Obiettivo: Gestire la lettura e la scrittura su file utilizzando le relative funzioni c++. 

Teoria:

Il fatto che un file abbia una vita indipendente dal programma utilizzato per la sua creazione/modifica/lettura permette l’implementazione di algoritmi complessi che prevedono l’impiego della memoria permanente e non solo della memoria volatile (tipicamente impiegata per l’elaborazione dei dati).
Le operazioni tipicamente effettuate da un programma su uno specifico file sono 4. Nel dettaglio:

• Apertura: Il programma comunica al sistema operativo la necessità di accedere ad uno specifico file.
• Chiusura: Il programma comunica al sistema operativo che non ha più necessità di accedere ad uno specifico file.
• Apertura: Il programma richiede dei dati dal file come input.
• Chiusura: Il programma intende scrivere dei dati in un file come output.

Attenzione: Un programma non può leggere o scrivere dei dati se prima non ha aperto il file in questione.

La libreria tipicamente utilizzata per la gestione dei file è la fstream (file con accesso contemporaneo sia in lettura che in scrittura).

Codice:

Obiettivo: Sono riportati in seguito una serie di esercizi utili per testare le proprie conoscenze nell’ambito dei linguaggi di programmazione strutturata relativamente all’utilizzo degli array.
Gli esercizi,  a complessità crescente, possono essere risolti utilizzando anche differenti linguaggi di programmazione come C, Python, Pascal, Java, PHP.

Per la risoluzione degli esercizi si suggerisce l’utilizzo del compilatore online:

https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler

ESERCIZI CON ARRAY (DIFFICOLTA’ EASY)

1) Realizzare un programma che inserisca automaticamente nelle prime dieci posizioni di un array i primi dieci numeri naturali (e.g., 0, 1, 2, … , 9).

2) Realizzare un programma che memorizzi nelle prime dieci posizioni di un array, dieci differenti numeri forniti come input da un utente.

3) Realizzare un programma che inserisca automaticamente nelle prime dieci posizioni di un array i primi dieci numeri naturali riportati in ordine inverso (e.g., 9, 8, 7, … , 1).

ESERCIZI CON ARRAY E BLOCCHI CONDIZIONALI (DIFFICOLTA’ MEDIUM)

4) Realizzare un programma che determini se in un array di dimensione 5 è presente il valore 0. (N.B. prima di eseguire la ricerca l’utilizzatore deve inserire dei valori attraverso la procedura presentata nell’esercizio 2).

5) Realizzare un programma che determini il numero più grande presente in un array di dimensione 5. (N.B. prima di eseguire la ricerca l’utilizzatore deve inserire dei valori attraverso la procedura presentata nell’esercizio 2).

5bis) Realizzare un programma che determini sia il numero più grande sia il numero più piccolo presente in un array di dimensione 5.

6) Realizzare un programma che determini la somma dei numeri presenti in un array di dimensione 5. (N.B. prima di eseguire la ricerca l’utilizzatore deve inserire dei valori attraverso la procedura presentata nell’esercizio 2).

6bis) Realizzare un programma che determini la media dei numeri presenti in un array di dimensione 5.

8) Realizzare un programma che, dato un array di dimensione 10, inserisca automaticamente zero nelle posizioni caratterizzate da un indice pari ed un in quelle caratterizzate da un indice dispari (N.B. l’array deve contenere i seguenti numeri 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1).

ESERCIZI CON ARRAY E BLOCCHI CONDIZIONALI (DIFFICOLTA’: HARD)

9) Realizzare un programma che determini il numero più frequente in un array di dimensione 5. (N.B. prima di eseguire la ricerca l’utilizzatore deve inserire dei valori attraverso la procedura presentata nell’esercizio 2).

