringa); for(i=0; stringa[i]!= '\0'; i++){ len = i; i--; j = 0; while(palindroma && (j < (len/2))){ if (stringa[i]!= stringa[j]) palindroma = 0; j++; i--; if (palindroma) printf("palindroma\n"); else printf("non palindroma\n");

24 Stringhe e tabella ASCII Tutti gli esempi di prima sono case-sensitive. Possiamo fare programmi che non fanno distinzione osservando come è fatta la tabella ASCII. Ad esempio tutte le lettere alfabetiche MAIUSCOLE sono comprese tra 65 ( A ) e 90( Z ), distanziate dal valore 32 dalla rispettiva versione minuscola ( a.. z ). Anche i numeri hanno un intervallo specifico

25 Stringhe e tabella ASCII

26 Stringhe: esercizi Come possiamo cambiare il programma per le stringhe palindrome affinché Anna sia uguale ad anna? Come si può fare per convertire una stringa in maiuscola? Fare un programma calcolatrice che usi solo getchar() e realizzi le 4 operazioni fondamentali.

27 Stringhe: esercizi string.h: contiene delle funzioni standard che consentono di manipolare le stringhe. Alcune sono molto simili a quelle viste finora. Funzioni principali di string.h strcpy(str1, str2) copia str2 in str1 strlen(str1) ritorna la lunghezza di str1 strncpy(str1, str2, n) copia i primi n caratteri di str2 in str1 strcat(str1, str2) concatena str2 a str1 strcmp(str1, str2) confronta str1 con str2, restituisce zero se le due stringhe sono uguali, un valore negativo se str1 è minore di str2, un valore positivo altrimenti Queste di seguito in stdlib.h atoi(str) e atof(str)convertono str in un intero e in un decimale rispettivamente Guardate il resto su Open Group