C14 #12 Verso le olimpiadi

1. C14 #12 Verso le olimpiadi Piero Scotto - C14

2. Finalità del corso Finalità del corso Finalità del corso Finalità del corso Finalità del corso Piero Scotto - C14

3. Allenarsi per le Olimpiadi Piero Scotto - C14

4. La selezione scolastica e la selezione territoriale Nella prima selezione – che si svolge nel proprio istituto se partecipante – si risponde ad una serie di quesiti logico matematici e si debbono risolvere un gruppo di brevi programmi scritti in C, dei quali, si deve capire il funzionamento e fornire il risultato (test a risposta chiusa e aperta) Piero Scotto - C14

5. La selezione scolastica e la selezione territoriale Si supera la prima selezione se si è i primi dell’istituto, e se si è ottenuto un punteggio alto sopra la media nazionale. Alcune scuole classificano fino a 8 studenti. Per arrivare a questi risultati occorre una specifica programmazione Piero Scotto - C14

6. La selezione scolastica e la selezione territoriale Nella seconda selezione – che si svolge nell’istituto di riferimento territoriale (per adesso a Carmagnola) – si debbono risolvere 3 problemi programmando in C/C++/Pascal Il primo requisito è che i programmi risolvano i problemi richiesti a seconda dei diversi dati forniti, il secondo requisito si basa sulla “velocità” di esecuzione del programma scritto Piero Scotto - C14

7. La selezione scolastica e la selezione territoriale Piero Scotto - C14

8. La gestione dei file Piero Scotto - C14

9. Nel sito www.olimpiadi-informatica.it si trova un correttore e una serie di esercizi delle selezioni passate su cui lavorare Piero Scotto - C14

10. Una caratteristica dei programmi richiesti alle Olimpiadi è quella di lavorare su un file di testo dato e fornite i risultati su un secondo file di testo prodotto. (Anche molti temi d’esame dati al Politecnico fanno uso di file) Piero Scotto - C14

11. Codice segreto – territoriali 2005 Descrizione del problema Chicco e Spillo comunicano con dei messaggi scritti in codice per non essere scoperti. Il loro codice funziona così: ogni vocale è rappresentata con la vocale successiva in ordine alfabetico, e ogni consonante con la consonante successiva. La Y, che è l’ultima vocale, è rappresentata in codice dalla A, che è la prima vocale. Allo stesso modo, la Z è rappresentata in codice dalla B. Per le cifre il discorso è simile: ogni cifra è rappresentata dalla successiva, e 9 è rappresentato da 0. Il codice mantiene la distinzione maiuscole/minuscole. Gli spazi e i segni d’interpunzione (compresi gli accenti) non sono modificati dal codice segreto. Aiutiamo Chicco e Spillo scrivendo un programma per codificare i loro messaggi! Piero Scotto - C14

12. Dati di input Il file input.txt contiene un intero N nella prima riga. Le successive N righe contengono del testo in chiaro, con al più 80 caratteri per riga. Dati di output Il programma, leggendo il file di input, deve scrivere in output N righe contenenti il corrispondente testo in codice. Ad es. 2 Quel ramo del lago di Como, che volge a mezzogiorno, tra due catene non interrotte di monti, tutto a seni e a golfi, a seconda dello sporgere e del rientrare di quelli, vien, quasi a un tratto, a ristringersi, e a prender corso e figura di Piero Scotto - C14

13. #include<stdio.h> #include<ctype.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> int N; char buffer[100]; char vocali[]="aeiouy"; /* notate questi vettori ! */ charvocaliCambiate[]="eiouya"; char consonanti[]="bcdfghjklmnpqrstvwxz"; charconsonantiCambiate[]="cdfghjklmnpqrstvwxzb"; /* se non esiste una regola o non si riesce a trovarla si puo’ utilizzare una strategia come quella sopra che costruisce a mano il codice. Con questo sistema potrei creare una codifica piu’ difficile da decriptare */ Piero Scotto - C14