10) Realizzare un programma che determini se il contenuto di un array di caratteri dimensione 10 risulta palindromo. Le parole mantengono lo tesso suono e lo stesso significato sia che si leggano normalmente, da sinistra verso destra, sia viceversa, cioè da destra verso sinistra. (N.B. prima di eseguire l’operazione richiesta l’utilizzatore deve inserire i caratteri nell’array).

Obiettivo: Sono riportati in seguito una serie di esercizi utili per testare le proprie conoscenze nell’ambito dei linguaggi di programmazione strutturata relativamente all’utilizzo delle funzioni.
Gli esercizi,  a complessità crescente, prevedono inizialmente la realizzazione di funzioni con passaggio dei parametri per valore ed in seguito per riferimento.

Per la risoluzione degli esercizi si suggerisce l’utilizzo del compilatore online:

https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler

FUNZIONI CON PASSAGGIO PARAMETRI PER VALORE

1) Implementare una funzione che ricevuto un numero in ingresso restituisca il valore assoluto di tale numero. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

2) Implementare una funzione che ricevuti due numeri in ingresso restituisca il numero maggiore. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

3) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso i valori della base e dell’altezza di un rettangolo restituisca il valore dell’area. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

4) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso i valori della base e dell’altezza di un rettangolo restituisca il valore del perimetro. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

5) Implementare una funzione che ricevuto in ingresso un carattere restituisca il valore 0 se il carattere ricevuto è una consonante mentre restituisca 1 se il carattere ricevuto è una vocale. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

6) Implementare una funzione che ricevuto un numero in ingresso restituisca il valore del fattoriale del numero ricevuto. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione. Nota bene, il fattoriale di un numero N è N*(N-1)*(N-2)…*1

7) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso due interi, calcoli il Minimo Comune Multiplo e restituisca tale valore. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

8) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso due interi, calcoli il Massimo Comune Divisore e restituisca tale valore. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

9) Implementare una funzione che ricevuto in ingresso un numero intero, restituisca true se è un numero primo, altrimenti restituisca false. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

FUNZIONI CON PASSAGGIO PARAMETRI PER RIFERIMENTO

10) Implementare una funzione che ricevute due variabili in ingresso permetta di scambiare il valore di tale variabili. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

11) Implementare una funzione che ricevuto in ingresso il valore della base e dell’altezza di un rettangolo permetta di calcolare area e perimetro. Questi ultimi due valori devono essere passati sfruttando la tecnica del riferimento. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

12) Implementare una funzione che ricevuto in ingresso il valore dei parametri a, b, e c di una equazione di secondo grado ax²+bx+c=0 calcoli le soluzioni x1 e x2 della suddetta equazione . Questi ultimi due valori devono essere passati sfruttando la tecnica del riferimento. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

13) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso il valore del numeratore e denominatore di una frazione, riduce la frazione ai minimi termini. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

14) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso il valore del numeratore e denominatore di due differenti frazioni, calcoli numeratore e denominatore della frazione ottenuta sommando le due precedenti frazioni. Questi ultimi due valori devono essere passati sfruttando la tecnica del riferimento. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

FUNZIONI CON PASSAGGIO DI ARRAY

15) Implementare una funzione che ricevuto in ingresso un array e la sua dimensione inserisca al suo interno tutti zero. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

16) Implementare due differenti funzioni. Una prima funzione che ricevuti in ingresso un array e la sua dimensione, inserisca al suo interno valori scelti dall’utente. Una seconda funzione che ricevuti in ingresso un array e la sua dimensione riporti i valori contenuti nell’array. Realizzare un programma che utilizzi tali funzioni di input e output.

17) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso un array e la sua dimensione calcoli il valore massimo presente all’interno dell’array e lo restituisca. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

18) Implementare una funzione che ricevuti in ingresso un array, la sua dimensione, ed un interno N, calcoli quante volte il valore N è presente all’interno dell’array e lo restituisca. Realizzare un programma che utilizzi tale funzione.

