Strutture di controllo Le istruzioni semplici (ingresso, uscita, calcolo ed assegnazione) permettono di specificare in un programma delle azioni elaborative semplici, costituenti

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Elementi di Informatica

Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio 33

Strutture di controllo

Le istruzioni semplici (ingresso, uscita, calcolo ed assegnazione) permettono di specificare in un programma delle azioni elaborative semplici, costituenti un’unica sequenza di esecuzione possibile

Nella maggior parte dei casi, un algoritmo si compone di più e diverse possibili sequenze di elaborazioni,

ciascuna possibile sequenza elaborativa dipende dal verificarsi o meno di specifiche condizioni od eventi

Un algoritmo deve poter descrivere più sequenze possibili di azioni elaborative, ma in ogni esecuzione una sola (o una combinazione) di esse verrà realizzata.

Algoritmo per effettuare una telefonata

Inizia telefonata;

Solleva la cornetta;

Se c’è il tono di della linea allora inizia

componi il numero;

se il numero chiamato è libero allora inizia

aspetta che qualcuno risponda;

se qualcuno risponde allora

continua a conversare finché non hai finito;

fine fine

riponi la cornetta sull’apparecchio;

Fine della telefonata.

Un esempio

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Inizia telefonata Solleva la cornetta;

NON c’è il tono di della linea riponi la cornetta sull’apparecchio.

Fine della telefonata

C’è il tono di della linea inizia

componi il numero;

il numero chiamato NON è libero fine

riponi la cornetta sull’apparecchio.

c’è il tono di della linea inizia

il numero chiamato è libero inizia

qualcuno risponde;

continua a conversare finché non hai finito;

fine fine

… più sequenze dinamiche (esecuzioni) associate alla stessa sequenza statica di istruzioni ...

c’è il tono di della linea inizia

il numero chiamato è libero inizia

nessuno risponde;

fine fine

La sequenza effettivamente eseguita dipende da eventi (condizioni) che si verificano durante l’esecuzione stessa:

... Presenza della linea …

… linea libera o occupata ...

Un algoritmo (ovvero un programma) è descritto con una sequenza di frasi (ovvero istruzioni ), che è detta sequenza statica o lessicografica.

La sequenza lessicografica può contenere più differenti sequenze dinamiche (esecuzioni)

Sequenze Statiche e Dinamiche

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“costrutti sintattici” quali, nel linguaggio naturale:

se...allora...altrimenti....

qualora...ma ...nel caso in cui...

ripeti ... fino a quando…

continua …. finché mentre... se ..però...

verificandosi...altrimenti....

nel primo caso...., nel secondo caso..., ... nell’ennesimo caso...

...…

indicano possibili condizioni (eventi) che danno origine alle diverse sequenze dinamiche

nei linguaggi di programmazione questi “costrutti sintattici” sono chiamati “strutture di controllo”

Sequenze Statiche e Dinamiche

Sequenza

struttura di controllo che racchiude istruzioni semplici o altre strutture di controllo che vanno eseguite nell’ordine in cui sono scritte

una sequenza può anche racchiudere una sola istruzione o una sola struttura di controllo

Selezione

una struttura di controllo per selezionare una fra due o più possibili “sequenze” di istruzioni

Ciclo

struttura di controllo per ripetere l’esecuzione di una “sequenza” di istruzioni

… una struttura di controllo può contenerne altre, che sono ‘innestate’ in essa …

Strutture di Controllo

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Sequenza

Sequenza begin S end;

tra begin e end sono inserite le istruzioni che devono essere eseguite

una prima struttura:

if (condizione) then

<sequenza>

endif

 condizione è una espressione booleana (predicato)

 <sequenza> è una sequenza di istruzioni semplici o strutturate

se condizione è vera esegui istruzioni in <sequenza>; in ogni caso continua eseguendo la prima istruzione successiva alla struttura di controllo

Selezione

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la struttura introduce due possibili sequenze dinamiche (esecuzioni):

C = VERO, sequenza eseguita:

S0 - S1 - S2

C = FALSO, sequenza eseguita:

S0 - S2 S0

if (C) then S1 endif S2

…. struttura 1-in /1-out ….

S0

S1

S2 C

vero falso

Program area_rettangolo;

// questo programma calcola l’area di un rettangolo

FLOAT base, altezza, area;

begin

write (“immetti base”);

read (“%f” base);

write (“immetti altezza “);

read (“%f” altezza);

if ((base > 0) and (altezza > 0)) then area = base * altezza;

write (“Area”‘, “%f” area);

endif end.

… il programma per calcolare l’area del rettangolo …

… considerando le precondizioni sugli input ...

