Algoritmi e basi del C Marco D. Santambrogio marco.santambrogio@polimi.it Ver. aggiornata al 4 O/obre 2013
What it s all about! 2
What it s all about! 3
What it s all about! 4
Obiettivi Algoritmi Pseudocodice Diagramma di flusso Una prima introduzione al C Un primo programma Tipi di dato Strutture di controllo 5
Algoritmi 6
Algortimo e Programma Algoritmo Descrizione della soluzione di problema scritta in modo da poter essere eseguita da un esecutore (eventualmente diverso dall autore dell algoritmo) Sequenza di istruzioni che operano su dati. Programma Algoritmo scritto in modo da poter essere eseguito da un calcolatore (esecutore automatico) 7
Come realizzare un algoritmo Parte 0/4: La brutta notizia! how to solve it di Poyla G. - http://math.hawaii.edu/home/pdf/putnam/polyahowtosolveit.pdf 8
Come realizzare un algoritmo Parte 1/4: Capire il problema Quale e il problema generale che si scerca di risolvere? 9
Come realizzare un algoritmo Parte 2/4: Fare/creare un piano Ci possono essere diverse strategie per risolvere lo stesso problema Ipotizzare e verificare Cercare dei pattern Risolvere problemi più piccoli Disegnare uno schema 10
Come realizzare un algoritmo Parte 3/4: Portare avanti il piano Mettere in azione il vostro piano! Rimanere sul piano deciso a meno che non vi siano evidenti motivi per credere che esso non funzionerà più La pazienza è il vostro miglior alleato 11
Come realizzare un algoritmo Parte 4/4: Ragionare e comprendere Comprendere quello che si è fatto e dove l algoritmo individuato possa essere applicato al meglio La pratica è fondamentale! 12
Testare il proprio lavoro!!! Se vi è qualche cosa che non funziona nel vostro programma/ algoritmo, gli utenti lo troveranno! 13
Acquisto DVD Novita Novita Dove lo cerco? In quale settore? Indicatori di settore Azione Trovato il settore, come trovo il mio DVD? Ordine alfabetico 14
Alogoritmo per l acquisto DVD 1. Acquisisci il nome del settore (s) del DVD (d) 2. Vai al settore (s) 3. Cerca (t) 4. Prendi il DVD (d) Acquisisci e Cerca sono anche loro algoritmi 15
CERCA: contesto e problema Contesto Sei nel settore (s) corretto Nel settore sono presenti diversi DVD Il settore puo essere visto come un insieme di DVD: s={d 0, d 1,, d n } Problema Devo trovare il DVD (d t ) tra tutti i DVD presenti nel settore (s) Aiuto: il settore e ordinato I DVD sono ordinati alfabeticamente 16
Algoritmo CERCA Noti s={d 0, d 1,, d n }, ord. alfabeticamente DVD cercato = d t 1.Ci sono DVD? Allora 1. Leggo il titolo del primo DVD in s 2. Se il titolo e il titolo cercato Allora concludo la ricerca con successo Altrimenti passo al DVD successivo Altrimenti concludo la ricerca con esito negativo 17
CERCA: osservazioni Cosa succede se il settore e vuoto? Come funziona la mia ricerca? Se in s vi sono 10000 DVD e io cerco Zorro? Scenario ancora peggiore Voglio cercare il numero del mio professore di IEIM (Santambrogio) nella rubrica telefonica di Milano.. Esistono diversi modi per risolvere un problema 18
CERCA migliorata Noti s={d 0, d 1,, d n }, ord. alfabeticamente DVD cercato = d t 1. Ci sono DVD? Allora 1. Leggo il titolo del DVD (d x ) nel mezzo di s 2. Se il titolo di d x e il titolo cercato Allora concludo la ricerca con successo Altrimenti se d x < d t» allora ricomincio da 1 considerando la meta superiore di s» Altrimenti ricomincio da 1 considerando la meta inferiore di s Altrimenti concludo la ricerca con esito negativo 19
Graficamente: Noti dt s={d0, d1,, d11} d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 20
Leggo dx e lo confronto con dt dx=d6 d6 = dt? NO d6 < dt 21
Ricomincio sulla meta superiore d6 dt d7 d8 d9 d10 d11 dx=d9 22
Leggo d x e lo confronto con d t d x =d 9 d 9 = d t? SI d 9 Termino con successo la mia ricerca comprando d 9 23
Pausa 5 24
Come si specifica un algoritmo? Utilizzando dello pseudocodice Se A > B allora B = A altrimenti A = B Utilizzando dei diagrammi di flusso (aka schemi a blocchi) Inizio Fine Assegnamento Leggi Test Scrivi 25
Massimo Comune Divisore Definizione Dicesi Massimo Comune Divisore (M.C.D.) il piu grande tra i divisori comuni a due o piu numeri Esempi Dati A=12, B=15 Divisori comuni: 1, 3 - MCD=3 Dati A=10, B=30 e C=20 Divisori comuni: 1, 2, 5, 10 - MCD=10 26
MCD: pseudocodice 1. Leggi A e B 2. min= il minimo tra A e B 3. tmp = 1 4. MCD = 1 5. Finche tmp < min 1. tmp = tmp + 1 2. Se tmp divide A e B 1. Allora MCD = tmp 6. Stampa MCD 27
MCD: diagramma di flusso Inizio Leggi A e B min=minimo{a,b} tmp=1 MCD=1 Stampa MCD no tmp<min? Fine si tmp = tmp + 1 tmp divide A e B si MCD = tmp no 28
Benvenuti nel fantastico mondo del C 29
Il primo programma: ciao mondo 30
Ciao Mondo: stdio.h Come prima cosa, dobbiamo includere le librerie necessarie al funzionamento del nostro programma. La libreria stdio.h Standard Input Output Permette di utilizzare I comandi necessari per richiedere dati o visualizzare dei messaggi. 31
Ciao Mondo: main Tutti i programmi in C contengono un elemento principale: Il main main contiene le istruzioni che verranno eseguite all avvio del nostro programma 32
Ciao Mondo: main La sequenza di istruzioni che caratterizzano il main sono racchiuse tra parentesi graffe Tale blocco di istruzioni e anche noto come corpo Ogni istruzione deve essere seguita da un punto e virgola 33
Ciao Mondo: printf 34
Ciao Mondo: printf Stampa a video il mesaggio Ciao Mondo! printf e contenuta in stdio.h Il messaggio da stampare e contenuto tra 35
Ciao Mondo: printf return e' un comando che ci permette di comunicare con il sistema ospite In questo caso viene utilizzato per comunicare lo stato di terminazione del programma 0 indica una terminazione corretta del nostro programma 36
Problemi di fine giornata Scrivere un programma che, letti due numeri, individua quello maggiore Rappresentare in pseudocodice l agoritmo che, letti 3 numeri, ne calcola il minimo comune multiplo 37
Fonti per lo studio + Credits Fonti per lo studio how to solve it, Poyla G http://math.hawaii.edu/home/pdf/putnam/ PolyaHowToSolveIt.pdf Informatica arte e mestiere, S. Ceri, D. Mandrioli, L. Sbattella, McGrawHill Capitolo 3 Introduzione ai sistemi informatici, D. Sciuto, G. Buonanno, L. Mari, 4a Ed, McGrawHill Capitolo 3, 4 The Art & Craft of Computing, S. Ceri, D. Mandrioli, L. Sbattella, Addison-Wesley Capitolo 3