Obiettivo: Sono riportati in seguito una serie di esercizi utili per testare le proprie conoscenze nell’ambito dei linguaggi di programmazione strutturata relativamente all’utilizzo dei numeri randomici (numeri casuali).
Gli esercizi,  a complessità crescente, prevedono inizialmente la semplice generazione di numeri random ed infine applicazioni più complesse che richiedono l’impiego di cicli iterativi e blocchi condizionali. 

Per la risoluzione degli esercizi si suggerisce l’utilizzo del compilatore online:

https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler

ESERCIZI CON NUMERI RANDOMICI

1) Realizzare un programma che simuli il lancio di un dado a sei facce e riporti il risultato.

2) Realizzare un programma che simuli il lancio di una moneta e riporti il risultato (testa o croce).

3) Realizzare un programma che simuli il lancio di un dado a 20 facce (utile per i giocatori di Dungeons and Dragons) e riporti il risultato.

4) Realizzare un programma che permetta all’utente di definire il numero di facce di un dado e ne simuli il lancio riportando il risultato.

ESERCIZI CON NUMERI RANDOMICI E BLOCCHI CONDIZIONALI

5) Realizzare un programma che simuli il lancio di due dadi a sei facce e dopo avere riportato il risultato indichi se è uscita una coppia di numeri uguali.

6) Realizzare un programma che permetta di simulare l’estrazione del lotto attraverso la generazione di 5 numeri casuali nel range 1-90. Attenzione i numeri non possono essere ripetuti e devono risultare equiprobabili.

ESERCIZI CON NUMERI RANDOMICI E CICLI ITERATIVI
7) Realizzare un programma che generato un numero naturale nel range 0-10, permetta all’utente di indovinare il numero generato. Il programma deve terminare quando il numero viene indovinato (CICLO INDEFINITO).

7bis) Realizzare un programma che generato un numero naturale nel range 0-10, permetta all’utente di indovinare il numero generato. Il programma deve terminare quando il numero viene indovinato (CICLO INDEFINITO). Ad ogni iterazione, nel caso in cui l’utente non abbia individuato, deve essere fornito un feedback all’utilizzatore in cui si riporta se il numero generato risulta maggiore o inferiore al numero inserito.

Obiettivo: Sono riportati in seguito una serie di esercizi utili per testare le proprie conoscenze nell’ambito dei linguaggi di programmazione strutturata relativamente all’utilizzo di cicli iterativi e blocchi condizionali.
Gli esercizi,  a complessità crescente, devono essere risolti utilizzando cicli iterativi (definiti e indefiniti) . L’utente può scegliere in modo autonomo se utilizzare i costrutti while, do-while, for e se in caso impiegare blocchi condizionali semplici, nidificati, o se sfruttare la logica booleana.

Per la risoluzione degli esercizi si suggerisce l’utilizzo del compilatore online:

https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler

ESERCIZI CON CICLI ITERATIVI E BLOCCHI CONDIZIONALI

1) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 10 numeri naturali e determini quanti numeri positivi e negativi siano stati inseriti.

2) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire N numeri naturali e determini quanti numeri positivi e negativi siano stati inseriti. Il programma deve terminare quando l’utente inserisce un numero uguale a 0.

3) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 10 numeri naturali e determini quanti numeri pari e dispari siano stati inseriti. Utilizzare l’operatore modulo per determinare se un numero è pari oppure dispari.

4) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 5 voti e ne determini la media, il valore massimo ed il valore minimo.

4bis) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 5 voti e ne determini la media, il valore massimo ed il valore minimo. Inserire inoltre un controllo per fare in modo che nel caso in cui sia inserito un voto non valido (maggiore di 10 o minore di 0) il programma richieda di inserire nuovamente il dato.

5) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 5 voti e per ogni voto indichi se questo risulta sufficiente oppure insufficiente.