… (base >0 ) and (altezza > 0) …

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begin

if ((base > 0) and (altezza > 0)) then

area = base * altezza;

write (“Area=“, “%f” area);

endif end.

Cosa accadrà quando sarà eseguito … dal punto di vista dell’utente

immetti base immetti altezza

Schermo del video

7

l’utente digita 7 base = 7

12

l’utente digita 12 altezza = 12

area = 7 * 12 = 84

(base > 0 and altezza > 0)=VERO

Area= 84

Cosa accadrà quando uno dei due valori non è maggiore di zero ? … dal punto di vista dell’utente

begin

endif end.

immetti base 7

immetti altezza 0

Schermo del video

(base > 0 and altezza > 0)=FALSO

(7)

begin

endif

if ((base <= 0) or (altezza <= 0)) then

write (“ERRORE! Base e/o altezza non maggiore di zero”);

endif end.

… aggiungiamo una struttura “if … then …” per visualizzare un messaggio di errore …

begin

endif

if ((base <= 0) or (altezza <= 0)) then

write (“ERRORE! Base e/o altezza non maggiore di zero”);

endif end.

Cosa vedrà l’utente quando sarà eseguito …

immetti base 7

immetti altezza 0

Schermo del video

(base > 0 and altezza > 0)=FALSO ERRORE! Base e/o altezza non maggiore di zero

(base <= 0 or altezza <= 0)=VERO

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Il programma di esempio calcolo volume parallelepipedo

Program volume_parallelepipedo;

FLOAT LBase, ABase, H, Volume, Area_Base;

begin

write (“immetti valore della lunghezza di base”);

read (“%f” LBase);

write (“immetti valore della altezza di base”);

read (“%f” ABase);

write (“immetti valore della altezza del parallelepipedo”);

read (“%f” H);

Area_Base = LBase* ABase;

Volume=Area_Base*H;

write (“Volume= “, “%f” Volume);

end.

... Modificare il programma del calcolo del volume del parallelepipedo per verificare il rispetto delle precondizioni ...

Il programma di esempio calcolo volume parallelepipedo

Program volume_parallelepipedo;

FLOAT LBase, ABase, H, Volume, Area_Base;

begin

write (“immetti valore della lunghezza di base”);

read (“%f” LBase);

write (“immetti valore della altezza di base”);

read (“%f” ABase);

write (“immetti valore della altezza del parallelepipedo”);

read (“%f” H);

if ((Lbase>0) and (Abase>0) and (H>0)) then

Area_Base = LBase* ABase;

Volume=Area_Base*H;

write (“Volume= “, “%f” Volume);

endif

if ((Lbase<=0) or (Abase<=0) or (H<=0)) then

write (“ERRORE !!! Almeno una delle dimensioni è non maggiore di zero”);

... programma del calcolo del volume del parallelepipedo con istruzioni per la verifica del rispetto delle precondizioni ...

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una seconda struttura:

if (condizione) then

<sequenza1>

else

<sequenza2>

endif

 condizione è una espressione booleana (predicato)

 <sequenza1> <sequenza2> sono sequenze di istruzioni semplici o strutturate

se condizione è vera esegui istruzioni in <sequenza1>; altrimenti (cioè condizione è falsa) esegui <sequenza2>; in ogni caso continua

eseguendo la prima istruzione successiva alla struttura di controllo

Selezione

la struttura introduce due possibili sequenze dinamiche (esecuzioni):

C = VERO, sequenza eseguita:

S0 - S1 - S3

C = FALSO, sequenza eseguita:

S0 - S2 - S3 S0

if (C) then S1 else S2 endif S3

…. struttura 1-in /1-out ….

S0

S2

S3

vero

C

falso

S1

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begin

if ((base > 0) and (altezza > 0)) then begin

end else

write (“Errore: base o altezza = <0”);

endif end.

… una versione del programma per il calcolo dell’area di un rettangolo facendo uso della struttura di selezione :

if ( ) ... then … else …

begin

write (“Area=“, “%f”, area);

end else

Cosa accadrà quando sarà eseguito … dal punto di vista dell’utente

immetti base 7

immetti altezza 0

Schermo del video

l’utente digita 0

altezza = 0 Errore: base o altezza = <0

(base > 0 and altezza > 0) = FALSO

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// questo programma calcola l’area di un rettangolo

begin

write (“Area=“, “%f”, area);

endif

if ((base <= 0) or (altezza <= 0)) then write (“ERRORE! Base e/o altezza =<0 “);

endif end.

… confronto tra le due versioni …

// questo programma calcola l’area di un rettangolo FLOAT base, altezza, area;

begin

write (“Area= “, “%f” area);

end else

endif end.

… if ( ) then … … if ( ) then … else …