Fondamenti di Informatica A 2008/2009

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base dei concetti di computazione, di programmazione imperativa, strutturata, e ad oggetti, e di strutture dati e loro algoritmi. In particolare, lo studente è in grado di:

• progettare algoritmi base per la manipolazione di strutture dati
• realizzare tali algoritmi nei linguaggi di programmazione Java e C
• costruire semplici applicazioni Java

• Informatica Teorica. Il concetto di elaboratore elettronico e computazione algoritmica. Le grammatiche formali come strumento per la descrizione sintattica di dati e programmi. I principali risultati della teoria della computazione classica: automi, funzioni ricorsive primitive, tesi di Church, incompletezza di Goedel. I linguaggi di programmazione.
• La valutazione delle espressioni. I concetti di valore, tipo di dato, operatore ed espressione. I tipi primitivi di Java, stringhe ed array, e loro operatori. Schemi di compilazione ed interpretazione. Abstract Syntax Tree, typing e valutazione di una espressione.
• La programmazione funzionale. L'astrazione di funzione: motivazioni, sintassi Java e principali aspetti di typing e valutazione. Ricorsione e algoritmi ricorsivi per l'accesso alle sequenze. Ingegneria delle funzioni: analisi e progetto. Progetto della signature, funzionalità di test, schemi implementativi: la ricorsione e la composizione.
• La programmazione imperativa e strutturata. I concetti di assegnamento, variabile, e statement. I costrutti di programmazione strutturata. Principali aspetti di sintassi, typing e esecuzione. Algoritmi iterativi per l'elaborazione di sequenze. Il record di attivazione. Confronto fra algoritmi ricorsivi ed algoritmi iterativi. La ricorsione tail. Assegnamento ed array: il problema del side-effect.
• La programmazione procedurale e modulare. La classe Java come modulo. Variabili globali e inizializzazione. I modificatori di accesso. I package e l'utilizzo della libreria di Java. Il framework di Java ed il Java Development Kit.
• Algoritmi e complessità. Algoritmi per l'ordinamento e l'accesso diretto alle sequenze. Teoria della complessità. Algoritmi di calcolo numerico.
• La programmazione con gli Abstract Data Types. Gli oggetti di Java: costruttori, metodi e campi. Sintassi, typing, valutazione. Gestione a run-time. I tipi di dato astratto e la loro implementazione con gli oggetti. Implementazione di strutture dati rilevanti in Java.
• Elementi di programmazione Object-Oriented. Classi, oggetti, metodi e campi. Ereditarietà. Le librerie di Java.
• La programmazione nel linguaggio C. Strutture dati in C. Array e puntatori. Input e Output. Compilazione di programmi C.

• Informatica teorica e Programmazione
  • Ceri, Mandrioli, Sbattella. “Informatica: arte e mestiere”, McGraw Hill
  • Aho, Ullman. “Fondamenti di Informatica”, Zanichelli
  • Ghezzi, Mandrioli. “Informatica Teorica”, CLUP, Milano, 1989
• Java
  • “Java2: i Fondamenti”, McGraw-Hill (Sun Microsystems Press), 1999
  • “Java Language Specification”, McGraw-Hill (Sun), scaricabile al sito http://java.sun.com/docs/books/jls/index.html
• Programmazione:
  • “Algoritmi+Strutture Dati=Programmi”, Niklaus Wirth, Tecniche Nuove, 1987

7 ore di lezione alla settimana, di norma 4/5 in aula e 2/3 in laboratorio

• Prova scritta su programmazione Java e C in laboratorio
• Prova teorica su tutti gli argomenti del corso in laboratorio, tramite quiz

• Slide proiettate a lezione e pubblicate sul sito del docente in anticipo
• Software: Java Development Kit