Fondamenti di Informatica II - primo modulo

[T1] M. Cadoli, M. Lenzerini, P. Naggar, A. Schaerf, Fondamenti della progettazione dei programmi: principi, tecniche e loro applicazione in C++, CittáStudiEdizioni, UTET Libreria, 1997.
[T2] M. Cadoli, E. Panizzi, A. Schaerf., M. Lenzerini. Esercizi di progettazione dei programmi in C++. CittáStudiEdizioni, UTET Libreria, 1998.
[T3] C. Batini, L. Carlucci Aiello, M. Lenzerini, A. Miola, A. Marchetti Spaccamela, Fondamenti di Programmazione dei Calcolatori Elettronici, Franco Angeli, 4a edizione, 1992.

Materiale didattico: testo consigliato

[T4] Capper, Introduzione al C++, McGraw Hill, 1997.

• Lezione 1,2 - 5/10/99
• Argomenti trattati[T1, Cap.3 fino a pag. 55] [T4, Cap. 2 e Cap. 4]
• Presentazione del corso
• Struttura di un programma C++
• Primi programmi C++: somma dei primi 10 numeri interi e somma dei primi N numeri interi
• Istruzioni, cicli while, istruzione if, dichiarazioni, istruzioni di IO
• Tipi int, char, float e bool
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione
• Struttura del corso e sue relazioni con altre corsi
• Materiale didattico che si utilizza nel corso (si veda anche il programma d'esame)
• Differenza tra programmazione e progettazione del software
• Scrivere semplici programmi C++
• Esercizi proposti
• Scrivere un programma C++ che legga un intero N, legga poi N numeri interi e ne calcoli la somma (soluzione)
• Scrivere un programma C++ che legga un intero N, legga poi N numeri interi e ne calcoli il massimo (soluzione)

• Lezioni 3,4,5 - 6/10/99
• Argomenti trattati [T1, Cap.3 fino a pag. 55] [T4, Cap. 2 e Cap. 4]
• Dichiarazione e definizione di variabili (programma che illustra scope)
• Cicli for
• Array in C++ (programma per lettura e stampa di un vettore, programma sulle stringhe)
• Matrici in C++ (programma per lettura e stampa di una matrice)
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Come si dichiarano array in C++
• Scrivere e provare semplici programmi C++ su array
• Esercizi proposti
• Scrivere un programma C++ per il calcolo del massimo e del valore medio di un vettore (soluzione)
• Scrivere un programma C++ per il calcolo del massimo e del valore medio di una matrice (soluzione)

• Lezioni 6,7 - 12/10/99
• Argomenti trattati [T1, Cap.3 fino a pag. 62] [T4, Cap. 5]
• Funzioni in C++ (fattoriale iterativo, fattoriale ricorsivo)
• Passaggio di parametri per valore e per riferimento (passaggio di parametri)
• Scope statico e accesso a variabili globali (scope statico, var globali)
• Passaggio di array come parametri (funz per leggere e stampare vettore)
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Come si dichiarano e definiscono funzioni e procedure in C++
• Progettare semplici funzioni in C++
• Esercizi proposti
• Scrivere funzione di ordinamento di un vettore basato su Selection Sort da provare in laboratorio (soluzione)

• Lezioni 8,9,10 - 13/10/99 - in laboratorio
• Argomenti trattati
• Semplici programmi in C++
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Scrivere, compilare ed eseguire semplici programmi C++
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzioni)
• Scrivere funzione di ordinamento di un vettore basata su Bubble Sort (soluzione)

• Lezioni 11,12 - 15/10/99
• Argomenti trattati [Approfondimento sulla ricorsione]
• Domini definiti induttivamente
• Principio di induzione
• Funzioni ricorsive (cioe' definite sulla struttura induttiva del dominio)
• Realizzazione in C++ di funzioni ricorsive
• Esecuzione di funzioni ricorsive utilizzando lo stack (simulazione del calcolo del fattoriale )
• Esempi di progettazione di funzioni ricorsive e loro realizzazione (somma&molt)
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Progettare semplici funzioni ricorsive
• Esercizi proposti
• Progettare funzioni ricorsive per l'esponente, il fattoriale e il <= per i numeri naturali
  assumendo di poter usare solo Succ e Pred (soluzione)

