Informatica I (C.d.S. in Matematica) A.A.2007/08

Calendario Lezioni e Argomenti trattati di volta in volta

Lu.18/02/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 1.
Introduzione al corso; form da scaricare compilare e spedire; mappa concettuale del corso; concetto di algoritmo per calcolatore; esempio di algoritmo.
Me.20/02/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 2.
Schema di Von Neumann di un calcolatore: Input, CPU, Memoria, Output. Area di memoria, indirizzo, nome logico per un'area, tabella delle corrispondenze; prime operazioni elementari; pseudolinguaggio per descrivere un algoritmo; istruzioni di assegnazione, sequenza, scelta (espressioni miste aritmetiche, relazionali e logiche), lettura/scrittura, inizio/fine. Problema esempio: progettazione dell'algoritmo in pseudolinguaggio.
Ve.22/02/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 3.
Completato Problema esempio. Proprieta' degli algoritmi. Strutture fondamentali di controllo: alternativa, ciclo e sequenza; riformulato codice esempio; algoritmi ottimali in tempo e spazio; assegnati alcuni semplici esercizi; fasi di risoluzione di un problema; Problema: max fra tre numeri.
Lu.25/02/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 4.
Ancora su max fra tre numeri: organizzazione dati in memoria e riformulazione algoritmo. Problema: quoziente intero della divisione N/D; metodo delle sottrazioni successive e simulazione di esecuzione; tecnica delle scomposizioni successive; Problema: MCD di due interi non negativi; metodo di Euclide; algoritmo; simulazione di esecuzione (lasciato come esercizio); struttura di controllo procedura; la procedura nel pseudolinguaggio usato; passaggio parametri per valore e per indirizzo; simulazione del funzionamento.
Me.27/02/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 5.
Il passaggio parametri nei linguaggi Pascal, Fortran e C; esempi di esecuzione nei tre casi citati; procedura max fra due numeri e considerazioni; procedura rem e suo utilizzo per l'MCD; simulazione di esecuzione; lasciato come esercizio di progettare la procedura div e di riscrivere il main per l'MCD.
Ve.29/02/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 6.
Strutture dati lista e tabella; allocazione statica della memoria. Problema: minimo fra gli elementi di una lista; progettazione di una procedura min_vect e di un main; simulazione di esecuzione; stessa procedura min_vect con passaggio lista per indirizzo; memorizzazione di una tabella; Problema: ordine alfabetico fra due parole; progettazione di una procedura compare con passaggio tabella per indirizzo; Assegnati 5 esercizi di cui e' richiesto lo svolgimento di almeno uno in modo completo.
Lu.03/03/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 7.
Introduzione ai Sistemi Operativi ed in particolare al S.O. Linux. Interprete Comandi; File System; Gestione delle Periferiche; Gestione della Memoria; Gestione dei processi. Dettagli sulla Gestione dei Processi e sul File System. Linux: interfaccia grafica e interfaccia testuale, utilizzo della shell, comandi base per la gestione di file.
Me.05/03/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 8.
Introduzione al linguaggio C: esempio di programma C e descrizione delle sue componenti principali (direttive, identificatore main, parte dichiarativa, parte esecutiva); tipi di dati semplici predefiniti (int, char, float, double); strutture di controllo if e while; comandi di compilazione (e linking); comando di esecuzione.
Me.05/03/08 (A-L) e Gi.06/03/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.10/03/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 9.
Compilatore e Linker; cenno a compilatori vs interpreti; errori in compilazione, in linking, in esecuzione; opzioni di compilazione (gcc); ridirezione dell'input e dell'output; Problema: conversione di un intero positivo da base 10 a base B; progettazione dell'algoritmo.
Me.12/03/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 10.
Tipi di dati in C: il tipo int, allocazione memoria per int, range dei valori per int, operazioni ammissibili per int, conversioni implicite ed esplicite; i tipi char, float e double. Tipi strutturati: il costruttore array; dichiarazione di array mono e multidimensionali (direttiva define); gestione array mediante operazioni sugli elementi (cicli while e for). typedef per dichiarazione "nuovi tipi" (ridefinizione o enumerazione esplicita dei valori); Problema esempio: gestione di frasi e parole (caratteri e stringhe).
Me.12/03/08 (A-L) e Gi.13/03/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.17/03/08, ore 11:00-13:00 Aula Tonelli Lezione 11.
Demo su Debian Live System; Problema: determinare i numeri primi minori di un numero assegnato (Crivello di Eratostene); puntatore (operatore &), deferenziazione (operatore *), dichiarazione di "tipo puntatore", equivalenza fra array e puntatori.
Me.19/03/08, ore 11:00-13:00, Aula Tonelli Lezione 12.
Problema: ordinare in senso crescente una lista di numeri; metodo selection sort e bubble sort. Le procedure in C (funzioni): intestazione, parametri formali, valore di ritorno, corpo, ecc.; chiamata di funzioni, parametri attuali, ecc.; esempi di funzioni e chiamate; array come parametri di una funzione.
Me.19/03/08 (A-L) e Gi.20/03/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.31/03/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 13.
Array monodimensionali e bidimensionali come parametri di funzioni; esempio di funzione stampa tabella; ambiente globale e locale; prototipo di funzioni; ambito di visibilita' delle variabili; durata delle variabili; variabili statiche e automatiche; funzioni time e rand.
Me.02/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 14.