14. int vocale(char c) { return (c=='a' || c=='e' || c=='i' || c=='o' || c=='u' || c=='y'); } /* vocale e’ una funzione che restituisce un intero diverso da zero se c è una vocale */ /* quelle che seguono sono due funzioni che fanno il cambio della vocale o della consonante */ chartraduciVocali(char c) { int i; for (i=0; i<6; i++) if (c==vocali[i]) returnvocaliCambiate[i]; } chartraduciConsonanti(char c) { int i; for (i=0; i<20; i++) if (c==consonanti[i]) returnconsonantiCambiate[i]; } Piero Scotto - C14

15. intmain() { FILE *in, *out; int i,j; in=fopen("input.txt","r"); /* senza controlli d’errore */ out=fopen("output.txt","w"); fscanf(in,"%d",&N); /* simile a scanf ma da file, leggo il numero di righe*/ fgets(buffer,81,in); /* La funzione fgets() legge una linea dallo stream immagazzinandola nel buffer puntato da s. Sono letti al piu' (size - 1) caratteri, oppure fino al raggiungimento del carattere di new-line '\n' o di EOF.Viene immagazzinato nel buffer anche l'eventuale carattere di new-line '\n' che venisse incontrato.Dopo l'ultimo carattere letto, viene inserito nel buffer il carattere '\0' (terminatore della stringa ASCIIZ). */ for (j=0; j<N; j++) /* qui comincia la lettura delle N righe */ { fgets(buffer,81,in); for (i=0;buffer[i]!='\0';i++) /* leggo ogni carattere fino all’ultimo */ { int flag=0; /* flag, temp e c sono variabili locali */ chartemp, c=tolower(buffer[i]); if (c!=buffer[i]) flag=1; /* allora il carattere in buffer[i] era maiuscolo */ Piero Scotto - C14

16. if (isalpha(c)) /* considero solo lettere, non altri caratteri */ { if (vocale(c)) temp=traduciVocali(c); /* temp e’ il carattere temporaneo */ else temp=traduciConsonanti(c); /* se non e’ una vocale */ if (flag) temp=toupper(temp); /* flag e’ a 1 se il carattere e’ maiuscolo. L’uso di flag e le conversioni in minuscolo e poi in maiuscolo servono solo per non utilizzare due vettori di conversione anche per le lettere maiuscole */ fprintf(out,"%c",temp); } else if (isdigit(c)) fprintf(out,"%d",((c-'0')+1)%10); /* se e’ un carattere che rappresenta un numero restituisco il numero incrementato di 1, modulo 10. Es. 3 diventa 4, 9 diventa 10 quindi 0 */ else fprintf(out,"%c",c); /* per gli spazi, le virgole, ecc */ } } return 0; } Piero Scotto - C14

17. Dati di input Il file input.txt contiene un intero N nella prima riga. Le successive N righe contengono del testo in chiaro, con al più 80 caratteri per riga. Dati di output Il programma, leggendo il file di input, deve scrivere in output N righe contenenti il corrispondente testo in codice. Ad es. 2 Quel ramo del lago di Como, che volge a mezzogiorno, tra due catene non interrotte di monti, tutto a seni e a golfi, a seconda dello sporgere e del rientrare di quelli, vien, quasi a un tratto, a ristringersi, e a prender corso e figura di Piero Scotto - C14

18. Dati di input Il file input.txt contiene un intero N nella prima riga. Le successive N righe contengono del testo in chiaro, con al più 80 caratteri per riga. Dati di output Il programma, leggendo il file di input, deve scrivere in output N righe contenenti il corrispondente testo in codice. Ad es. 2 Quel ramo del lago di Como, che volge a mezzogiorno, tra due catene non interrotte di monti, tutto a seni e a golfi, a seconda dello sporgere e del rientrare di quelli, vien, quasi a un tratto, a ristringersi, e a prender corso e figura di Piero Scotto - C14

