A.F.S.I. di Antonino Fleres - Servizi Informatici Torino - Lezioni informatica

Programmazione strutturata - Lezione 1

 

Programmarare vuol dire scrivere uno o una serie di algoritmi atti alla elaborazioni dei dati... Elaborare i dati vuol dire leggere dati, fare calcoli, scrivere i risultati. I dati possono essere numerici o stringhe di testo, naturalmente i calcoli si fanno solo con i dati numerici, ma il programmatore sa che anche i dati di testo hanno la loro componente numerica... (vedi codice ASCII). Fare i calcoli con i dati numerici vuol dire per es. calcolare l'importo da pagare al fisco (partendo dal dato fisso che è l'imponibile lordo), ma vuole anche dire calcolare la prospettiva (grafica tridimensionale) di un cubo e la relativa ombra proiettata sul piano d'appoggio.

L'algoritmo è dato da una sequenza di calcoli e di istruzioni logiche, il che permette la gestione anche delle problematiche più complesse. Non solo un numero sommato ad un secondo numero quindi, ma anche un comando che, leggendo un dato, decide se sommare un numero ad un secondo numero oppure ad un terzo. Calcoli e comandi. I comandi (o istruzioni) sono legati al mondo della logica decisionale. La scelta imposta, a monte di una istruzione a scapito di un'altra, è sempre dovuta ad un dato, al valore di un dato, è sempre ben definito e certo (ancheè certo...!!!).

Con la programmazione informatica è possibile scrivere programmi per moltissimi settori di utilizzo. Per es. La grafica 3D, la contabilità aziendale, i videogiochi, le applicazioni di automazione di ufficio, le applicazioni mediche ecc. ecc. Chi inizia a programmare, naturalmente, non paà scrivendo milioni di righe sorgente per un applicativo in campo aeronautico per le previsioni del tempo... chiaro, meglio iniziare scrivendo un piccolo applicativo per il clacolo dell'area di un triangolo data la sua base e l'altezza...

La programmazione strutturata, cioè ordinata e definita, nasce da un attento esame del problema che si vuole risolvere; occorre essere in grado di risolvere un problema con la testa prima che con il computer... Prima di scrivere un programma utilizzando un linguaggio di programmazioè necessario redarre il corrispettivo diagramma di flusso, una sorta di linguaggio universale composto da simboli grafici che servono a far capire il significato e la posizione delle istruzioni, la logica dei cicli, la lettura e la scrittura dei dati.

In teoria, quindi, si potrebbe diventare programmatori informatici prima ancora di conoscere l'informatica...!!!

Tornando all'esempio precedente del triangolo, tutti siamo capaci a calcolarne l'area se conosciamo la base e l'altezza, ma se vogliamo rappresentare l'algoritmo (che ci permette di risolvere il problema) sotto forma di diagramma di flusso, ovvero con la tecnica della programmazione strutturata, ecco cosa dobbiamo disegnare:

Bisogna specificare l'inizio e la fine del ciclo, dell'algoritmo.

Quindi: Inizio, lettura dati, calcolo, scrittura dati, fine.

Programmazione strutturata, perché i comandi, le istruzioni e i calcoli, sono in una sequenza ordinata, finita e definita.

La lettura dei dati vuol dire che i valori della base e dell'altezza del triangolo, devono essere in qualche modo conosciuti dal programma per fare i calcoli. Possono essere passati al programma direttamente dall'utente attraverso una maschera di immissione dati (INPUT) oppure da un altro ciclo, un altro programma.

Il calcolo è l'istruzione chiave di questo diagramma di flusso, il calcolo ci permette la risoluzione del problema per cui stiamo scrivendo il programma.

Infine l'operazione di scrittura del risultato (OUTPUT). Il risultato può essere scritto su carta tramite stampante o su video oppure spedito ad altri programmi.

La sezione fine conferma che il ciclo è finito. Abbiamo scritto un programma strutturato, un algoritmo, ovvero una sequenza di istruzioni e calcoli, abbiamo letto, elaborato e scritto dati. Lo abbiamo fatto senza conosceè l'informatica in genè un linguaggio di programmazione. Lo abbiamo fatto perché sappiamo calcolare l'area di un triangolo (se conosciamo la sua base e la sua altezza) perché lo abbiamo imparato a scuola prima ancora di vedere un PC.

Ma noi siamo programmatori informatici e perciò dobbiamo sapere qualcosa di informatica, per es. che i dati, per poter essere processati, devono essere contenuti in scatolette virtuali dette VARIABILI.

