Programma del corso di Laboratorio di Programmazione Strutturata

Programma del corso

Obiettivo generale
Introduzione al linguaggio C, alle più comuni tecniche di programmazione strutturata e alla teoria degli algoritmi, con applicazioni (elementari!) di calcolo scientifico a problemi di analisi matematica e algebra lineare.

Argomenti di programmazione strutturata in linguaggio C (e dintorni)
Struttura di un calcolatore (cenni); struttura fisico/logica dei dischi (cenni); introduzione all'uso di Linux (cenni). Istruzioni elementari di Input/Output. Strutture di controllo del flusso: tests, il costrutto if-else, espressioni logiche; cicli, uso delle istruzioni for, while, do-while. Utilizzo delle functions: passaggio delle variabili in argomento per valore e per indirizzo, funzioni ricorsive, puntatori alle funzioni, il paradigma di programmazione "divide et impera". Il preprocessore: la direttiva define. Gli array: vettori, matrici, vettori e matrici come argomenti delle functions. Generazione di numeri pseudocasuali. Operazioni di Input/Output su files: le istruzioni/funzioni fopen, fclose, fscanf, fprintf, fgets, sscanf, strchr, strstr. Diagrammi di flusso: rappresentazione di algoritmi. Complessità computazionale. Algoritmi di ordinamento: insertion-sort e merge-sort. Strutture di dati in C, liste.
Nozioni elementari di analisi numerica e calcolo scientifico
Rappresentazione sul calcolatore dei numeri interi e di quelli in virgola mobile; errore di macchina; conversione dalla rappresentazione decimale alla binaria e viceversa; calcolo delle operazioni aritmetiche +, -, x e / per mezzo di operazioni (logiche) elementari.
Calcolo approssimato del valore di una funzione per mezzo della sua espansione in serie; soluzione di un'equazione del tipo f(x)=0 con il metodo di bisezione; calcolo di integrali definiti tramite il metodo del punto medio.
Creazione di matrici ortogonali tramite prodotto di rotazioni e test di ortogonalità delle matrici; calcolo del determinante di una matrice con il metodo di Laplace; soluzione di un sistema di equazioni lineari: metodo di Cramer.
Brevissima introduzione all'utilizzo del software grafico gnuplot.