1 Informatica Generale Susanna Pelagatti Ricevimento: Mercoledì ore 14.30-17.30 presso Dipartimento di Informatica, Via Buonarroti,

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1 1 Informatica Generale Susanna Pelagatti email: susanna@di.unipi.it Ricevimento: Mercoledì ore 14.30-17.30 presso Dipartimento di Informatica, Via Buonarroti, 2 stanza 346 DE Tel. 050.2212.772 o per posta elettronica Pagina web del corso: http://www.di.unipi.it/~susanna/IG02 /

2 2 La scorsa lezione … Abbiamo introdotto le strutture dati array Abbiamo iniziato a vedere un esempio di utilizzo di array : lalgoritmo per ordinare N numeri Oggi : –completiamo lesempio –parliamo di record –riprendiamo il discorso della codifica dei programmi in C

3 3 Usiamo gli array... Costruiamo una versione dellalgoritmo che ordina N numeri che usa un array int X[N] per memorizzare i numeri della sequenza da ordinare Vediamo prima 2 sottoalgoritmi –leggi_Na che legge i numeri da ordinare e li inserisce nellarray X –max_Na che trova il valore del massimo numero in X e la sua posizione

4 4 Esempio di leggi_Na 8 Inizialmente X è vuoto Passo 1, leggo il primo numero I=0Leggo 8 e lo scrivo nella posizione 0, cioè X[0]=8 Termina Sequenza di numeri da leggere : 8, 1, 9, 7 quindi N=4 Passo 2, leggo il secondo numero 81 I=1Leggo 1 e lo scrivo nella posizione 1, cioè X[1]=1 8197 Passo 3, leggo il terzo numero I=2 Leggo 9 e lo scrivo nella posizione 2, cioè X[2]=9 819 Passo 4, leggo il quarto numero I=3Leggo 7 e lo scrivo nella posizione 3, cioè X[3]=7 X = 0 1 2 3posizione I=4, quindi I< N non è più verificata

5 5 I < N ? Inizio Fine Si No Leggi il nuovo numero in X[I] Sottoalgoritmo per la lettura di N numeri (leggi_Na) Leggi il valore di N I = 0 I = I + 1 Strutture dati: Int X[N] // la sequenza Input : vuoto (void) Output : Int X[N] // la sequenza letta Int N // la sua lunghezza

6 6 Esempio di max_Na 8197 8197 Passo 1, esamino X[0], I=0 m = 8Imax = 0 Termina Trova il valore m del massimo in X e la sua posizione Imax, la lunghezza di X è N=4 Passo 2, esamino X[1], I=1 8197 8197 Passo 3, esamino X[2], I=2 8197 Passo 4, esamino X[3], I=3 X = 0 1 2 3posizione I=4, quindi I< N non è più verificata (Valore e posizione del massimo trovato fra gli elementi già esaminati) m = 8Imax = 0 m = 9Imax = 2 m = 9Imax = 2

7 7 I < N ? Inizio Fine Si No Sottoalgoritmo per la trovare il massimo di N numeri in un array (max_Na) Imax = 0, I = 0 I = I + 1 Strutture dati: Int X[N] // la sequenza m = X[0] Input: Int X[N], Int N Output: Int m // il valore del massimo Int Imax // lindice del massimo m > X[i] ? Si No m = X[i], Imax = I

8 8 Ordinare N numeri interi 8731 1378 1738 N=4 Max_Na = 8 in posizione 1 Scambio la posizione 1 e 4 N=3 Max_Na = 7 in posizione 2 Scambio la posizione 1 e 3 N=2 Max_Na = 3 in posizione 2 Nessuno scambio 1378 Termina 1378 N=1

9 9 Ordinare N numeri interi (2) Algoritmo ordina_Na 1. Leggi il valore di N dallesterno 2. Leggi gli N numeri della sequenza nellarray X 3. Trova il maggiore (m, imax) fra i primi N numeri dellarray X (con max_Na ) 4. Scambia fra loro X[imax] e X [N] 5. Considera adesso solo i primi N-1 numeri dellarray (N=N-1) 6. Se N = 1 continua, altrimenti vai al passo 3 7. Stampa X, termina

10 10 N > 1 ? Inizio Fine Si No (X,N)=leggi_Na() (m,I) = max_Na(X,N) DF per il problema del ordinare di N numeri ( ordina_Na ) Strutture dati: Int X[N] // la sequenza T = X[N] X[N] = X[I] Input : vuoto (void) Stampa(X,Lung) X[I] = T N = N-1 Lung=N Output : vuoto (void) Scambio dei due valori

