Diagrammi di flusso e Codice Matlab: differenze tra le versioni
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Versione delle 10:19, 17 nov 2016
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Vitoantonio Bevilacqua Strutture di controllo e Diagrammi di flusso vitoantonio.bevilacqua@poliba.it
Sommario. Il presente paragrafo si riferisce alle lezioni del I Modulo di Informatica : Fondamenti di Informatica per il nuovo corso di laurea triennale in Ingegneria dei Sistemi Medicali del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione del Politecnico di Bari.
Parole chiave: Algoritmo, Diagramma di flusso, Ricerca dicotomica.
Indice
Introduzione
Un algoritmo è una sequenza ordinata di passi elementari che consente di passare da dati in ingresso a dati in uscita; alcune delle proprietà fondamentali di un algoritmo sono:
- eseguibilità: ogni parte, ogni diramazione dell’algoritmo deve essere percorribile;
- non ambiguità: la scelta di un percorso rispetto ad un altro è legata ad una condizione (cioè da ogni punto del programma non devo poter andare dove voglio);
- finitezza: l’algoritmo deve finire altrimenti si va in "loop".
Un diagramma di flusso è una rappresentazione simbolica di un algoritmo e ha lo scopo di esprimere il meccanismo di interazione con l’utenza e le operazioni da fare a partire dai dati inseriti. Le operazioni esplicitate in un algoritmo necessitano di essere eseguite sotto il controllo di un esecutore che le interpreta ed esegue nell’ordine logico di esecuzione. Poiché gli algoritmi che incontreremo dovranno essere eseguiti in maniera automatica, l’esecutore è l’elaboratore e quindi l’algoritmo dovrà essere tradotto in una sequenza di istruzioni scritte in un linguaggio che l’elaboratore è in grado di interpretare ed eseguire. Un linguaggio che ci consente di fare ciò è appunto il linguaggio MATLAB.
Struttura di un diagramma di flusso
Un qualsiasi diagramma di flusso è gestito da quattro schemi fondamentali che, opportunamente combinati attraverso delle frecce, rappresentano la sequenza logica e temporale dell’evoluzione dell’algoritmo. I quattro schemi hanno un ordine e un valore logico completamente diverso, e sono:
- una "ellisse" che contiene al suo interno un label (etichetta) che può indicare l'"inizio" o la "fine" dell’algoritmo;
- il "blocco delle assegnazioni", che contiene appunto un’assegnazione (p.e. i = 0); in particolare si assegna la parte destra del segno di = alla variabile a sinistra del segno; un’assegnazione del tipo i = 0 è un’assegnazione "di inizializzazione".
- il "blocco di input/output": se di input, serve ad assegnare alla variabile contenuta nel blocco (ad es. N) un valore immesso dall’esterno; se di output, serve a stampare su video il valore della variabile contenuta nel blocco, precedentemente modificato dall'algoritmo.
- il "blocco condizionale", che controlla se la condizione contenuta sia vera o no e restituisce l’esito vero o falso come output; quindi in un diagramma di flusso si trova sempre dopo altre operazioni di assegnazione o di input; si può presentare sotto due forme principali: ciclo con controllo in coda oppure decisione binaria V-F.
Ellisse di inizio e fine
Blocco delle assegnazioni
Blocchi di input/output
Blocco condizionale
Ciclo con controllo in coda
Il seguente segmento di codice è la rappresentazione in codice matlab del ciclo con controllo in coda (è l'equivalente del ciclo do-while del linguaggio C). Come si può notare, è necessario utilizzare una variabile booleana affinché il costrutto presente in Matlab si comporti come un ciclo con controllo in coda.
%% Snippet di codice per il ciclo con controllo in coda% Eseguo una serie di operazioni% Utilizzo una variabile booleanaflag = true;while flag == true
% Eseguo diverse operazioniflag = conditionend
Decisione Binaria Vero-Falso
%% Snippet di codice per il blocco di decisione binaria if - else% Eseguo una serie di operazioniif condizione == true% Eseguo un determinato blocco di istruzionielse% Eseguo un altro blocco di istruzioniend
Esempi Applicativi
Media di una serie di numeri
Data una dimensione N, si vuole calcolare la media aritmetica di N numeri e mostrare il risultato a video.
%% Codice per il calcolo di N numeri% Acquisisco da tastiera la dimensione dell'insieme di numeri% controllando che sia un numero maggiore di 0flag = true;while flag == true
N = input('');
flag = N <= 0;
end% Una volta acquisita la dimensione dell'insieme dei numeri, inizializzo le% variabili utili al programma e passo ad acquisire i numeriSOMMA = 0;i = 0;
flag = true;while flag == true
ADDENDO = input('');
SOMMA = SOMMA + ADDENDO;
i = i+1;
flag = i < N;
end% Calcolo il valore di MEDIAMEDIA = SOMMA / N;
% Stampo a video il valore di MEDIAdisp(MEDIA);
Somma dei numeri pari e prodotto dei numeri dispari
Dati N numeri, con N compreso tra 5 e 10, si vuole calcolare la somma dei numeri pari e il prodotto dei numeri dispari e mostrare tali valori a video
