A-N

Programmazione I

Informazioni generali del corso

Nome del corso:Programmazione I [MN1-1140]
Docente:Paolo Valente
Corso di Studio:Informatica
Tipologia:Caratterizzante
CFU:9
Periodo Didattico:Primo Ciclo Semestrale

Recapiti docente:

Ricevimento studenti: lunedì, ore 16:00 (contattare il docente).

Avvisi

  • 15/12/2016 - Attenzione, la lezione sugli array è stato integrata con slide aggiuntive sugli array circolari.

Materiale didattico anni precedenti

Cliccare qui per la pagina dell'edizione 2015/2016 del corso (nella quale troverete il link alla pagina dell'edizione ancora precedente e così via).

Obiettivi del corso

L'insegnamento ha per obiettivo l'introduzione dello studente ai fondamenti della programmazione. Come linguaggio di riferimento viene usato il sottoinsieme procedurale del C++, mentre come sistema operativo GNU/Linux. Nel corso si adotta l'approccio "imparare facendo" (e spero anche "divertendosi"): quasi ogni nuova nozione o dettaglio è subito messo in pratica al calcolatore con esercizi di complessità crescente.

Prerequisiti e mini-corso di introduzione all'uso del PC

L'unico prerequisito del corso di Programmazione I è essere in grado di effettuare tutte le operazioni di base di un file system, nonché scrivere e modificare file di testo. In merito, tutte le conoscenze necessarie per svolgere questi compiti in ambiente GNU/Linux vengono fornite nel mini-corso di introduzione all'uso del PC. Il mini-corso si svolgerà nelle prime ore di questo insegnamento, mentre il materiale didattico è qui.
Se si desidera svolgere gli esercizi sul proprio PC, si puo' utilizzare qualsiasi distribuzione Linux senza problemi. Nel dubbio, consiglio di scegliere semplicemente la distribuzione che si preferisce o che da meno problemi (come, ad esempio, la distribuzione Ubuntu). Anche l'uso di macchine virtuali (ad esempio VirtualBox) o dell'ambiente Cygwin va bene.

Studenti non frequentanti

Non è obbligatorio seguire le lezioni per poter sostenere l'esame di questo corso. In particolare, per gli studenti non frequentanti, si consiglia di seguire attentamente le indicazioni riportate nella sezioni "Prerequisiti e mini-corso di introduzione all'uso del PC", "Materiale didattico" e "Modalità d'esame".

Programma del corso

  • Obiettivi e contenuti dell'informatica, algoritmi e programmi.
  • Costanti e variabili, tipi di dato primitivi, definizioni e dichiarazioni, espressioni aritmetiche e logiche, istruzioni di assegnamento, operatori, input/output, conversioni di tipo.
  • Concetto di blocco. Strutture di controllo condizionali e iterative. Regole di visibilità e durata delle variabili.
  • Tipi di dato strutturati: vettori, matrici, stringhe, struct. Concetto di riferimento e puntatore.
  • Funzioni, passaggio dei parametri per valore e per riferimento.
  • Memoria dinamica, record di attivazione delle funzioni, gestione memoria stack.
  • Gestione dei file di testo e dei file binari.
  • Panoramica sui linguaggi di programmazione. Interpreti, compilatori, linker.

Orario delle lezioni

Tutte le lezioni dell'insegnamento di Programmazione I si terranno nel Laboratorio Informatico di Base, al piano terra del Dipartimento di Matematica, con il seguente orario. Come potete notare, causa capienza limitata del laboratorio, il corso è sdoppiato: gli studenti i cui cognomi iniziano con una lettera nell'intervallo A-L sono nel gruppo 1 e faranno lezione con me (Paolo Valente), mentre gli altri con Andrea Marongiu. Controllate quindi qual è il vostro orario corretto, in base al vostro cognome.

Materiale didattico

Tutte le nozioni fornite nel corso sono riportate nelle seguenti presentazioni sulle lezioni e sulle esercitazioni. Non è quindi obbligatorio l'utilizzo di alcun libro di testo. Le presentazioni relative alle lezioni guidano anche nella fruizione delle presentazioni sulle esercitazioni: in particolare indicano quali esercizi svolgere man mano che si procede nella teoria, con l'ovvio sottointeso che, prima di arrivare a svolgere l'esercizio indicato e contenuto in una data esercitazione, bisogna aver studiato tutte le slide della esercitazione fino alla slide relativa all'esercizio stesso.

