LABORATORIO DI PROGRAMMAZIONE EDIZIONE 1, TURNO B

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1 LABORATORIO DI PROGRAMMAZIONE EDIZIONE 1, TURNO B 23.XI.2012 VINCENZO MARRA Indice Esercizio 1 1 Menu 1 Tempo: 35 min. 2 Commento 1 2 Esercizio 2 2 Ordinamento e ricerca binaria con la classe Arrays 2 Tempo: 40 min. 2 Esercizio 3 3 Conversione decimale binario 3 Tempo: 40 min. 3 Esercizio 4 4 Conversione decimale base b 4 Tempo: 20 min. 4 Commento 2 5 Esercizio 5 5 Palindromi 5 Tempo: 25 min. 5 Esercizio 6 5 Conversione decimale base b con implementazione di reverse() 5 Tempo: 25 min. 5 Avvertenza. In tutti gli esercizi, per l input e l output dei dati usate le classi ConsoleInputManager e ConsoleOutputManager del package prog.io allegato al libro di testo del corso. Menu. Esercizio 1 Ultima revisione: 23 novembre

2 2 V. MARRA Tempo: 35 min. Prima versione. Scrivete un programma che implementi un menu. Il programma visualizza le seguenti possibili scelte: a. Antipasto b. Primo c. Secondo d. Contorno e. Caffe f. Conto L utente sceglie una opzione digitando il carattere corrispondente. Se l utente sceglie una fra le opzioni a - e, il programma visualizza il messaggio: L antipasto e servito (o: Il primo e servito, ecc., a seconda della scelta), e poi ripresenta il menu all utente. Se l utente sceglie l opzione f, il programma termina dopo aver visualizzato un messaggio di saluti. Se l utente digita un carattere non presente nel menu, il programma visualizza un messaggio appropriato, ripresenta il menu, e prosegue. Seconda versione. Modificate la prima versione in modo da tenere traccia del conto finale da presentare all utente. Inserite innanzitutto i prezzi nel menu: a. Antipasto 3.50 euro b. Primo 6.25 euro c. Secondo 15 euro d. Contorno 5.10 euro e. Caffe 1 euro f. Conto (Mirate a riprodurre il menu qui sopra con precisione, strutturandolo in tre o quattro colonne allineate a sinistra. A tal fine, usate appropriate sequenze di escape per tabulare il testo.) Nel momento in cui l utente chiede il conto, visualizzate il valore totale in euro di cui l utente è debitore sulla base delle sue ordinazioni. Commento 1. (1) Quale tipo primitivo è opportuno usare per rappresentare i prezzi riportati nel menu? (2) Dato il numero relativamente elevato di opzioni, quale costrutto del linguaggio Java è indicato per implementare il menu? E a quale costrutto della programmazione strutturata corrisponde? Esercizio 2 Ordinamento e ricerca binaria con la classe Arrays. Tempo: 40 min. Prima versione. Scrivete un programma che inizialmente legga un numero intero n > 0. Nel caso il valore letto sia negativo, l utente è obbligato a reinserire il dato. Se il valore inserito è zero, il programma termina. Il programma legge quindi n valori float in ingresso, e li memorizza in un array. Il programma ordina l array usando il metodo sort (di segnatura appropriata) della classe Arrays. Consultate la documentazione. Infine, il programma visualizza l array ordinato, e riprende l esecuzione dall inizio.

3 LAB. PROG. LEZIONE 6 3 Seconda versione. Si modifichi la prima versione in modo da poter anche eseguire una ricerca binaria sull array di float. A tale scopo, si usi il metodo binarysearch(float[]) della classe Arrays, di cui occorrerà leggere con attenzione la documentazione. All inizio, il programma presenta un menu grazie al quale l utente può: Inserire un array di n > 0 elementi, con n scelto dall utente. Visualizzare l ultimo array inserito. Visualizzare l ultimo array inserito, ordinato per magnitudini crescenti. Eseguire una ricerca all interno dell ultimo array inserito, fornendo il valore da ricercare. Il programma restituisce la posizione nell array ordinato alla quale si trova il valore cercato, o un messaggio appropriato nel caso il valore cercato non sia presente. Terminare il programma. Conversione decimale binario. Esercizio 3 Tempo: 40 min. Si scriva un programma che accetti in ingresso un numero naturale (cioè un intero 0), e fornisca in uscita lo stesso numero in notazione binaria. (Per acquisire l intero in ingresso, si usi ConsoleInputManager.readInt(), che restituisce un valore del tipo primitivo int.) Se l utente inserisce un intero negativo, il programma chiede il reinserimento fino ad ottenere un naturale. Per la conversione in binario del numero naturale acquisito d > 0, si usi il seguente algoritmo. Si divida d per 2, la base del sistema binario. Siano q 1 il quoziente, e r 1 il resto della divisione. Se q 1 > 0, si iteri il processo dividendo q 1 per 2; siano q 2 il quoziente, e r 2 il resto della divisione. Continuando così, si generano due successioni di numeri naturali r 1,..., r n, e q 1,..., q n con q n = 0 e q i > 0 per i = 1,..., n 1, tali che r j {0, 1} per j = 1,..., n. L espressione in notazione binaria di d è allora: r n r n 1 r 1. Nota Bene. I resti vanno quindi letti in senso inverso rispetto all ordine in cui sono prodotti da questo algoritmo. Esempio. Sia n = 13 il numero da convertire in binario. Dividendo per due, si ottiene: 13 = Quindi, il primo quoziente è q 1 = 6, e il primo resto è r 1 = 1. Visto che si ha q 1 > 0, si prosegue. Occorre adesso dividere q 1 per due. Si ottiene: 6 = Quindi, il secondo quoziente è q 2 = 3, e il secondo resto è r 2 =0. Si prosegue, perchè q 2 > 0. Si divide q 2 per due: 3 = Riflettete: per implementare questo algoritmo, quale costrutto iterativo è opportuno usare? Uno while? Un do...while? Un for? Sperimentate.