11 11 Record Finora abbiamo visto solo variabili di tipo intero Normalmente è possibile avere variabili di tipo diverso che rappresentano informazioni di natura diversa : –interi, reali … –caratteri (a,b, …) –sequenze di caratteri (dette stringhe, gatto, oggi piove ! …) I record sono aggregati di variabili di tipo diverso e permettono di definire nuovi tipi

12 12 Record (2) A cosa possono servire…... –A rappresentare le schede della biblioteca Nome Autore Cognome Autore Titolo Scaffale Posizione … altre informazioni ….. stringa intero Campi del record Costo reale

13 13 Record (3) Il tipo record scheda espresso in C struct scheda { char nome [100]; //stringa di al più //100 caratteri char cognome [100]; char titolo [300]; int scaffale ; int posizione ; double costo ; } ;

14 14 Record (4) //Come dichiaro che voglio //una variabile di tipo scheda struct scheda nuovo_libro; // come assegno valori ai diversi campi nuovo_libro.nome =Jorge" ; nuovo_libro.cognome =Amado" ; nuovo_libro.titolo =Dona Flor e i suoi due mariti" ; nuovo_libro.scaffale =8" ; nuovo_libro.posizione =356" ;

15 15 Record (5) Si possono definire array di record –questo può servire, ad esempio a definire linsieme delle schede di una biblioteca: struct scheda archivio[100000] –possiamo quindi formalizzare il nostro algoritmo stupido per la ricerca nello schedario

16 16 I < 100000 ? Inizio Fine Si No Ricerca stupida (ricerca) I = 0 I = I + 1 Strutture dati: struct scheda archivio // larray di schede Input : struct scheda archivio Output : la scheda cercata e un valore (si/no) che dice se cè Leggi Nome, Cognome e Titolo del libro cercato archivio[I].nome = Nome archivio[I].cognome = Cognome archivio[I].titolo = Titolo ? Si Fine No Lho trovata! Non lho trovata!

17 17 DF e programmi DF Codifica in un linguaggio di programmazione (C, Java etc) Programma Compilatore Input : programma Output : rappresentazione comprensibile alla macchina Eseguibile

18 18 DF e programmi (2) Leseguibile dipende dalla macchina che dobbiamo specializzare (es. processore Intel, o processore SUN), dal sistema operativo (es. Windows, Linux …) e dal linguaggio usato (es: C o Java) Gli eseguibili di alcuni linguaggi (come Java) contengono operazioni complesse che non possono essere eseguite direttamente! In questo caso si utilizza un programma interprete (es Java Virtual Machine) che realizza le operazioni elementari complesse

19 19 DF di max d > 0 ? Inizio Fine Leggi x e y Si No d = x - y Scrivi max è x Scrivi max è y

20 20 DF e programmi : max in C main() /* calcola max */ { int x, y, d; //def. Delle variabili scanf ("%d %d, &x, &y) ; //lettura x,y d = x - y ; if (d > 0) //scrittura risultati printf (il max è %d, &x) ; else printf (il max è %d, &y) ; return ; //terminazione }

21 21 I < N ? Inizio Fine Leggi i primi due numeri x1 e x2 e memorizzali nelle variabili a e b Si No Leggi il nuovo numero in a Scrivi max è m m = max(a,b) m = max(a,m) DF per il problema del massimo di N numeri (seconda versione) Leggi N I = 2 I = I + 1 Supponiamo N almeno 2

22 22 DF e programmi : max_N in C (1) main() /* calcola max_N */ { int m, i, a, b; i = 2 ; scanf ("%d %d, &a, &b); m = max(a,b); while (i < N) { scanf ("%d, &a) ; m = max(a,m); } printf (il max è %d, &m) ; return ; }

23 23 DF e programmi : max_N in C (2) int max(int x, int y) /* sottoprogramma che calcola max */ { int d; d = x - y ; if (d > 0) return x; else return y; }

24 24 DF e programmi : ordina_Na in C main() /* calcola max_N */ { int m, i, t, X[N], N, lung; leggi_Na (N, X) ; m = X[0]; lung = N ; while (N > 1) { max_Na(X,N,&m,&i) ; t = X[N]; X[N] = X[i] ; X[i] = t ; N = N - 1 ; } stampa_Na (X,lung) ; return ;}

25 25 Esercizi proposti Dare il DF per il sottoalgoritmo stampa_Na Trovare un algoritmo (e fornire il DF) per i seguenti problemi : –trovare la somma dei primi K numeri (K letto dallesterno) –trovare la media di una sequenza di numeri positivi (la sequenza viene letta dallesterno e si interrompe al primo numero negativo letto) –leggere una data (un record che indica giorno, mese ed anno) e stampare il numero di giorni passati dallinizio dellanno