Informatica Generale

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Informatica Generale
Marzia Buscemi buscemi_at_di.unipi.it Riceviment
o Giovedì ore 16.00-18.00, Dipartimento di
Informatica, stanza 306-PS o per posta
elettronica Pagina web del corso

http//www.di.unipi.it/buscemi/IG07.htm (sommari
o delle lezioni in fondo alla pagina)
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Nella scorsa lezione abbiamo visto

• esempi di algoritmi per risolvere problemi
  (numerici e non numerici)
• come dividere un problema in sotto-problemi e
  quindi trovare un algoritmi componendo
  sotto-algoritmi
• ... usando generalmente gli array

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Oggi..

• Completeremo largomento della scorsa lezione
  trattando unaltra struttura dati i record
• Vedremo due diversi paradigmi di programmazione
  (imperativa, orientata agli oggetti)
• Parleremo di ipertesti e vedremo un linguaggio
  ipertestuale (lHTML)

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Record 1

• Gli array sono sequenze di valori dello stesso
  tipo
• 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

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Record 2

• A cosa possono servire...
• A rappresentare le schede della biblioteca

stringa
Nome Autore
stringa
Cognome Autore
Titolo
stringa
Scaffale
intero
Posizione
intero
altre informazioni ..
Campi del record
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Record 3

• Il tipo record scheda espresso in linguaggio C
• struct scheda
• char nome100 //stringa di al più
• //100 caratteri
• char cognome100
• char titolo300
• int scaffale
• int posizione

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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

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Record 5

• Si possono definire array di record
• questo può servire, ad esempio a definire
  linsieme delle schede di una biblioteca
• struct scheda archivio100000
• possiamo quindi formalizzare un semplice
  algoritmo per la ricerca in uno schedario
• Importante archivio2 è il record con indice 2
  dellarray archivio100000, mentre
  archivio2.titolo è il campo titolo del libro
  che corrisponde al record archivio2.

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Esempio ricerca in un archivio

• La biblioteca
• Libri disposti sugli scaffali
• La posizione di ogni libro è fissata dalle due
  coordinate (S,P) dove
• S è il numero dello scaffale dove si trova il
  libro
• P è la posizione allinterno dello scaffale
• La biblioteca ha uno schedario con una scheda per
  ogni libro. Ogni scheda contiene, nellordine
• cognome e nome dellautore
• titolo del libro
• numero scaffale (S) e posizione nello scaffale (P)

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Esempio ricerca in un archivio 2

• La biblioteca (cont.)
• Le schede sono ordinate in ordine alfabetico del
  campo autore
• Problema
• Vogliamo specificare un algoritmo che spieghi
  allutente della biblioteca come trovare un libro
  cercato supponendo di sapere Autore e Titolo

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Esempio ricerca in un archivio 3

• Un primo algoritmo per il prestito
• 1. Decidi il libro da richiedere
• 2. Cerca la scheda nello schedario
• 3. Trascrivi la posizione (S,P)
• 4. Accedi alla posizione (S,P)
• 5. Preleva il libro e compila la scheda di
  prestito
• Le operazioni elementari in questo caso sono
  piuttosto complesse

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Esempio ricerca in un archivio 4

• e se non so come si effettua la ricerca nello
  schedario ?
• Tutte le operazioni specificate devono essere
  elementari per chi esegue lalgoritmo.
• Se non lo sono è possibile spiegarle a parte per
  mezzo di un sotto-algoritmo

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Esempio ricerca in un archivio 5

• Un sotto-algoritmo per cercare nello schedario
• 1. Apri il classificatore
• 2. Prendi la prima scheda
• 3. Confronta il campo autore e titolo con quelli
  cercati
• 4. Se sono uguali, allora la ricerca è terminata,
  altrimenti prendi la scheda successiva e vai al
  passo 3
• 5. Se le schede sono esaurite, allora il libro
  cercato non esiste.

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

• Dare il diagramma per il sottoalgoritmo stampa_Na
• Trovare un algoritmo (e fornire il diagramma di
  flusso) per i seguenti problemi
• trovare la somma dei primi K numeri (K letto in
  input)
• trovare la media di una sequenza di numeri
  positivi (la sequenza viene letta dallesterno e
  si interrompe al primo numero negativo letto)
• trovare il max dei numeri posti sulla diagonale
  di una matrice MM
• Date in input N schede di un archivio (vedi
  esempio), stampare il titolo e la collocazione di
  tutte le schede che hanno il campo autore
  Umberto Eco.

