Informatica 2 Liceo Scientifico Scienze Applicate/Es (for) Analisi sequenza dati

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Vogliamo inserire 100 numeri e calcolare :

  • la somma dei 100 numeri
  • la media
  • il minimo e il massimo
  • contare quante volte il numero 54 e' stato inserito
  • calcolare quanti numeri pari ci sono
  • calcolare quanti numeri dispari appartenenti all'intervallo [4,50[ ci sono

Vediamo di analizzare la soluzione del problema un quesito alla volta , e ad ogni quesito risolto compiliamo ed eseguiamo il programma.Per calcolare la somma di 100 numeri non bisogna creare 100 variabili separate perché la scrittura del programma si complica notevolmente, bisogna pensare di inserire un numero per 100 volte, cioe' pensiamo di usare un simpatico For

Creiamo il programma e aggiungiamo lo using namespace std; otteniamo la struttura di base

#include <iostream>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ 
	return 0;
}

per inserire i 100 numeri scriviamo il seguente codice

#include <iostream>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ int x,i;
  
  for(i=1;i<=100;i++)
  {cout<<"inserisci il "<<i<<"° numero ";
   cin>>x;
  }

 return 0;
}

ora il contatore del for (la variabile i) assume nel primo ciclo il valore 1, poi nel secondo il valore 2 e viavia fino al valore 100 il cout inserito nel for trae vantaggio dal valore del contatore per creare una scritta che varia ad ogni ciclo,
nel primo dice inserire il 1° numero
nel secondo ciclo inserire il 2° numero
e via via fino al centesimo ciclo dove compare la scritta inserire il 100° numero

ad ogni ciclo dopo aver visualizzato la scritta viene acquisito il numero scritto da tastiera e caricato nella variabile x, in ogni ciclo allora x rappresenta il valore appena inserito.

per calcolare la somma usiamo il seguente codice

#include <iostream>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ int x,i, somma;
  
  
  somma=0;
  for(i=1;i<=100;i++)
  {cout<<"inserisci il "<<i<<"° numero ";
   cin>>x;
   somma=somma+x;
  }
    
  cout<<"la somma dei numeri vale "<<somma<<endl;
  return 0;
}

ora per calcolare la somma dei numeri inseriti li accumuliamo ad ogni ciclo nella variabile somma mediante i comando somma=somma+x; prima del for inizializziamo la variabile somma a zero, in questo modo quando nel primo ciclo dopo aver inserito un numero (pensiamo sia 13) nella variabile x eseguiamo il comando somma=somma+x; nel valutare somma+x si ha che la somma vale zero , e visto che x vale 13 si ottiene 0+13 cioe' 13 , il risultato viene caricato nella variabile somma e adesso somma vale 13, ricordate che l'operatore di assegnazione viene risolto in due fasi temporali distinte. Nel secondo ciclo pensiamo di inserire il numero 7 nella variabile x, ora quando si esegue somma=somma+x; ora quando si valuta somma+x si ha somma=13 e x=7 13+7=20 e il numero 20 viene trasferito nella variabile somma. ad ogni ciclo la variabile somma accumula il valore x inserito in quel ciclo , e questo si ripete fino al ciclo 100.

Una volta calcolata la somma dei 100 numeri siamo in grado di calcolare la media, questa e' una operazione che si esegue una sola volta e viene scritta fuori dal for,
inserire il calcolo della media nel for NON va bene, non c'e' la necessita' di ripetere il comando media=somma/100 e non ha senso farlo prima di aver calcolato l'intera somma dei 100 numeri.

#include <iostream>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ int x,i, somma;
  float media;
  
  somma=0;
  for(i=1;i<=100;i++)
  {cout<<"inserisci il "<<i<<"° numero ";
   cin>>x;
   somma=somma+x;
  }
   
  media=(float)somma/100;
  
  cout<<"la somma dei numeri vale "<<somma<<endl;
  cout<<"la media dei numeri inseriti vale "<<media<<endl;
	return 0;
}

ora se si scrive media=somma/100; si perdono i decimali della media , vediamo perché

somma e' un intero, 100 viene considerato un intero la divisione e' una divisione fra interi e allora il programma calcola solo la parte intera del quoziente e poi scrive questo numero nella variabile media . per evitare il problema possiamo scrivere media=somma/100.0; in questo caso somma e' intero ma 100.0 viene pensato come a un float, il programma per svolgere la divisione deve convertire i valori coinvolti nella divisione nello stesso tipo (float float o int int)e preferisce convertire il valore di somma in un float perché non si ha perdita' di precisione questa conversione automatica e' detta cast implicito, ( la conversione da float a int invece produrrebbe una pedita di precisione e quindi non viene mai eseguita automaticamente) dopo questa conversione implicita la divisione e' fra due float e il risultato conserva le cifre decimali. Possiamo obbligare il programma a convertire un tipo di dato in un altro anche se la cosa puo' produrre una perdita di precisione con una operazione di cast esplicito ad esempio scrivendo media=(float)somma/100; il (float)somma converte il valore di somma da usarsi nella divisione in un numero di tipo float , dopo questa conversione esplicita di somma il 100 subisce una conversione inmplicita a float e così la divisione e' fra float e il risultato ha i suoi decimali.

