Dal problema al programma

1.1 Introduzione intuitiva al concetto di problema Il problema è una situazione che pone delle domande alle quali si devono dare delle risposte. Risolvere il problema vuol dire uscire dalla situazione Un problema è incertezza cioè mancanza di informazioni

Problemi e algoritmi Un problema consta dei seguenti elementi Dati iniziali: ossia ciò che è noto (misura reale) e che indichiamo col termine input Risultati o dati finali: gli elementi incogniti che si devono determinare e che indicheremo con output Condizioni: le limitazioni o vincoli cui devono soggiacere i risultati Il “che cosa” e il “come”: il problema descrive “che cosa” si deve calcolare l’algoritmo descrive “come” effettuare un calcolo

1.2 Strategie per la risoluzione dei problemi Problema Verifica dei risultati Interpretazione Esecuzione Procedimento risolutivo (algoritmo) Modello

1.2 Strategie per la risoluzione dei problemi Interpretazione TOP DOWN GRAFICO Inserire pulsante di ritorno alla diapositiva 7 Utilizza uno schema grafico a segmenti Suddivide il problema in tanti sotto-problemi fino ad operazioni elementari

Esempio di Problema Individuare il percorso più breve per andare a scuola (scomponendo in sotto-problemi)

1.2 Strategie per la risoluzione dei problemi Algoritmo Insieme dei comandi che definiscono una sequenza finita di operazioni da eseguire mediante le quali si risolve il problema Deve essere : finito (numero limitato di passi: i comandi sono in numero finito e vengono eseguiti un numero finito di volte); definito (ogni istruzione deve consentire un’interpretazione univoca – non ambigua e precisa); eseguibile (la sua esecuzione deve essere possibile con gli strumenti a disposizione); deterministico (ad ogni passo deve essere definita una ed una sola operazione successiva).

Passo Azione elementare che deve essere intrapresa per procedere nell’esecuzione dell’algoritmo. Questo concetto richiede di stabilire l’insieme delle azioni che l’esecutore dell’algoritmo (persona o la macchina) è in grado di svolgere.

Esempi di algoritmo Preparazione di una torta Ricetta: descrizione precisa di un procedimento “meccanico”

Esempi di algoritmo Prelevamento col Bancomat

Esempio di algoritmo (continua) L'algoritmo "va' dalla classe alla presidenza" si compone in realtà delle seguenti istruzioni: esci dalla porta curva a destra attraversa la seconda porta sinistra L'algoritmo "attraversa la seconda porta sinistra " si compone di: controlla se la porta è aperta nel caso che la porta sia aperta salta il passo seguente apri la porta (cioè protendi braccio, afferra maniglia ….) avanza di un metro

Esempio di algoritmo Un modo dettagliato di rappresentare l'algoritmo "attraversa la seconda porta sinistra " specificando le sequenze sotto-algoritmiche è allora il seguente: controlla se la porta è aperta nel caso che la porta sia aperta salta il passo seguente apri la porta protendi il braccio afferra la maniglia rotea la mano di 30 gradi in direzione antioraria applica una pressione alla maniglia diretta di fronte a te ... avanza di un metro

Esercizi Spedire una lettera all’amico Giorgio che abita a Roma: 1 - Ordinare le seguenti operazioni: - metto il foglio nella busta - attacco il francobollo - prendo una busta - esco di casa - imbuco la lettera nella cassetta - aggiungo il c.a.p. di Roma - prendo il francobollo - vado all’ufficio postale - scrivo sulla busta l’indirizzo di Giorgio - chiudo la busta - cerco il numero del c.a.p di Roma - cerco l’indirizzo di Giorgio nella rubrica.

Esercizi Elencare le azioni (passi) da eseguire per risolvere i seguenti problemi: Cucinare un piatto di pasta Calcolare l’area di un quadrato noto il lato Calcolare l’area di un quadrato noto il perimetro Risolvere un’equazione di primo grado Ax=B noti A e B X casa: dati un cateto 10 cm e l’ipotenusa 20 cm di un tr.rettangolo, trovare perimetro ed area.

Esercizi: soluzioni Cucinare un piatto di pasta Fare bollire l’acqua Aggiungere la quantità di sale stabilita Mettere la quantità stabilita di pasta nell’acqua bollente Fare cuocere la pasta per i minuti stabiliti Calcolare l’area di un quadrato noto il lato Ricevi in input la lunghezza del lato Calcola l’area con la formula lato * lato Comunica il risultato area

Esercizi: soluzioni 3. Calcolare l’area di un quadrato noto il perimetro Ricevi in input la lunghezza del perimetro Dividi il perimetro per 4 ottenendo il lato Calcola l’area con la formula lato * lato Comunica il risultato area 4. Risolvere un’equazione di primo grado Ax=B noti A e B Inserire A Inserire B Verificare che A <> 0 Calcolare x = B/A Comunicare il risultato x

1.2 Strategie per risoluzione dei problemi Rappresentazioni grafiche e formalizzate di un algoritmo La descrizione delle fasi esecutive del problema può avvenire mediante la formalizzazione dei passi elementari da effettuare che può essere realizzata con: Pulsante per la 14 Diagramma a blocchi o flow-chart e/o Pseudocodifica

1.2 Diagrammi a blocchi inizio fine OPERAZIONE Diagramma a blocchi o flow-chart Ha il pregio di evidenziare visivamente l’avanzamento in sequenza e le varie strutture che compongono l’algoritmo, presenta istruzioni di input e/o output, calcolo e/o di elaborazione, condizioni ed individua un inizio ed una fine. inizio INPUT/OUTPUT OPERAZIONE fine

1.2 Esempio di diagramma a blocchi Calcolare l’area di un quadrato noto il lato inizio lato Ritorno alla diapositiva 10 Area=lato * lato Area fine

1.2a Esercizi Disegnare il diagramma a blocchi per gli esercizi seguenti: Calcolare l’area di un quadrato noto il perimetro Risolvere un’equazione di primo grado Ax=B noti A e B Ritorno alla diapositiva 10

1.2a Esempio di diagramma a blocchi inizio Somma S di una sequenza di N numeri di valore A variabile N S =  A S= S+A Ritorno alla diapositiva 10 N=N-1 SI NO N >  S fine