Informatica I (C.d.S. in Matematica) A.A.2005/06

Argomenti trattati a Lezione

Lu.13/02/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 1.
Introduzione al corso; scheda Orario Corso; scheda informativa da restituire; concetto di algoritmo per calcolatore; schema di Von Neumann di un calcolatore: Input, CPU, Memoria, Output; area di memoria, indirizzo, nome logico per un'area, prime operazioni elementari; pseudolinguaggio per descrivere un algoritmo; istruzione di assegnazione.
Me.15/02/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 2.
Riassunto lezione precedente con introduzione concetti su: RAM, bit, byte, word, Kbyte, Mbyte, Gbyte, tabella delle corrispondenze. Istruzione di alternativa; espressioni miste (aritmetiche, relazionali e logiche); istruzioni di lettura e stampa; istruzioni di inizio e fine; problema esempio: progettazione dell'algoritmo in pseudolinguaggio e simulazione di esecuzione.
Gi.16/02/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 3.
Proprieta' degli algoritmi. Strutture fondamentali di controllo: alternativa, ciclo e sequenza; riformulato codice esempio; algoritmi ottimali in tempo e spazio; calcoli trattabili; assegnati alcuni semplici esercizi; fasi di risoluzione di un problema; problema esempio: il max fra tre numeri.
Lu.20/02/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 4.
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; struttura di controllo procedura; la procedura nel pseudolinguaggio usato; passaggio parametri per valore e per indirizzo.
Me.22/02/06, ore 9.00-11.00, 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; procedura div (suggerito di progettare procedura rem e utilizzarla per l'MCD); strutture dati lista e tabella; allocazione statica della memoria.
Gi.23/02/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 6.
Problema: minimo fra gli elementi di una lista; progettazione di una procedura e di un main; simulazione di esecuzione; stessa procedura min_lista con passaggio lista per indirizzo; lettura e memorizzazione di una tabella; Problema: date due parole determinarne l'ordine alfabetico; procedura str_compare con passaggio tabella per indirizzo. Assegnati 4 esercizi di cui e' richiesto lo svolgimento di alemeno uno in modo completo.
Lu.27/02/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 7.
ESERCITIAMOCI INSIEME NELLA PROGETTAZIONE DI ALGORITMI Svolgimento di due degli esercizi assegnati durante la lezione del 23/02: 1. Si progetti una procedura per calcolare il prodotto fra una matrice e un vettore. 2. Determinare i numeri primi minori di un assegnato numero N utilizzando il crivello di Eratostene.
Me.01/03/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 8.
LEZIONE IN AULA SUL SISTEMA OPERATIVO LINUX Interfaccia grafica e interfaccia testuale, utilizzo della shell, editor di testo, formattazione di un file di testo con LaTex, comandi base per la gestione di file e directory, permessi, caratteri speciali, compressione di file, creazione di archivi, stampa, processi, mounting di cdrom e penna.
Gi.02/03/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
PRIMA ESERCITAZIONE IN LABORATORIO
Lu.06/03/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 9.
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); strutture di controllo if e while; comandi di compilazione e linking; comando di esecuzione.
Me.08/03/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 10.
Ancora sui comandi di compilazione; funzionamento del compilatore e del linker: simulazione su un programma main+procedura; errori di compilazione, linking ed esecuzione; 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.
Gi.09/03/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.13/03/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 11.
Ancora sui tipi di dati in C: i tipi float, double e char, allocazione in memoria, operazioni ammissibili, conversioni implicite ed esplicite. Tipi strutturati: il costruttore array. Dichiarazione di array mono e multidimensionali (direttiva define e dichiarazione const); inizializzazione, gestione mediante operazioni sugli elementi (cicli while e for). Problema: conversione di una intero positivo da base 10 a base B; progettazione dell'algoritmo.
Me.15/03/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 12.
Typedef per dichiarazione "nuovi tipi", puntatore (operatore &), deferenziazione (operatore *), dichiarazione di "tipo puntatore", array e puntatori; sizeof; problema: ordinare in senso crescente una lista di numeri; metodo di selezione e codice C relativo.
Gi.16/03/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.20/03/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 13.
le procedure in C (funzioni): intestazione, parametri formali, valore di ritorno, corpo, ecc.; chiamata di funzioni, parametri attuali, ecc.; array come parametri di una funzione; esempi di funzioni e chiamate.
Me.22/03/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 14.
Array multidimensionali e funzioni in C; semplice esempio di stampa tabella. prototipo di funzioni; la funzione main; ambiente globale e locale; ambito di visibilita' delle variabili; durata delle variabili; funzioni predefinite (standard library).