• Lezioni 13,14 - 19/10/99
• Argomenti trattati [T1, Cap.3 fino a pag. 62] [T4, Cap. 6]
• Record in C++ (es. uso record)
• Puntatori in C++ (es. uso puntatori)
• Riferimenti (o alias) e puntatori (esempi: maxrif.cpp, scambia.cpp)
• Strutture collegate di record e puntatori (esempi su liste - lettura ricorsiva e stampa iterativa)
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Utilizzare record e puntatori per gestire strutture di dati dinamiche
• Esercizi proposti
• Lettura iterativa di una lista (con o senza uso del record generatore), stampa ricorsiva di una lista, cancellazione ricorsiva ed iterativa di una lista (soluzione)

• Lezioni 15,16,17 - 20/10/99 - in laboratorio
• Argomenti trattati
• Programmi su record e puntatori in C++
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Scrivere, compilare ed eseguire semplici programmi su puntatori e record in C++
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzioni)

• Lezioni 18,19 - 22/10/99
• Argomenti trattati [T1, Cap.3 fino a pag. 62] [T4, Cap. 6]
• Aritmetica dei puntatori, relazione tra array e puntatori>
• Array dinamici (into ad array dinamici, es. uso array dinamici vs liste)
• Matrici dinamiche(intro a matrici dinamiche)
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Utilizzare array e matrici dinamiche
• Esercizi proposti
• Scrivere programma che legga due interi M ad N, legga M*N interi memorizzandoli in una matrice dinamica e stampi gli indici di riga e colonna del elemento di valore massimo della matrice(soluzione)

• Lezioni 20,21 - 26/10/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 4, par. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.11]
• Introduzione alle classi in C++
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Saper leggere semplici dichiarazioni di classi
• Conoscere la distinzione tra campi dati e campi funzioni, e tra campi pubblici e campi privati
• Conoscere la distinzione tra file .h e file .cpp nella definizione di classi
• Esercizi proposti
• Terminare la definizione dei costruttori della classe tempo

• Lezioni 22,23,24 - 27/10/99 - in laboratorio
• Argomenti trattati[T1, Cap. 4, par. 4.5, 4.9.1]
• Costruttori
• Cosa il C++ da' gratis ad una classe (costruttore a zero argomenti, costruttire di copia, assegnazione)
• Semplici esercizi su classi in C++
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Saper utilizzare i costruttori nella definizione di una classe
• Sapere cosa il C++ da' per default ad una classe
• Scrivere, compilare ed eseguire semplici programmi su classi
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzioni)

• Lezioni 25,26 - 29/10/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 4, par. 4.8, 4.9, 4.21]
• Campi static di una classe
• Overloading di operatori, overloading di funzioni esterne ad una classe
• Funzioni friend di una classe
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Sper utilizzare campi static
• Sapere ridefinire operatori di classe, saper ridefinire l'operatore di output
• Saper definire funzioni friend
• Esercizi proposti
• Scrivere overloading di operator+ per tempo, sia come funzione membro, che come funzione esterna friend (si veda [T1, 4.9, 4.9.2]).
• A partire da telefonata.h (si veda [T1, 4.12]) scrivere il telefonata.cpp. Inoltre analizzare in dettaglio quali costruttori di tempo e di telefonata sono invocati dall'istruzione:
  telefonata t1=telefonata(tempo(15,0),tempo(15,5),555555);
• Studiare [T1, par. 4.6, 4.7].

• Lezioni 27,28 - 2/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 4, par. 4.12 - 4.19]
• Classi clienti di altre classi
• Distruttori
• Il problema dell'interferenza
• Overloading del costruttore di copia e dell'assegnazione
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Sper definire una classe cliente di un'altra
• Saper evitare il problema dell'interferenza ridefinendo costruttore di copia e assegnazione
• Esercizi proposti
• Realizzare il codice della classe CollOrd che incapsula in una classe la struttura dati basata su array dinamici vista nelle Lez 18,19 (soluzione)

• Lezioni 29,30 - 9/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 1, Cap. 2]
• Ciclo di vita e qualita' del software
• La fase di progettazione del sofware
• Principi di progettazione
• Tecniche di progettazione: la modularizzazione
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Conoscere le fasi del ciclo di vita e le qualita' del software ed i principi della progettazione
• Cosa e' la modularizzazione

• Lezioni 31,32,33 - 10/11/99 - in laboratorio (cancellata)
• Argomenti trattati
• Esercizi su classi in C++
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
Scrivere, compilare ed eseguire programmi su classi
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzioni)