6 NEW) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire una sequenza di numeri interi, terminata dall’inserimento del numero zero. Il programma dovrebbe quindi determinare se la sequenza inserita è crescente oppure no. Il programma dovrebbe quindi stampare un messaggio appropriato che indichi il tipo di sequenza inserita.

6bis) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire una sequenza di numeri interi, terminata dall’inserimento del numero zero. Il programma dovrebbe quindi determinare se la sequenza inserita è decrescente oppure no. Il programma dovrebbe quindi stampare un messaggio appropriato che indichi il tipo di sequenza inserita.

7 NEW) Realizzare un programma che permetta all’utente di calcolare il fattoriale di un numero inserito dall’utente (nel caso di un numero negativo viene stampato un messaggio di errore perché il fattoriale non è definito per numeri negativi.
A seguire sono riportati alcuni esempi relativi al calcolo del fattoriale: Il fattoriale di 5 è parti a 120 e si calcola in questo modo 5*4*3*2*1. Il fattoriale di 3 è parti a 6 e si calcola in questo modo 3*2*1. Il fattoriale di 0 è uguale ad 1

Obiettivo: Sono riportati in seguito una serie di esercizi utili per testare le proprie conoscenze nell’ambito dei linguaggi di programmazione strutturata relativamente all’utilizzo dei blocchi condizionali.
Gli esercizi,  a complessità crescente, possono essere risolti utilizzando cicli iterativi definiti e indefiniti. L’utente può scegliere in modo autonomo se utilizzare i costrutti while, do-while e for.

Per la risoluzione degli esercizi si suggerisce l’utilizzo del compilatore online:

https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler

ESERCIZI CON ITERAZIONE DEFINITA

1) Realizzare un programma che permetta di scrivere a monitor i primi 100 numeri naturali.

2) Realizzare un programma che, definito un numero N inserito dall’utente, permetta di scrivere a monitor i numeri naturali compresi tra 1 ed N.

3) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 10 differenti numeri e ne calcoli la somma.

4) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire 10 differenti numeri e ne calcoli la media.

5) Realizzare un programma che, definito un numero N inserito dall’utente, permetta di scrivere a monitor i primi 10 multipli del numero inserito (e.g., N, 2N, 3N, …, 10N).

6) Realizzare un programma che permetta di scrivere a monitor i primi N numeri della successione di Fibonacci. Nel dettaglio, i primi due numeri della successione i Fibonacci sono 0 e 1, i successivi sono dati dalla somma dei due numeri precedenti. Ad esempio: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 …

ESERCIZI CON ITERAZIONE INDEFINITA

7) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire una serie indefinita di numeri interi. Il programma deve fermarsi quando la somma dei numeri inseriti supera 100.

9) Realizzare un programma che permetta all’utente di inserire una serie indefinita di numeri interi e ne calcoli la media Il programma deve fermarsi quando l’utente inserisce uno zero.

10) La popolazione di rane in uno stagno raddoppia ogni giorno. Definita la popolazione iniziale e la popolazione finale da raggiugnere, determinare il numero di giorni necessari per raggiungere la popolazione obiettivo.

10bis) La popolazione di rane in uno stagno raddoppia ogni giorno. Ogni tre giorni a causa di una epidemia generica la popolazione di rane diminuisce di un terzo. Definita la popolazione iniziale e la popolazione finale da raggiugnere, determinare il numero di giorni necessari per raggiungere la popolazione obiettivo.

Obiettivo: Come controllare due servomotori utilizzando un Joystick per Arduino.

Pre-requisiti

Il Servomotore

Componenti elettronici:

• Arduino UNO
• Breadboard
• 2 Servomotori
• 1 Joystick KY-023K

Teoria: Il Joystick è una dispositivo elettronico che trasforma i movimenti di una leva manovrata dall’utente in una serie di segnali elettrici, questi segnali possono essere in seguito utilizzati per controllare un software (e.g., videogame), un’apparecchiatura o un attuatore meccanico. Possono esistere due differenti tipologie di Joystick:

• Joystick Digitale: Rileva solamente la direzione dell’inclinazione della leva.
• Joystick Analogico: Rileva anche l’ampiezza dell’inclinazione.