Gi.23/03/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.27/03/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 15.
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 fra cui lista linkata. Struttura per numeri complessi ed esempio di main e funzioni per l'elaborazione di complessi.
Me.29/03/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 16.
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.
Gi.30/03/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.03/04/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 17.
Dettagli su strutture di controllo (for, do while, switch, break, operatori ? e :); Programmi in C su piu' file: dichiarazione e definizione di oggetti globali; dichiarazione extern, file header, direttive #include, #ifndef #endif, #ifdef #endif, #define, variabili del precompilatore. Compilazione su piu' file e definizione di variabili (per es. -DDEBUG).
Me.05/04/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 18.
Problema: soluzione di un sistema lineare via fattorizzazione LR; 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 R sempre in A; fase di soluzione in avanti sfruttando le informazioni memorizzate, ma senza ricostruire la matrice L della fattorizzazione PA=LU; commentate le funzioni decomp e solve presenti nell'archivio matfat.tgz. (il codice relativo in C e' scaricabile dal link alla pagina web del corso: archivio matfat.tgz).
Gi.06/04/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.10/04/06, ore 11.00-13.00.
Lezione sospesa per le Elezioni Politiche.
Me.12/04/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 19.
Ripresa ed estesa l'architettura di un calcolatore (CPU, Clock, Cache, ROM, RAM, Bus Dati, Bus Indirizzi, Linee di Controllo, PIO, Dispositivi di I/O); in particolare schema della CPU (CU, ALU e registri). Sistema Operativo: Interprete Comandi; File System; Gestione delle Periferiche; Gestione della Memoria; Gestione dei processi. Dettagli sulla Gestione della Memoria (rilocazione) e sulla Gestione dei Processi.
Me.19/04/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 20.
Elementi di grafica 2D: finestra grafica (window schermo o viewport), pixel, sistema di coordinate, risoluzione; introduzione alle funzioni in graph_phun.c messe a disposizione per ottenere un output grafico con programmazione C: funzioni InitGraph(); CreateWindow(); CloseGraph(); le altre funzioni della libreria; progettazione di algoritmi con rappresentazione grafica dei risultati (esempio: disegno di un poligono regolare); trasformazione window-viewport.
Gi.20/04/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.24/04/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 21.
Ancora su disegno di un poligono regolare: funzione wind_view() di trasformazione window-viewport; determinazione vertici poligono regolare (file polygonf.c); disegno direttamente in coord. schermo (file polygon.c); grafico di una funzione; discretizzazione in punti (tabulazione), determinazione window, mapping window-vieport con conservazione del rapporto rapporto width/height.
Me.26/04/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 22.
Comando make e file Makefile; grafo delle dipendenze; costruzione di un Makefile; sintassi; target; macro. Compilazione e linking su piu' file con libreria grafica; Makefile di esempio per i programmi draw_fun, polygon e polygonf che utilizzano le funzioni di visualizzazione grafica 2D. Allocazione dinamica della memoria: funzioni malloc e free.
Gi.27/04/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Me.03/05/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 23.
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. Elementi di gestione delle immagini: introduzione alle funzioni della libreria draw_image.c messe a disposizione per la visualizzazione di immagini.
Gi.04/05/06, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Lu.08/05/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 24.
Funzioni InitGraph(); LoadImage(); BlackImage(); CreateWindow(); PutImage(); CloseWindow(); CloseGraph(); funzioni della libreria X, XGetPixel() e XPutPixel(). Informazione colore e componenti RGB; esaminato codice main di esempio rgb2gray.c per la conversione di una immagine a colori in livelli di grigio. Comandi di sistema showrgb, display e import. Scala e rotazione di una immagine: trasformazioni di scala e rotazione piu' tecnica di interpolazione componenti colore (nearest neighbor, bilinear interpolation e bicubic interpolation).
Me.10/05/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 25.
Ricorsivita': esempi di funzioni ricorsive; gestione della ricorsione; esempio del fattoriale di un numero e del MCD di due numeri; algoritmo di ordinamento quick-sort.
Lu.15/05/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 26.
Ancora sull'algoritmo quick-sort (implementazione ricorsiva in C); implementazione non ricorsiva di una funzione ricorsiva: gestione di uno stack; esempio su algoritmo quick-sort (implementazione non ricorsiva in C); cenno al backtracking da implementare ricorsivamente o iterativamente. Presentazione del progetto per l'esame del corso.
Me.17/05/06, ore 9.00-11.00, aula Tonelli, Lezione 27.
Ancora su backtracking: generazione di permutazioni; soluzione del problema delle otto regine sia ricorsivamente che non. Commenti sul progetto d'esame.
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