• Lezioni 34,35 - 12/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 9]
• La modularizzazione nella fase di concettualizzazione
• La modularizzazione nella fase di realizzazione
• Esercizio su modularizazione per oggetto in C++(soluzione)
• Esempi di semplici programmi su piu' file
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Come si usa la tecnica della modularizzazione nella progettazione del software
• Esercizi proposti
• MasterMind (soluzione)

• Lezioni 36,37 - 16/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 10]
• La specifica di tipi astratti
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Il linguaggio di specifica dei tipi astratti
• Saper analizzare la specifica di tipi astratti
• Astrazioni di valori e astrazioni di entita'
• Il tipo astratto CassaCambio
• Esercizi proposti
• Analizzare la specifica di tutti i tipi astratti riportati nel Cap. 10 di [T1]

• Lezioni 38,39,40 - 17/11/99 - in laboratorio
• Argomenti trattati [T1, Cap. 10]
• Template in C++ [T1, Cap. 4, par. 4.22] - (Esempio: parametrizzazione della classe Pila)
• Specifica di tipi astratti (soluzione)
• Esercizio sulle classi (soluzione)
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Parametrizzare una classe attraverso l'uso dei template
• Saper fornire la specifica di un tipo astratto a partire da una descrizione testuale del tipo
• Scrivere, compilare ed eseguire programmi su classi
• Esercizi proposti
• Parametrizzazione attraverso i template della classe CollOrd [Lez 27,28]
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzioni)

• Lezioni 41,42 - 19/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 12 fino a 12.5 incluso]
• La realizzazione di tipi astratti mediante classi
• Schemi realizzativi
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Il metodo generale per realizzare un tipo astratto mediante una classe
• Caratteristiche dei vari schemi realizzativi

• Lezioni 43,44 - 23/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 12, par. 12.6]
• Schema realizzativo funzionale con condivisione
• Schema realizzativo con side-effect senza condivisione
• Schema realizzativo funzionale senza condivisione
• Progettazione della classe Insieme con diversi i schemi realizzativi
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• I principi generali con cui si progetta una classe secondo i diversi schemi realizzativi
• Vantaggi e svantaggi dei diversi schemi realizzativi
• Esercizi proposti
• Scrivere il codice delle funzioni della classe Insieme che realizza il tipo astratto con lo schema con side-effect e condivisione

• Lezioni 45,46,47 - 24/11/99 - in laboratorio
• Argomenti trattati [T1, Cap. 12]
• Esercizio su schema funzionale con condivisione
• Esercizio su schema funzionale senza condivisione
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Realizzare tipo astratto in modo funzionale con condivisione
• Realizzare tipo astratto in modo funzionale senza condivisione
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzioni)

• Lezioni 48,49 - 26/11/99
• Argomenti trattati [T1, Cap. 12, par. 12.8]
• Classi astrazione di valori
• Classi astrazione di entita'
• Realizzazione delle relazioni has-a e has-many
• Sharing
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Come si realizzano classi astrazione di valori semplici, valori collezione, dn entita'
• Come si realizzano le relazioni has-a e has-many
• Differenza tra sharing ed interferenza

• Lezione 50,51 - 30/11/99
• Argomenti trattati [T1, Capp. 10,13,14]
• Il tipo astratto grafo e la sua specifica
• I metodi di rappresentazione di grafi (matrici di adiacenza e liste di successori)
• Rappresentazione di grafi etichettati su archi e su nodi
• Cosa lo studente dovrebbe sapere dopo la lezione:
• Cosa sono i grafi e come si rappresentano
• Esercizi proposti
• Realizzazione con side effect senza condivisione di un grafo, utilizzando il metodo di rappresentazione mediante matrice di adiacenza (GrafoMA)
• Realizzazione con side effect senza condivisione di un grafo, utilizzando il metodo di rappresentazione mediante liste di successori (GrafoLS)
• Realizzazione con side effect senza condivisione di un grafo etichettato sui nodi, utilizzando il metodo di rappresentazione mediante liste di successori o matrici di adiacenza (GrafoEMA)
• Visita in profondita' ed in ampiezza di un grafo (Visita [Ampiezza usando una Coda] [Profondita' usando una Pila], VisitaProfonditaRicorsiva)
• Esercizio d'esame

• Lezioni 52,53,54 - 1/12/99 - al laboratorio
• Argomenti trattati
• Esercizio d'esame
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in laboratorio (soluzione)

• Lezione 55,56 - 3/12/99
• Argomenti trattati
• Esercizio d'esame
• Esercizio d'esame
• Esercizi proposti
• Tutti quelli che non si riesce a finire in classe (soluzioni)