Queste scatolette contengono i dati. I dati possono essere di tipo "testo" oppure di tipo "numerico" oppure loro sottocategorie. Alle scatolette è necessario abbinare un nome perché da ora in poi i dati verranno letti, scritti e calcolati utilizzando il nome della variabile che li contiene.

Ecco il diagramma di flusso modificato per l'uso con le variabili. Il problema da risolvere è lo stesso trattato nel precedenta diagramma, ma questa voè più adatto per essere "capito" ed eseguito da un linguaggio di programmazione (e quindi da un PC).

I nomi identificativi delle variabili sono nomi di fantasia, devono seguire solo poche regole, per es. meglio non utilizzare spazi o caratteri accentati o caratteri di punteggiatura, meglio non utilizzare solo caratteri numerici e comunque non all'inizio del nome... poi non si possono usare le parole chiave utilizzate dal sistema (per es. il nome di una istruzione o una variabile di sistema)... per il resto, possimo "battezzare" ogni VARIABILE come più ci aggrada. In questo diagramma abbiamo usato tre nomi semplicissimi, ovvero: B1, B2 e B3.

I linguaggi di programmazione possono essere considerati dei "dialetti" oppure delle lingue, ma alla base di tutto c'è il concetto, l'idea, il progetto... anche conoscendo una lingua, se non abbiamo un concetto o un'idea da esprimere... stiamo zitti! Ricapitolando, possiamo dire che il diagramma di flusso è l'idea, espressa sotto forma di una moltitudine di simboli grafici correlati tra di loro, in modo da poter essere compresa al di là delle conoscenze informatiche e/o linguistiche. L'idea arriva dalla testa di chi, avendo le conoscenze adeguate, è in grado di proporre la soluzione ad un qualsiasi problema (certo, occorre anche estro). Il linguaggio di programmazione serve a tradurre l'idea, fin qui diagramma di flusso, in modo che questa possa essere capita ed eseguita dal PC.

Esistono moltissimi linguaggi di programmazione. Alcuni tra i più utilizzati sono il Basc, il Cobol, il linguaggio C. Oggi sono tutti "visual" overo adatti ai sistemi operativi attuali, tutti visuali, "WYSWYG", ovvero interfacce grafiche che fanno subito capire quale sarà il risultato finale sul PC di chi utilià i programmi che scriveremo.

Ma tornando al semplice esempio di prima, il clacolo dell'area di un triangolo, questo può essere tradotto ed eseguito su di un PC anche senza l'ausilio di un vero e prorio linguaggio di programmazione... possimao usare anche un "pacchetto applicativo" come per es. Word® oppure Excel® entrambi di Microsoft® senza venir meno alle regole della programmazione strutturata ed all'ausilio dell'utilizzo delle variabili. Come? Semplice!

In Microsoft® Excel® le celle sono da considerarsi scatolette virtuali ovvero VARIABILI che hanno un loro nome (identificativo univoco) e che contengono un valore (di tipo testo, di tipo numerico, sottocategorie, oppure un valore nullo o ancora, inesistente quando la cella è vuota).

Nel nostro caso il valore della base del trinagolo è posto nella variabile denominata B1, il valore dell'altezza del triangolo è posto nella variabile denominata B2. Il calcolo dell'area viene fatto utilizzando la formula (dialetto Excel®) =B1*B2/2 ed il risultato della formula è ospitato dalla cella è dalla variabile) B3. Abbiamo tradotto il diagramma di flusso in dialetto Excel®: l'utente inserisce i valori (input) che vengono memorizzati nelle variabili (celle) B1 e B2, poi viene eseguita la formula per il calcolo dell'area ed il risultato vine inserito nella variabile B3, infine, il risultato viene visualizzato (output) su video.

Dato che è concettualmente considerato errore inserire numeri direttamente nelle formule, la costante di divisione (2) va messa anch'essa in una cella (in questo caso la mettiamo nella cella E1). Ecco il foglio di calcolo aggiornato.

Siamo riusciti ad esprimere un semlice algoritmo atto alla soluzione di un semplice problema di geometria elementare, e siamo riusciti a farlo seguendo le regole della programmazione strutturata, abbiamo utilizzato le variabili (statiche e dinamiche) ed abbiamo realizzato il programma "informatico" con l'ausilio del pacchetto applicativo Microsoft® Excel®. Un buon inizio!

 

Antonino Fleres

 

 

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