In base all'esperienza passata, la quasi totalità degli studenti, frequentanti e non, è riuscita a studiare con profitto ed a superare l'esame utilizzando solo le seguenti presentazioni. In ogni caso, per studenti che si sentono maggiormente a proprio agio con un libro di testo, che trovano le slide in qualche modo insufficienti o che vogliono eventualmente approfondire degli argomenti, si consigliano i testi riportati nella sezione Testi consigliati come ulteriore riferimento.

Nota sulla pubblicazione delle presentazioni
Le presentazioni e gli esercizi verranno pubblicati man mano che procedono le lezioni. Ciascuna presentazione sarà inoltre tagliata all'ultima slide vista a lezione, e sarà estesa man mano che nuove slide saranno state spiegate a lezione. Dalle presentazioni presenti in un dato momento potete quindi dedurre a che punto siamo arrivati a lezione. Inoltre, siccome, come detto sopra, le presentazioni sono pubblicate solo in parte se non sono state viste per intero a lezione, il consiglio per chi non sta frequentando e vuole essere sicuro di utilizzare solo materiale definitivo, è di studiare man mano solo fino alla penultima presentazione correntemente disponibile.

Lezioni

  • Introduzione dell'insegnamento di Programmazione I, pdf
  • Problemi, algoritmi, programmi, pdf
  • Introduzione al linguaggio C/C++: tipi di dato e numeri interi, variabili e costanti con nome, struttura (semplificata) di un programma, pdf
  • Completamento assegnamento, compendio sintassi C/C++, tipo booleano ed operatori logici, espressioni aritmetiche e logiche, pdf
  • Programmazione strutturata, istruzioni condizionali, pdf
  • Istruzioni cicliche, pdf; versione in bianco e nero di alcuni degli esercizi per casa, ps
  • Notazione posizionale, pdf
  • Funzioni, pdf
  • Visibilità e tempo di vita, pdf
  • Tipi primitivi (I parte): compendio booleani, tipo carattere, conversioni esplicite, pdf
  • Tipi primitivi (II parte): tipi enum, float e double; conversioni di tipo, pdf
  • Riferimenti e passaggio dei parametri per riferimento, pdf
  • Ingegneria del codice, pdf
  • Array statici, array circolari e code, pdf
  • Stream, file ed input/output formattato, pdf
  • Stringhe, struct e matrici statiche, pdf
  • Array dinamici e puntatori, pdf
  • Input/output non formattato, pdf
  • Compendio C/C++, pdf
  • Algoritmi e programmi, traduttori e compilatori, ambienti di sviluppo, pdf
  • Gestione della memoria, pdf
  • Introduzione alle liste, pdf

Esercitazioni

  • Introduzione ad ingresso e uscita, compilazione, pdf
  • Completamento ingresso e uscita, variabili e costanti intere, cartella
  • Tipo booleano, operatori relazionali e logici, espressioni logiche, istruzioni di scelta semplice, cartella
  • Istruzioni di scelta multipla, overflow, cartella
  • Istruzioni cicliche, notazione posizionale, cartella
  • Funzioni, testing, tracing, fasi di sviluppo cartella
  • Visibilità, tipi di dato primitivi e conversioni, cartella
  • Riferimenti, array, I/O formattato, cartella
  • Stringhe, struct e matrici, cartella
  • Array dinamici, IO non formattato, cartella