4 4 V. MARRA Quindi, il terzo quoziente è q 3 = 1, e il terzo resto è r 3 =1. Dividendo ancora q 3 per due, si ha: 1 = , dal che si vede che q 4 = 0, e r 4 = 1. A questo punto l algoritmo termina, perchè il quoziente corrente, q 4, vale zero. Elenchiamo i resti ottenuti: (*) r 1 r 2 r 3 r Per ottenere l espressione di 13 nel sistema di numerazione binario, bisogna adesso leggere (*) in senso inverso, cioè da destra a sinistra. L espressione di 13 in binario è quindi Per implementare l algoritmo, si usi la classe StringBuffer di java.lang. Essa permette di rappresentare una stringa la cui lunghezza e i cui caratteri possano variare dinamicamente (cioè, durante l esecuzione del programma). Tale possibilità è preclusa se si usa la classe String, i cui oggetti hanno valore costante. Per creare un oggetto di classe StringBuffer che rappresenti il numero d in notazione binaria, si può: Aggiungere le cifre binarie r i all oggetto di classe StringBuffer tramite il metodo StringBuffer.append(int), durante la loro generazione. Una volta prodotte tutte le cifre binarie r j, usare il metodo StringBuffer. reverse() per invertire la stringa costruita. In alternativa, si può usare appropriatamente il metodo StringBuffer.insert( int, int), che permette di inserire il carattere rappresentante il secondo parametro intero nel punto dell oggetto di tipo StringBuffer indicato dal primo parametro intero. In tutti i casi, consultate la documentazione di StringBuffer. Altri suggerimenti. L operatore di divisione intera è /. L operatore di modulo (che fornisce il resto della divisione fra i due operandi) è %. Per testare la correttezza della vostra implementazione, potete usare il metodo tobinarystring(int) della classe Integer, che fornisce una rappresentazione binaria sotto forma di stringa dell argomento intero. Conversione decimale base b. Esercizio 4 Tempo: 20 min. Si modifichi il programma sviluppato nell Esercizio 3 in modo che dia la possibilità all utente di scegliere, all inizio dell esecuzione, la base b in cui convertire il numero inserito dall utente medesimo. Per facilità, limitate la scelta dell utente alle basi b che soddisfino: 1 < b 10. L algoritmo di conversione rimane lo stesso, mutatis mutandis: rendete parametrica la base. semplicemente,

5 LAB. PROG. LEZIONE 6 5 Commento 2. Quale difficoltà si incontra nell Esercizio 4 se b > 10, per esempio b = 16 (notazione esadecimale)? Quanti simboli servono per rappresentare le cifre in base b = 16? E cosa succede se b = 1 (notazione unaria)? Quanto è lunga l espressione unaria del numero d? E l algoritmo di conversione continua a funzionare, in questi casi? Palindromi. Tempo: 25 min. Esercizio 5 Una stringa s è palindroma se coincide con la stringa ottenuta da s leggendola da sinistra verso destra. Ad esempio, "anna" e "osso" sono palindrome, mentre "palindroma" non lo è. Scrivete un programma che accetti una stringa in ingresso, e controlli se essa è palindroma. A tal fine, un possibile algoritmo consiste nell invertire la stringa in ingresso s, ottenendo una stringa r, e poi confrontare se s e r coincidono. Lo scopo di questo esercizio è di implementare tale algoritmo di inversione senza usare il metodo StringBuffer.reverse() dell Esercizio 3. A tal fine, impiegate la classe StringBuffer in modo da poter costruire la stringa r un carattere alla volta a partire da s, sfruttando gli opportuni metodi di StringBuffer. Consultate la documentazione di questa classe. Esercizio 6 Conversione decimale base b con implementazione di reverse(). Tempo: 25 min. Mettete assieme i programmi sviluppati negli Esercizi 4 e 5 in modo da produrre un programma per la conversione dalla notazione decimale alla notazione in base b senza impiegare il metodo StringBuffer.reverse(). In luogo di quest ultimo, impiegate le parti appropriate del programma sviluppato nell Esercizio 5. Per evitare che l implementazione del metodo main diventi lunga e poco leggibile, dislocate parti appropriate del programma in opportuni metodi statici. (V. Marra) Dipartimento di Matematica Federigo Enriques, Università degli Studi di Milano, via Cesare Saldini, 50, I Milano, Italia address: vincenzo.marra@unimi.it