Nello specifico in questo articolo viene illustrato il funzionamento di uno dei controller più tipicamente utilizzati e presenti nei vari kit Arduino: il “Dual Axis Joystick Module KY-023“, Questo dispositivo, basato sul controller della PlayStation2, utilizza due potenziometri bi-assiali per controllare l’asse X e l’asse Y. Inoltre è possibile premere il controller per attivare uno switch. Nello specifico, la tensione di funzionamento del dispositivo è compresa nel range 3.3 – 5 V. Mentre le dimensioni sono pari a 2.6 x 3.4 cm.

Nella tabella a seguire è riportata la piedinatura utile per collegare in modo corretto il Joystick KY-023.

In questo articolo il Joystick viene utilizzato per comandare due differenti servomotori. Un servo è associato all’asse X ed un altro è invece associato all’asse Y. La posizione di riposo dei due servomotori è per entrambi 90 gradi. Spostando il Joystick lungo l’asse X si può modificare la posizione del servo associato all’asse X di un angolo variabile da 0 a 180 gradi. Lo stesso accade modificando la posizione del joystick lungo l’asse y.

Collegamento Circuitale:

Codice:

Obiettivo: Ruotare un Servo Motore tramite un potenziometro

Pre-requisiti

Il Servomotore

Componenti elettronici:

• Arduino UNO
• Breadboard
• 1 Servomotore
• 1 Potenziometro

Teoria: Il Servomotore è uno particolare tipo motore ampiamente utilizzato sia in contesti industriali sia nell’ambito del modellismo. Nel dettaglio, il servomotore è impiegato in tutte le applicazioni che prevedono il controllo della posizione di in motore in corrente continua ed il raggiungimento di un determinato angolo in modo preciso indipendentemente dalla posizione iniziale. Le caratteristiche principali del servomotore sono:

Come già accennato, i servo
motori sono dispositivi molto utilizzati in svariati ambiti perché permettono
la rotazione del proprio albero in base ad un angolo prestabilito.

I servomotori sono stati utilizzati per la prima volta nel mondo del modellismo RC, generalmente per controllare lo sterzo delle auto RC o i flap su un aereo RC o per aprire botole su un drone. Con il tempo, hanno trovato il loro uso anche nella robotica, nell’automazione e in svariati progetti Arduino.

Solitamente l’albero può ruotare da 0 a 180 gradi e usando Arduino, possiamo dire a un servo di andare in una posizione specificata

In questo tutorial vedremo come interconnettere il servo motore ad Arduino e come farlo ruotare tramite un potenziometro con pochissime istruzioni.

Collegamento Circuitale:

Risultato:

Codice:

Obiettivo: Semplice comando di un servomotore

Componenti elettronici:

• Arduino UNO
• Breadboard
• 1 Servomotore

Teoria: Il Servomotore è uno particolare tipo motore ampiamente utilizzato sia in contesti industriali sia nell’ambito del modellismo. Nel dettaglio, il servomotore è impiegato in tutte le applicazioni che prevedono il controllo della posizione di in motore in corrente continua ed il raggiungimento di un determinato angolo in modo preciso indipendentemente dalla posizione iniziale. Le caratteristiche principali del servomotore sono:

• Tensione di alimentazione
• Coppia Massima (espressa in Kg)
• Angolo di rotazione

I servomotori sono caratterizzati da tre cavi che devono essere opportunamente collegati ad Arduino:

• Il cavo di alimentazione positiva (+)
• Il ground (-)
• Il controllo

Collegamento Circuitale:

Codice:

Personalizzazioni: E’ possibile modificare la velocità e l’angolo di rotazione del servomotore intervenendo direttamente sulle variabili in gioco.