Modalità d'esame

  • L'esame si compone di due prove:
    • Una prova scritta (a volte chiamata anche test) con maggioranza di domande a scelta multipla e alcune domande aperte
      • Non si può utilizzare materiale didattico, appunti o altri manuali
      • Al termine del tempo previsto, saranno ritirati gli elaborati degli studenti, ed avverrà una correzione pubblica.
      • Dopo la correzione pubblica, lo studente potrà decidere se farsi registrare il voto o meno. In particolare, per non farsi registrare il voto della prova scritta, basterà andare semplicemente via. Nel caso di mancata registrazione, l'ultima prova scritta superata rimane valida per gli appelli successivi (per accedere alla prova di programmazione, come spiegato sotto), per la durata di un anno accademico. Nel caso invece lo studente si faccia registrare il voto, il nuovo voto sostituisce il precedente.
      • Si può ritentare la prova scritta tutte le volte che si vuole, senza alcun vincolo di alcun tipo, o alcun obbligo di saltare appelli.
    • Una prova di programmazione, spesso chiamata prova pratica per maggiore chiarezza, da svolgersi su calcolatore.
      • Si può accedere alla prova pratica solo se si è superata almeno una prova scritta nell'arco accademico in corso (un anno accademico N/(N+1) va dal primo ottobre dell'anno solare N, al primo aprile dell'anno solare N+2).
      • Come regola generale, si può ritentare la prova pratica tutte le volte che si vuole, senza alcun vincolo di alcun tipo, o alcun obbligo di saltare appelli. Tuttavia ci può essere una eccezione, come spiegato nel punto seguente.
      • Sulla prova di programmazione può essere aggiunto il seguente ulteriore vincolo, a causa della limitata capienza dei laboratori in cui viene effettuata la prova stessa: se si partecipa ad una prova pratica e non la si supera con un voto almeno uguale a 15, allora si è obbligati a saltare solo la prova pratica al successivo appello. Quindi, per maggiore chiarezza, si salterà la prova pratica nell'appello successivo se: si partecipa alla prova pratica, ma non si consegna, oppure si consegna e si ottiene un voto inferiore a 15. Questo vincolo tipicamente viene aggiunto solo nel primi tre-cinque appelli, e viene comunicato dai docenti.
      • La prova consiste nella scrittura di un programma o frammento di codice che risponda alle specifiche riportate nella traccia fornita all'atto della prova stessa.
      • Si può utilizzare materiale didattico, appunti o manuali. Data la possibilità che non ci si possa connettere ad Internet durante la prova, si consiglia di portare con sé tutto il materiale didattico che si ritiene opportuno.
      • Durante la prova lo studente avrà modo di scrivere, compilare e provare il proprio elaborato nel tempo a disposizione. Entro tale tempo lo studente deve informare il docente della sua eventuale intenzione di abbandonare la prova. Se non abbandona, il suo elaborato sarà preso in consegna dal docente, ma lo studente avrà comunque ancora la possibilità di decidere di non consegnare dopo la correzione pubblica, come di seguito specificato.
        • Al termine del tempo previsto avverrà una correzione pubblica. Ogni algoritmo equivalente a quello mostrato nella correzione è valido per superare la prova. Ovviamente l'esito della prova in termini di punti dipenderà dall'aderenza alle specifiche date nella traccia, dagli errori introdotti e, in misura minore, dalla efficienza/inefficienza in termini di quantità di codice scritto o numeri di passi effettuati dall'algoritmo realizzato dallo studente.
        • Dopo la correzione pubblica, lo studente, ovviamente purché non abbia precedentemente abbandonato, può decidere se consegnare o meno. Nel caso di mancata consegna, la prova scritta rimane valida per gli appelli successivi. Nel caso invece lo studente consegni, questo conclude l'esame.
        • Se i vincoli di tempo lo permettono, l'elaborato di ciascuno degli studenti che hanno consegnato viene corretto immediatamente, in presenza dello studente stesso. Se i vincoli di tempo non permettono una correzione immediata, gli studenti che hanno consegnato saranno convocati per la correzione in un secondo momento.
        • Per ciascuno studente che ha consegnato, l'esito della prova sarà comunicato contestualmente alla correzione dell'elaborato dello studente, e, in base all'esito della prova pratica e della prova scritta, sarà stabilito l'esito dell'intero esame. Nel caso lo studente non abbia superato l'esame, oppure rifiuti il voto proposto, sia la prova scritta che quella di programmazione saranno invalidate, e pertanto dovranno essere sostenute di nuovo.
      • Quest'anno potrà accadere che la prova di programmazione sia svolta nel laboratorio LINFA (ex aula FA2F, ora Laboratorio P2.6) del Dipartimento di Ingegneria Enzo Ferrari, perlomeno per i primi appelli, a causa dell'insufficienza del numero di PC disponibili in altri laboratori. Sottolineo che il laboratorio LINFA è situato ad Ingegneria, e non nell'edificio di Matematica del nostro dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche. Se, per la prova pratica a cui volete partecipare, è effettivamente indicato tale laboratorio come luogo della prova, e se non vi siete mai stati, vi consiglio vivamente di assicurarvi di aver capito dov'è, facendo eventualmente un sopralluogo, prima della mattina stessa della prova. Indipendentemente da quale sia il laboratorio prescelto, la prova verrà svolta su uno dei PC di tale laboratorio. Potrebbe tuttavia capitare, se il numero di partecipanti alla prova è maggiore del numero di PC disponibili, che sia concesso l'uso del proprio portatile a qualche studente. Può essere quindi una buona idea portare eventualmente con sé il proprio portatile, se lo si ha.
      • Sempre a causa del fatto che il numero di PC è inferiore al numero di studenti che possono iscriversi alla prova di programmazione, la prova di programmazione è sdoppiata. Sarà cioè svolta in due date distinte e per due gruppi distinti di studenti. Il primo gruppo è formato dagli studenti il cui cognome inizia con una lettera nell'intervallo A-N, mentre il secondo gruppo è formato dagli studenti il cui cognome inizia con una lettera nell'intervallo O-Z. Controllare quindi bene il proprio gruppo di appartenenza per decidere a quale prova di programmazione iscriversi.
        Tipicamente, negli ultimi appelli il numero di potenziali partecipanti alla prova di programmazione scende, per cui probabilmente non sarà necessario lo sdoppiamento della prova stessa in tali appelli.
      • Sarà obbligatorio utilizzare, come sistema operativo, la distribuzione GNU/Linux indicata dal docente. Per gli studenti non frequentanti è fortemente consigliato di assicurarsi di aver familiarizzato un minimo con l'ambiente da utilizzare durante l'esame. Si consiglia vivamente di assicurarsi di essere in grado di editare un file sorgente, compilarlo ed eseguirlo.
      • Per chi non fosse pratico dell'ambiente GNU/Linux, può essere utile consultare il materiale della prima lezione del mini corso di Introduzione all'uso del PC, o qualsiasi altro tutorial introduttivo sull'uso del sistema operativo Linux.
  • Si ricorda che:
    • nel caso di superamento della prova di programmazione, e di insoddisfazione rispetto al voto proposto è possibile sostenere un orale facoltativo (che potrà migliorare ma anche peggiorare il voto acquisito dalle prove scritta e di programmazione)
    • è possibile ripetere la prova scritta negli appelli successivi tenendo presente che il voto della prova scritta precedente rimane valido fino alla consegna della nuova prova scritta e comunque non oltre l'anno accademico in corso
    • è possibile ripetere la prova di programmazione negli appelli successivi tenendo presente che il voto della prova scritta precedente rimane valido fino alla consegna della nuova prova di programmazione e comunque non oltre l'anno accademico in corso.