Dettagli su strutture di controllo (for, do while, switch, break, operatori ? e :); Costruttore struct: dichiarazione, dichiarazione con etichetta e typedef; inizializzazione e utilizzo di variabili struct (accesso ai suoi campi); puntatore a variabile struct, operatore "->" per accedere ai campi mediante puntatore; esempi di informazioni organizzate a struct: numeri complessi, polinomi e lista linkata.
Me.02/04/08 (A-L) e Gi.03/04/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.07/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 15.
Esempio di costruzione di una libreria di funzioni per gestire numeri complessi. Tipo e argomenti della funzione main. Gestione di file da programma C: puntatore alla struttura FILE, funzione fopen di apertura file, funzioni di lettura e scrittura, controllo e chiusura di un file. Alcuni esempi.
Me.09/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 16.
Programmazione C su piu' file: dichiarazione e definizione di oggetti globali; dichiarazione extern, file header, direttive #include, #ifndef #endif, #ifdef #endif, #define, variabili del precompilatore. Comandi di compilazione di piu' file; Commentate le funzioni decomp e solve presenti nell'archivio arch_matfat.tgz. Problema: soluzione di un sistema lineare via fattorizzazione LU; rivisitato l'algoritmo di Gauss con scambio delle righe e perno massimo; progettazione della fattorizzazione e separatamente della soluzione; scelta di memorizzare le matrici L_i di Gauss come colonne di A, le matrici di permutazione come un array degli scambi e la matrice U sempre in A; fase di soluzione in avanti sfruttando le informazioni memorizzate, ma senza ricostruire la matrice L della fattorizzazione PA=LU;
Me.09/04/08 (A-L) e Gi.10/04/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.14/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli
La lezione e' sospesa per le elezioni politiche.
Me.16/04/07, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 17.
Funzionamento del compilatore e del linker per programmazione su piu' file. Comando make e file Makefile; grafo delle dipendenze; costruzione di un Makefile; sintassi; target; macro. I/O grafico: architettura per grafica interattiva; Frame Buffer, GPU, CRT; funzione write_pixel();
Me.16/04/08 (A-L) e Gi.17/04/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.21/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 17.
Gestione dell'interattivita' tramite programmazione event-driven. Sistema XWindow. Introduzione alle funzioni della libreria gra_lib messe a disposizione per ottenere un output grafico con programmazione C: funzioni di inizializzazione, setting e disegno. Progettazione di algoritmi con rappresentazione grafica dei risultati; problema esempio: disegno di un poligono regolare: calcolo in coord. reali e disegno in coord. schermo (file polygonf.c); trasformazione window-viewport; problema esempio: grafico di una funzione; discretizzazione in punti (tabulazione), determinazione window, mapping window-vieport con conservazione delleproporzioni, disegno.
Me.23/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 18.
Allocazione dinamica della memoria: funzioni malloc, free e realloc; esempi; memoria divisa in stack (LIFO) e heap; rischi dell'allocazione dinamica: garbage collection e dangling reference; esempi di allocazione.
Me.23/04/08 (A-L) e Gi.24/04/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.28/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli
CORREZIONE ESERCITAZIONI ASSEGNATE.
Ma.29/04/08, ore 14:00-16:00, Laboratorio Linux
RICEVIMENTO PER ESERCITAZIONI CONSEGNATE E CORRETTE DALLA DR.SSA BECCARI
Me.30/04/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 20.
Elementi di elaborazione di immagini: introduzione alle funzioni della libreria image_lib.c messe a disposizione per la visualizzazione di immagini. Programmi presenti in ambiente Linux: display e import. Informazione colore e componenti RGB; Scala e rotazione di una immagine: trasformazioni di scala e rotazione; interpolazione componenti colore (nearest neighbor, bilinear interpolation e bicubic interpolation). esaminato codice main di esempio rgb2gray.c per la conversione di una immagine a colori in livelli di grigio.
Me.30/04/08 ore 14:00-16:00, Laboratorio Linux.
RICEVIMENTO PER ESERCITAZIONI CONSEGNATE E CORRETTE DA CASCIOLA
Lu.05/05/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 21.
Ricorsivita': esempi di funzioni ricorsive; gestione della ricorsione e memoria stack; esempio del fattoriale di un numero ed mcd; algoritmo di ordinamento quick-sort via ricorsione. Introduzione al Mancala.
Me.07/05/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 22.
Struttura dati STACK e sua gestione mediante array e lista linkata. Progettazione non ricorsiva di una funzione ricorsiva mediante gestione di uno stack; esempio su algoritmo quick-sort (implementazione non ricorsiva in C). Il backtracking: generazione di permutazioni; soluzione del problema delle otto regine sia ricorsivamente che non.
Me.07/05/08 (A-L) e Gi.08/05/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.12/05/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 23.
Struttura dati albero: definizioni e rappresentazione in memoria; alberi binari: pieno, completo e heap; tecniche di ricerca e attraversamento di un albero binario e generico; visita DepthFirst inorder, preorder, postorder. Giochi a due finiti; definizioni e albero di gioco; algoritmo MinMax con profondità fissata.
Me.14/05/08, ore 11:00-13:00, aula Tonelli Lezione 24.
Ancora su algoritmo MinMax con prodondità fissata e potatura dell'albero; applicazione al gioco Mancala: Albero di gioco, funzione di valutazione di una configurazione. Presentato e discusso il progetto d'esame (vedi file .pdf relativo).
Me.14/05/08 (A-L) e Gi.15/05/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Me.21/05/08 (A-L) e Gi.22/05/08 (M-Z), ore 14:00-16:30, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
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