19. Dati di input Il file input.txt contiene un intero N nella prima riga. Le successive N righe contengono del testo in chiaro, con al più 80 caratteri per riga. Dati di output Il programma, leggendo il file di input, deve scrivere in output N righe contenenti il corrispondente testo in codice. Ad es. 2 Quel ramo del lago di Como, che volge a mezzogiorno, tra due catene non interrotte di monti, tutto a seni e a golfi, a seconda dello sporgere e del rientrare di quelli, vien, quasi a un tratto, a ristringersi, e a prender corso e figura di Piero Scotto - C14

20. Piero Scotto - C14

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23. Piero Scotto - C14

24. L’ordinamento. La funzione qsort Piero Scotto - C14

25. La funzione qsort (algoritmo di Quicksort) Nel linguaggio C è presente la funzione qsort di libreria (stdlib.h)che permette di ordinare un vettore di elementi a un costo O(N log N), che quindi è sicuramente buono in termini di prestazioni. La funzione ha il seguente prototipo: intqsort(void*v, size_tdimV, size_tdimE, int (*cmp)(constvoid*a,constvoid*b)) dove v è l’indirizzo del vettore da ordinare, dimV è la dimensione del vettore, dimE è la dimensione di un singolo elemento del vettore e cmp è la funzione che contiene il criterio con cui si può dire che un elemento è minore, maggiore o uguale di un altro. La funzione è progettata per poter agire su vettori contenenti qualsiasi tipo di dato, anche quelli definiti dal programmatore, ad esempio attraverso delle strutture, e quindi la sua interfaccia deve essere sufficientemente generica per poterlo permettere. Piero Scotto - C14

26. Come primo esempio supponiamo di voler ordinare un vettore di 10 interi: in questo caso la chiamata alla funzione qsort, supponendo che il vettore si chiami appunto vettore, sarà la seguente: qsort(vettore,10,sizeof(int),cmp); Ovviamente per realizzare l’ordinamento dovrà essere definita la funzione cmp, che risulta essere la parte più “complicata”. La funzione cmp deve comportarsi come la funzione strcmp di confronto tra stringhe nel C, cioè dovrà restituire un valore positivo se il primo elemento da confrontare è maggiore del secondo, minore di zero se il primo elemento è minore del secondo e uguale a zero se i due elementi sono uguali. In questo caso la funzione cmp dovrà essere così definita: intcmp(constvoid*a, constvoid*b) { int primo = *(int *)a; int secondo = *(int *)b; if (primo > secondo) return 1; if (primo < secondo) return -1; return 0; } Piero Scotto - C14

27. Come si può facilmente notare la funzione fa esattamente quanto detto in precedenza; qualche difficoltà di interpretazione la potrebbero dare le prime due righe, che in effetti non fanno altro che assegnare i valori degli interi da confrontare alle variabili primo e secondo, attraverso l’operatore di casting e la dereferenziazione dei puntatori. Se il vettore fosse ad esempio un vettore di double basterebbe sostituire alla parola int la parola double e tutto funzionerebbe senza altre modifiche. Se poi si volesse ordinare in ordine discendente anziché ascendente basterebbe “invertire” la definizione della funzione cmp. Cosa succede se invece di voler ordinare un vettore formato da tipi predefiniti (int, float, double, ecc.) ci fosse l’esigenza di ordinare un vettore di strutture dati costruite ad hoc per il programma? In realtà le modifiche da fare sono minime, una volta capito come funziona qsort e la funzione di comparazione. Se ad esempio fosse stata definita una struttura per contenere i dati di peso e altezza di una persona in questo modo: Piero Scotto - C14

28. struct persona{ int peso; int altezza; }; allora la chiamata di qsort risulterebbe fatta in questo modo qsort(vettore,10,sizeof(persona),cmp); e la funzione di comparazione avrebbe questa dichiarazione intcmp(constvoid*a, constvoid*b) { persona primo = *(persona *)a; persona secondo = *(persona *)b; if (primo.peso > secondo.peso) return 1; if (primo.peso < secondo.peso) return -1; if (primo.altezza > secondo.altezza) return 1; if (primo.altezza < secondo.altezza) return -1; return 0; } Piero Scotto - C14