Siamo pronti ora a contare quante volte il numero 54 e' stato inserito da tastiera, per contare usiamo una variabile che funge da contatore che viene inizializzata a zero e gestita in modo similare all'accumulatore con la differenza che ora l'eventuale incremento e' solo unitario, si ottiene

#include <iostream>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ int x,i, somma, conta;
  float media;
  
  somma=0;
  conta=0;
  for(i=1;i<=100;i++)
  {cout<<"inserisci il "<<i<<"° numero ";
   cin>>x;
   somma=somma+x;
   if(x==54) conta++;
  }
   
  media=(float)somma/100;
  
  cout<<"la somma dei numeri vale "<<somma<<endl;
  cout<<"la media dei numeri inseriti vale "<<media<<endl;
  cout<<"il numero 54 e' stato inserito "<<conta<<" volte"<<endl;
	return 0;
}

conta++ in questo caso puo' essere sostituito perfettamente da conta=conta+1; l'if scritto e' un if semplice la cui unica istruzione del caso vero e' stata scritta sulla stessa riga della condizione per compattezza.

passiamo al calcolo del min e del max, se si vuole trovare l'altezza dell'alunno piu' grande di una classe si procede nel seguente modo

  • si chiama il primo alunno e si memorizza la sua altezza su un foglietto (essendo il primo la sua altezza e temporaneamente anche quella max )
  • poi uno ad uno si chiamano gli studenti successivi e si confronta il valore del foglietto (max temporaneo) con l'altezza dello studente, se questo e' piu' alto si aggiorna il valore del foglietto
  • alla fine il valore scritto sul foglietto e' il nostro max assoluto

Ora questa procedura ha l'inconveniente di dover trattare il primo studente in modo diverso da quelli successivi, il primo studente infatti non subisce un confronto ma la sua altezza diventa il valore scritto su foglietto, per omogeneizzare lo stesso trattamento (confronto) a tutti gli studenti ,

  • prima di entrare in classe scriviamo sul foglietto un numero molto negativo e anche se non e' vero lo pensiamo come l'altezza max temporanea, poi entriamo in classe e
  • uno ad uno si chiamano gli studenti e si confronta il valore del foglietto (max temporaneo) con l'altezza dello studente, se questo e' piu' alto si aggiorna il valore del foglietto
  • alla fine il valore scritto sul foglietto e' il nostro max assoluto

Ora il numero piu' piccolo che una variabile intera puo' assumere e' il valore INT_MIN. Per risolvere il problema del min scriviamo sul foglietto il numero piu' grande che ci viene in mente ( INT_MAX ) e poi entrati in classe uno ad uno si chiamano gli studenti e si confronta il valore del foglietto (minx temporaneo) con l'altezza dello studente, se questo e' piu' basso si aggiorna il valore del foglietto alla fine il valore scritto sul foglietto e' il nostro min assoluto .Il programma allora diventa

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ int x,i, somma, conta, min,max;
  float media;
  
  somma=0;
  conta=0;
  max=INT_MIN;
  min=INT_MAX;
  for(i=1;i<=100;i++)
  {cout<<"inserisci il "<<i<<"° numero ";
   cin>>x;
   somma=somma+x;
   if(x==54) conta++;
   
   if(x>max)max=x;
   
   if(x<min)min=x;
  }
   
  media=(float)somma/100;
  
  cout<<"la somma dei numeri vale "<<somma<<endl;
  cout<<"la media dei numeri inseriti vale "<<media<<endl;
  cout<<"il numero 54 e' stato inserito "<<conta<<" volte"<<endl;
  cout<<"il minimo vale"<<min<<endl;
  cout<<"il massimo vale"<<max<<endl;
  
	return 0;
}

si e' dovuta aggiungere una libreria stdlib per avere a disposizione INT_MAX e INT_MIN.

ora ci rimane il problema di contare i numeri pari, un numero intero e' pari se il resto della divisione per due e' zero cioe' se x%2==0 il % calcola infatti il resto della divisione per 2 , mentre se si vogliono i dispari x%2==1


il programma diventa

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

/* l'utente inserisce 100 numeri , il programma calcola la somma e la media */

int main(int argc, char** argv) 
{ int x,i, somma, conta, min,max,contapari,contadisparieintervallo;
  float media;
  
  somma=0;
  conta=0;
  max=INT_MIN;
  min=INT_MAX;
  contapari=0;
  contadisparieintervallo=0;
  
  
  for(i=1;i<=100;i++)
  {cout<<"inserisci il "<<i<<"° numero ";
   cin>>x;
   somma=somma+x;
   if(x==54) conta++;
   
   if(x>max) max=x;
   
   if(x<min) min=x;
   
   if(x%2==0) contapari++;
   
   if(x%2==1 && x>=4 && x<50) contadisparieintervallo++;
   
  }
   
  media=(float)somma/100;
  
  cout<<"la somma dei numeri vale "<<somma<<endl;
  cout<<"la media dei numeri inseriti vale "<<media<<endl;
  cout<<"il numero 54 e' stato inserito "<<conta<<" volte"<<endl;
  cout<<"il minimo vale"<<min<<endl;
  cout<<"il massimo vale"<<max<<endl;
  cout<<"i numeri pari sono"<<contapari<<endl;
  cout<<"i numeri dispari appartenenti all'intervallo [4,50[ sono"
      <<contadisparieintervallo<<endl;
     
  
	return 0;
}