STRUTTURE (O COSTRUTTI) DI CONTROLLO

Le strutture di controllo Le strutture di controllo STRUTTURE (O COSTRUTTI) DI CONTROLLO determinano l ordine con cui devono essere eseguite le istruzioni sono indipendenti dalla natura delle istruzioni sono strumenti logici universali utilizzabili in qualunque problema Classificazione delle strutture di controllo Classificazione delle strutture di controllo sequenza selezione iterazione o ripetizione Algoritmo per il cambio della ruota inizio Ruota di scorta bucata? Solleva l auto svita un bullone Tutti svitati? Chiama il Togli la ruota meccanico Metti la ruota di scorta Avvita un bullone Tutti avvitati? Abbassa l auto fine 1

Togli la ruota Metti la ruota di scorta Chiama il meccanico Ruota di scorta bucata? SEQUENZA DI ISTRUZIONI STRUTTURA DI SELEZIONE Sequenza di istruzioni Sequenza di istruzioni Avvita un bullone Istruzione 1 Tutti avvitati? LOWCHART Istruzione 2 Istruzione 3 STRUTTURA DI ITERAZIONE Istruzione 1 Istruzione 2 Istruzione 3 2

LOWCHART Struttura di selezione Struttura di selezione 1 condizione if (condizione) then 1 else 2 2 Esempio: algoritmo per il calcolo del massimo tra due numeri reali begin MASSIMO var: a, b, max : real read a,b if (a>b) then max:=a else max:=b print max end MASSIMO Esempio: algoritmo per il calcolo del valore assoluto di un numero reale begin ALASS var: a: real read a if (a<0) then a:= -a print a end ALASS Osservazione La struttura di selezione può anche essere del tipo: condizione LOWCHART if (condizione) then 3

Struttura di iterazione di tipo for Struttura di iterazione di tipo for LOWCHART N volte for i =1,N do istruzioni Esempio: algoritmo per il calcolo della somma di N numeri reali begin SOMMA var: i,n: integer var: numero,sum: real read N sum:=0. for i=1,n do read numero sum:=sum+numero print sum end SOMMA Esempio: algoritmo per il calcolo di n! con n>1 begin ATTORIALE var: n,i,fatt:integer read n fatt:=1 for i=2,n do fatt:=fatt*i print fatt end ATTORIALE Esempio: algoritmo per il calcolo di n! con n>1 (seconda versione) begin ATTORIALE var: n,i,fatt:integer read n incremento fatt:=n del contatore for i=n-1,2,-1 do fatt:=fatt*i print fatt end ATTORIALE 4

Esempio: algoritmo per il calcolo del prodotto di N numeri reali begin PRODOTTO var: i,n: integer var: numero,prod: real read N,numero prod:=numero for i=1,n-1 do read numero prod:=prod*numero print prod end PRODOTTO Osservazione Se un numero è nullo il prodotto è nullo Prevedere il caso in cui un numero sia nullo ed in tal caso arrestare il procedimento Arrestare il procedimento quando sono stati moltiplicati tutti i numeri oppure quando un dato è nullo Struttura di iterazione di tipo while Struttura di iterazione di tipo while LOWCHART condizione while (condizione) do istruzioni endwhile Esempio: algoritmo per il calcolo del prodotto di N numeri reali begin PRODOTTO var: i,n: integer var: numero,prod: real read N,numero i:=1 prod:=numero while (prod 0 and i<n) do read numero i:=i+1 prod:=prod*numero endwhile print prod end PRODOTTO 5

Struttura di iterazione di tipo repeat-until Struttura di iterazione di tipo repeat-until LOWCHART condizione Esercizio: riscrivere l algoritmo per il calcolo del prodotto di N numeri reali utilizzando la struttura iterativa repeat-until repeat istruzioni until (condizione) Algoritmo per il calcolo del prodotto di N numeri reali (versione con il repeat-until) begin PRODOTTO var: i,n: integer var: numero,prod: real read N,numero i:=1 prod:=numero repeat read numero i:=i+1 prod:=prod*numero until (prod=0 or i n) print prod end PRODOTTO Differenze tra le strutture iterative Differenze tra le strutture iterative Il for richiede che sia noto a priori il numero di iterazioni da effettuare Il while ed il repeat non richiedono tale informazione Nel while se la condizione è falsa non si esegue alcuna istruzione del ciclo Nel repeat le istruzioni del ciclo sono eseguite almeno una volta Nel while la condizione determina l entrata nel ciclo Nel repeat-until la condizione determina l uscita dal ciclo 6

Esempio: algoritmo per il calcolo del MCD tra due numeri interi Come si calcolano il quoziente ed il resto della divisione tra due numeri interi? Esempio: MCD (24,15) 24 : 15 = 9 1 9 : 6 = 3 1 15 : 9 = 6 1 6 : 3 = 0 2 MCD x : y = r q q=x/y r=x-y*q Algoritmo per il calcolo del MCD tra due numeri interi begin MCD var:x,y,r,q,t:integer read x,y if (x <y) then t =x scambio dei valori x =y delle variabili y =t repeat q:=x/y r:=x-q*y x:=y y:=r until (r=0) print x end MCD Le strutture di controllo possono essere innestate l una nell altra while (condizione) do for i = m, n, k do if (condizione)then endwhile 7

Esempio: algoritmo per il calcolo del massimo tra N numeri reali begin MASSIMO var: num, max : real var: i, N: integer read N,num max:=num for i=2, N do read num if (num>max) then max:=num print max end MASSIMO Esempio: algoritmo per la ricerca di un dato elemento in un insieme di N numeri interi datidiinput :N, numeri, elemento da cercare datidioutput:variabile logica che indica se l elemento è stato trovato, posizione Esempio: dati di input: 4, 2, 1, 10, 5 10 dati di output: vero, 3 begin RICERCA_SEQ var:n, num,elem, i, pos: integer var: trov: logical read N,elem trov=.false. i=0 pos=0 while (i<n and.not.trov) do read num i:=i+1 if (elem=num) then trov:=.true. pos:=i endwhile print trov,pos end RICERCA_SEQ Esercizio: riscrivere l algoritmo per la ricerca di un dato elemento in un insieme di N numeri interi utilizzando la struttura iterativa repeat-until 8

begin RICERCA_SEQ var:n, num,elem, i, pos: integer var: trov: logical read N,elem trov=.false. i=0 pos=0 repeat read num i:=i+1 if (elem=num) then trov:=.true. pos:=i until (i N or trov) print trov,pos end RICERCA_SEQ Esercizio: algoritmo per il calcolo della divisione intera tra due numeri naturali con il metodo delle sottrazioni successive datidiinput: due numeri naturali x e y datidioutput:parte intera di x/y Esempio: x=26, y=7 parte intera di x/y = 3 Strategia Si sottrae y da x e si assegna a x il valore della differenza fino al verificarsi della condizione x<y Il numero delle sottrazioni eseguite èla parte intera di x/y Esempio: x=26, y=7 26-7 = 19 1 19-7 = 12 2 12-7 = 5 3 risultato 5<7 il procedimento termina Algoritmo begin DIISIONE var: x,y,cont,diff: integer read x,y cont:=0 diff:=x while (diff y) do diff:=diff-y cont:=cont+1 endwhile print cont end DIISIONE 9

Algoritmo Esercizio: scrivere l algoritmo per la conversione di un intero dalla base decimale a quella binaria begin CONERSIONE var: n, q, r: integer var: bin, stringa: character read n bin:= repeat q:= n/2 r:= n-2*q stringa:= r bin:= stringa//bin n:= q until (q=0) print bin end CONERSIONE 10