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Paradigmi di programmazione

• Programmazione imperativa (es. Linguaggio C)
• Programmazione dichiarativa (funzionale, logica
  es. ML, Lisp, Prolog)
• Programmazione orientata agli oggetti (Java)

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La programmazione imperativa

• Obiettivo efficienza nella progettazione e
  scrittura dellalgoritmo
• Caratteristiche
• attinenza al modello architetturale di Von
  Neumann
• è conforme ai principi della programmazione
  strutturata (usa strutture di controllo)
• ma permette di manipolare i dati facendo
  riferimento alla struttura fisica del calcolatore
  (le istruzioni sono assegnamenti da dare alle
  locazioni di memoria)

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La programmazione imperativa.Esempio funzione
max in C 1
Inizio
Leggi x e y
d x - y
No
d gt 0 ?
Si
Scrivi max è y
Scrivi max è x
Fine
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La programmazione imperativa.Esempio funzione
max in C 2

• main() / calcola max /
• int x, y, d //def. Delle variabili
• scanf ("d d, x, y) //lettura x,y
• d x - y
• if (d gt 0) //scrittura risultati
• printf (il max è d, x)
• else
• printf (il max è d, y)
• return //terminazione

questo programma stampa il risultato ma non
restituisce nessun valore in output
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La programmazione imperativa.Esempio funzione
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 lt N) scanf ("d , a)
• m max(a,m)
• printf (il max è d, m)
• return

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La programmazione imperativa.Esempio funzione
max_N in C 2

• int max(int x, int y)
• / sottoprogramma che calcola max /
• int d
• d x - y
• if (d gt 0) return x
• else return y

• notare che questo programma
• è una variante del programma
• visto nella penultima slide che
• prende in input x e y, piuttosto che leggerli da
  tastiera
• restitusce in output il risultato, piuttosto che
  stamparlo

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Leggi N
I 2
Inizio
Leggi i primi due numeri x1 e x2 e memorizzali
nelle variabili a e b
m max(a,b)
I lt N ?
Si
No
Scrivi max è m
I I 1
DF per il problema del massimo di N numeri
Fine
Leggi il nuovo numero in a
m max(a,m)
Supponiamo N almeno 2
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La programmazione imperativa.Esempio funzione
ordina_Na in C

• main() / calcola max_N /
• int m, i, t, XN, N, lung
• leggi_Na (N, X)
• m X0
• lung N
• while (N gt 1) max_Na(X,N,m,i)
• t XN
• XN Xi
• Xi t
• N N - 1
• stampa_Na (X,lung)
• return

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La programmazione orientata agli oggetti

• Enfasi semplicità di programmazione e riuso di
  sottoprogrammi esistenti (modularità)
• Concetti base
• classe entità astratta caratterizzata da un
  insieme di proprietà che definiscono sia le
  strutture dati della classe (attributi) sia le
  sue funzionalità (metodi)
• oggetti istanze delle classi descritte da valori
  associati alle diverse proprietà definite per la
  classe
• Un programma in POO è costituito da oggetti che
  interagiscono tra loro
• La POO è particolarmente adatta per programmare
  interfacce grafiche

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La programmazione orientata agli oggetti. Esempio
in Java 1

• Java è un linguaggio di programmazione OO. Java
  fornisce moltissime classi raccolte in packages.
• Es. consideriamo la classe java.awt.Rectangle che
  definisce degli oggetti che rappresentano
  rettangoli. Ogni rettangolo (istanza della
  classe) ha quattro variabili, che rappresentano
  la dimensione del rettangolo (height e width) e
  la posizione nel piano del suo vertice superiore
  sinistro (x e y).

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La programmazione orientata agli oggetti. Esempio
in Java 2

Es. Consideriamo tre rettangoli, ognuno
rappresentato da una scatola avente in alto il
nome della classe, e sotto le variabili.
Rappresentazione grafica dei tre oggetti
27
La programmazione orientata agli oggetti. Esempio
in Java 3

• Vogliamo scrivere un programma che
• Crea un rettangolo di coordinate x 5 e y 10 e
  dimensioni height 20 e width 30
• Stampa lo stato del rettangolo
• Sposta il rettangolo di 15 unità lungo l'asse x e
  di 25 lungo l'asse y
• Stampa il nuovo stato del rettangolo.

