Informatica I (C.d.S. in Matematica) A.A.2006/07

Argomenti trattati a Lezione

Lu.19/02/07, 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.
Me.21/02/06, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 2.
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.23/02/07, 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; assegnati alcuni semplici esercizi; fasi di risoluzione di un problema; Problema: max fra tre numeri.
Lu.26/02/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 4.
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; struttura di controllo procedura; la procedura nel pseudolinguaggio usato; passaggio parametri per valore e per indirizzo.
Me.28/02/07, 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; procedura rem (suggerito di progettare procedura div) e suo utilizzo per l'MCD; strutture dati lista e tabella; allocazione statica della memoria.
Ve.2/03/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 6.
Problema: minimo fra gli elementi di una lista; progettazione di una procedura min_lista e di un main; simulazione di esecuzione; stessa procedura min_lista con passaggio lista per indirizzo; lettura e memorizzazione di una tabella; passaggio di una tabella ad una procedura. Assegnati 5 esercizi di cui e' richiesto lo svolgimento di almeno due in modo completo.
Lu.5/03/07, 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, editor di testo, comandi base per la gestione di file.
Me.07/03/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.08/03/07, 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); strutture di controllo if e while; comandi di compilazione e linking; comando di esecuzione.
Ve.09/03/07, ore 11.00-12.00, aula Tonelli.
CORREGGIAMO INSIEME GLI ESERCIZI ASSEGNATI!!
Lu.12/03/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 9.
Errori in compilazione, in linking, in esecuzione; cenno a compilatori vs interpreti; 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. Problema: conversione di una intero positivo da base 10 a base B; progettazione dell'algoritmo.
Me.14/03/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.15/03/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 10.
typedef per dichiarazione "nuovi tipi" (ridefinizione o enumerazione esplicita dei valori); tipi strutturati: il costruttore array; dichiarazione di array mono e multidimensionali (dichiarazione const e direttiva define); gestione array mediante operazioni sugli elementi (cicli while e for).
Lu.19/03/07, ore 11.00-13.00
La lezione è sospesa per consentire di assistere al seminario "Disegnare con la matematica" che si terra' dalle ore 11:00 alle 13:00 in aula Cremona.
Me.21/03/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.22/03/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 11.
puntatore (operatore &), deferenziazione (operatore *), dichiarazione di "tipo puntatore", array e puntatori; 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. Problema: ordinare in senso crescente una lista di numeri; metodo selection sort e bubble sort.
Lu.26/03/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 12.
Complessita' computazionale: calcoli trattabili e non trattabili; Array monodimensionali e bidimensionali come parametri di funzioni; esempi: ordinamento di liste e stampa tabelle; ambiente globale e locale; prototipo di funzioni;
Me.28/03/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.29/03/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 13.
Ambito di visibilita' delle variabili; durata delle variabili; funzioni predefinite (standard library). 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.
Lu.02/04/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 14.
Esempi di informazioni organizzate a struct: numeri complessi e lista linkata. 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. Argomenti della funzione main.
Me.4/04/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Me.11/04/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.12/04/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 15.
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; funzionamento del compilatore e del linker. Commentate le funzioni decomp e solve presenti nell'archivio arch_matfat.tgz.
Lu.16/04/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 16.
Dettagli su strutture di controllo (for, do while, switch, break, operatori ? e :); 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 R sempre in A; fase di soluzione in avanti sfruttando le informazioni memorizzate, ma senza ricostruire la matrice L della fattorizzazione PA=LU;
Me.18/04/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.19/04/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 17.
Comando make e file Makefile; grafo delle dipendenze; costruzione di un Makefile; sintassi; target; macro. Compilazione e linking su piu' file con libreria gra2d_lib; Makefile di esempio per i programmi draw_fun, polygon, polygonf e inter_polygon che utilizzano le funzioni di visualizzazione grafica 2d. Elementi di grafica 2D: finestra grafica (window schermo o viewport), pixel, sistema di coordinate, risoluzione; introduzione alle funzioni della gra2d_lib messe a disposizione per ottenere un output grafico con programmazione C: funzioni di inizializzazione, setting e disegno.
Lu.23/04/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 18.
Gestione dell'interattivita' tramite programmazione event-driven. Progettazione di algoritmi con rappresentazione grafica dei risultati (esempio: disegno di un poligono regolare); calcolo e disegno direttamente in coord. schermo (file polygon.c); trasformazione window-viewport: funzione wind_view() di trasformazione window-viewport; calcolo in coord. reali e disegno in coord. schermo (file polygonf.c); grafico di una funzione: discretizzazione in punti (tabulazione), determinazione window, mapping window-vieport con conservazione del rapporto rapporto width/height, disegno.
Me.02/05/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.03/05/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 19.
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 (anche showrgb). Informazione colore e componenti RGB; esaminato codice main di esempio rgb2gray.c per la conversione di una immagine a colori in livelli di grigio. Scala e rotazione di una immagine: trasformazioni di scala e rotazione; interpolazione componenti colore (nearest neighbor, bilinear interpolation e bicubic interpolation).
Lu.07/05/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 20.
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.09/05/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.10/05/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 21.
Esempio di allocazione e gestione di una lista linkata. Struttura dati STACK e sua gestione mediante array e lista linkata. Ricorsivita': esempi di funzioni ricorsive; gestione della ricorsione e memoria stack; esempio del fattoriale di un numero; algoritmo di ordinamento quick-sort.
Lu.14/05/07, ore 11.00-13.00, aula Tonelli, Lezione 22.
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). Struttura dati albero: definizioni e rappresentazione in memoria; alberi binari: albero completo e heap; funzione di costruzione e inserimento di un heap.
Me.16/05/07, ore 14.00-18.00, Laboratorio Linux.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
Gi.17/05/07, ore 11.00-13.00, Pincherle, Lezione 23.
Gestione di un heap: funzione adjust e heapfy; algoritmo heap-sort; visita di un albero depth first e breadth first; alberi di ricerca; algoritmo Best First Heuristic Search (A*) e Iterative Deepening A* (IDA*). Presentazione del progetto per l'esame: Sliding Puzzle.
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