Iscrizione agli esami

  • Ci si iscrive su esse3. In particolare ci si può iscrivere alla prova scritta, all'appello vero e proprio, o ad entrambi. L'iscrizione all'appello vero e proprio implica l'iscrizione alla prova pratica. Quindi: 1) se non si è ancora mai superata la prova scritta o se si intende solo rifare la prova scritta ci si può iscrivere solo alla prova scritta, 2) per potersi iscrivere direttamente all'appello vero e proprio bisogna aver superato la prova scritta in uno degli appelli precedenti dello stesso anno accademico. Se si rientra nel caso 2) e si vuole anche provare a ripetere la prova scritta, ci si iscrive sia alla prova scritta che all'appello vero e proprio. L'iscrizione a ciascuna delle due prove è aperta fino a tre giorni prima della prova stessa.
    Nel caso ci si sia immatricolati in anni precedenti a quello in corso, e si desideri sostenere l'esame secondo le regole del vecchio esame di Programmazione (ossia sostanzialmente utilizzando il linguaggio C anziché il C++), occorre comunicare la cosa al docente via e-mail. Attenzione, nel caso non pervenga alcuna segnalazione in merito, non saranno preparate tracce alternative, per cui non sarà di fatto possibile sostenere l'esame in base alle vecchie regole.

    NB: iscriversi per poi cambiare idea e non presentarsi non comporta nessun problema, mentre, al contrario iscrizioni pervenute in ritardo non saranno accettate.

Prove d'esame

Testi consigliati

  • Bruce Eckel
    Thinking in C++, 2nd Edition, Volume 1 http://www.mindview.net/Books/TICPP/ThinkingInCPP2e.html
    Siti per il download gratuito: http://www.mindview.net/Books/DownloadSites
    • Testo chiaro e completo per apprendere il linguaggio, e per acquisire dimistichezza con il lessico della programmazione (ed in generale dell'Informatica) in lingua Inglese.

  • Andrea Domenici, Graziano Frosini
    Introduzione alla programmazione ed elementi di strutture dati con il Linguaggio C++
    Franco Angeli
    ISBN 88-464-3173-1
    • Più sintetico e formale del precedente, ma molto chiaro e conciso. Anche questo molto appropriato per incominciare.

  • Bjarne Stroustrup
    C++. Linguaggio, libreria standard, principi di programmazione
    Pearson Education Italia
    • Scritto dall'autore stesso del linguaggio C++, non è di facile lettura come i precedenti, e soprattutto presuppone la conoscenza del linguaggio C o del C++ stesso. E' segnalato in questo elenco quale testo di approfondimento e riferimento sul C++ (con alta probabilità tra i migliori disponibili).