28
La programmazione orientata agli oggetti. Esempio
in Java 4

• Consultando la documentazione della classe
  Rectangle vediamo come costruire un rettangolo
  con i valori desiderati per le variabili, e che
  esiste un metodo d'istanza translate. Il
  programma risultante è il seguente
• import java.awt.Rectangle
• public class MoveRectangle      
• public static void main(String args)        
• Rectangle rect
• rect  new Rectangle(5, 10, 20, 30)
• System.out.println(rect)         
• rect.translate(15, 25)         
• System.out.println(rect)    

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La programmazione orientata agli oggetti. Esempio
in Java 5

• Vediamo questo semplice esempio in dettaglio
• Dichiariamo di voler usare la classe Rectangle
  del package java.awt
• import java.awt.Rectangle
• ...
• Dichiariamo una variabile rect di tipo Rectangle
  e le assegnamo un nuovo oggetto con i valori
  desiderati per le variabili d'istanza
• ... public class MoveRectangle 
       public static void main(String args) 
          
• Rectangle rect       
  rect  new Rectangle(5, 10, 20, 30)
• ...
• Stampiamo lo stato del rettangolo
• ...         
• System.out.println(rect)
• ...

nome del programma
tipo dellinput
crea un nuovo oggetto
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La programmazione orientata agli oggetti. Esempio
in Java 6

• Invochiamo il metodo d'istanza translate
  sull'oggetto rect per spostarlo della quantità
  voluta
• ...         
• rect.translate(15, 25)
• ...
• Infine stampiamo lo stato finale
• ...         
• System.out.println(rect)   
• Output java.awt.Rectanglex20,y35,width20,heig
  ht30
• Importante per invocare un metodo d'istanza su
  di un oggetto si scrive ltoggettogt.ltmetodogt(ltparame
  trigt)

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Linguaggi Ipertestuali

• Ipertesto documento la cui consultazione è non
  lineare, cioè le sue parti (paragrafi, capitoli,
  etc.) sono organizzate non semplicemente in
  successione, ma secondo una struttura più
  complessa
• Ogni parte del documento può contenere dei punti
  di aggancio (link) che rimandano ad altre parti
• Es. ciascuna pagina Web, lintero World Wide Web
  (le pagine possono risiedere su siti diversi)
• I documenti ipertestuali contengono sia
  informazione (dati) sia meta-informazione
  (organizzazione dei dati)

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Linguaggi Ipertestuali HTML 1

• HTML (Hyper Text Mark-up Language) è un
  linguaggio usato per descrivere ipertesti.
• Non è un linguaggio di programmazione, ma un
  linguaggio di markup, cioè descrive il contenuto
  (testuale e non) delle pagine Web per mezzo di
  opportuni segnaposto.
• Elementi
• sono gli atomi principali di della sintassi di
  documenti HTML (strutture del linguaggio)
• Ogni elemento è racchiuso da segnalini (tag), uno
  di apertura e uno di chiusura.
• Es. lthtmlgt
• ltheadgt
• lttitlegt Nome del documento lt/titlegt
• lt/headgt
• ltbodygt
• Testo visibile lt/bodygt
• lt/bodygt
• lt/htmlgt

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Linguaggi Ipertestuali HTML (2)

• Allinterno di ltbodygt lt/bodygt è possibile
  inserire mediante tag
• intestazioni di varie dimensioni(lth1gt, lth2gt,
  etc.)
• elementi di testo (paragrafi, linee orizzontali)
• stili (grassetto, corsivo, etc.)
• link ad altre pagine e a immagini
• liste puntate e numerate
• tabelle
• ...
• Manuali e esempi on line su HTML
  http//www.w3schools.com/html/default.asp

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Scrivere documenti in HTML

• I documenti in HTML possono essere editati come
  semplici documenti (con estensione .htm o .html)
  o tramite dei programmi
• Nvu è un editor html molto semplice da usare, che
  permette di creare pagine web senza conoscere il
  linguaggio html, basta saper formattare le pagine
  
• NVU è open source e gratutito e si può scaricare
  da
• http//www.nvu.com