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Algoritmo iterativoQuesta voce o sezione sull'argomento programmazione non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti.
Un algoritmo iterativo è una tipologia di algoritmo costituito da una sequenza di azioni che viene ripetuta, finché è necessaria la ripetizione stessa (un ciclo). Tutte le operazioni che richiedono la ripetizione di una stessa azione più volte, ma in numero finito sono dette procedure iterative. Ad ogni iterazione, l'esecutore svolge un compito. Al termine verifica se tale compito vada ripetuto mediante una condizione di ripetizione. Esempio della catena di montaggioPer spiegare meglio il concetto di algoritmo iterativo, si consideri il lavoro di un addetto ad una catena di montaggio: egli deve eseguire le stesse azioni ripetutamente finché ci sono pezzi da assemblare. L'algoritmo iterativo della catena di montaggio può essere così descritto:
Utilizzo delle iterazioni nei linguaggi di programmazionePer rendere agevole l'implementazione di procedure iterative nei linguaggi di programmazione di alto livello, sono disponibili due fondamentali costrutti: for e while. Il primo si presta ai cicli enumerativi (ossia quelli in cui il numero di iterazioni è prestabilito o dipende da un valore numerico calcolato prima dell'iterazione), mentre il secondo permette una libera applicazione della condizione di iterazione. A tal proposito vanno fatte alcune importanti distinzioni sintattiche tra i linguaggi della famiglia C (con l'aggiunta di Java) e il linguaggio Visual Basic. Affrontiamo separatamente le sintassi dei suddetti costrutti nei due casi Famiglia CPer quanto riguarda il costrutto for, la sintassi è la seguente: for (istruzione iniziale; condizione di iterazione; istruzione di fine ciclo) {
[istruzioni di iterazione]
}
oppure for (istruzione iniziale; condizione di iterazione; istruzione di fine ciclo) [istruzione di iterazione]; a seconda del fatto che una iterazione preveda una o più istruzioni. Il funzionamento è il seguente:
La definizione di cui sopra permette di utilizzare un ciclo for con qualunque tipo di condizione. Tuttavia tale ciclo si presta per algoritmi enumerativi. Ad esempio, il seguente codice C++ scrive a video, elemento per elemento, gli elementi di un array: for (i = 0; i < count(arr); i++) cout « arr[i]«endl; Per quanto riguarda il costrutto while, esso specifica soltanto la condizione di iterazione, lasciando le due altre operazioni al codice. Esiste una variante, la do... while. Esaminiamone la sintassi: while (condizione) {
[istruzioni]
}
while (condizione) istruzione;
do {
[istruzioni]
} while (condizione);
do [istruzione] while (condizione);
La differenza tra i costrutti è tanto semplice quanto sostanziale:
Do...While è dunque particolarmente indicato quando si ha a che fare con strutture dati dalle quali i dati da verificare devono prima essere estratti tramite una chiamata a funzione. Ad esempio, posto di avere una classe di tipo Stack MyStack, contenente oggetti di tipo MyObj, vogliamo scrivere a video il contenuto degli oggetti fino a trovare un particolare elemento terminatore, posto che lo stack non sia mai vuoto (es. il costruttore inizializza lo stack col terminatore e la pop non lo elimina comunque). Il seguente codice richiede il ciclo do...while char TERMINATOR = '\0';
MyStack Stk;
MyObj Obj;
string Objstr
do {
Obj = Stk.pop();
Objstr = Obj.content();
cout « Objstr « endl;
} while (Objstr != TERMINATOR);
Nei linguaggi C è possibile controllare la sequenza dinamica dei cicli iterativi mediante due istruzioni in grado rispettivamente di saltare alla prossima iterazione o interrompere del tutto il ciclo. Tali istruzioni sono continue e break. Ad esempio il seguente codice mostra i primi 5 file eseguibili di una directory, memorizzata come array di stringhe. Nell'esempio non si tiene conto di estensioni multiple (es. .exe.bak) k = 0;
for (i = 0; 0 < count(dir); i++) {
if (!strpos(".exe",dir[i])) continue;
if (k == 5) break;
cout « dir[i] « endl;
k++;
}
Visual BasicNel linguaggio Visual Basic, con particolare riferimento alla versione .NET, è possibile realizzare cicli iterativi in maniera molto semplice grazie ai costrutti For... Next e Do... Loop. Il ciclo For di VB è strettamente pensato per cicli enumerativi. Se in C i parametri del for sono liberi, in VB è richiesto che il ciclo sia numerico. Ecco la sintassi specifica (<> indicano opzionalità): For [contatore] = [valore iniziale] To [valore finale] <Step [salto]>
[istruzioni]
Next
La variabile contatore deve essere di tipo numerico, i valori iniziale e finale possono essere anche funzioni che restituiscono un intero. Lo step è un valore opzionale che indica l'entità dell'incremento/decremento, che di default è 1 (o -1). L'esecutore riconosce dinamicamente, a runtime, se il ciclo deve essere incrementale o decrementale confrontando i valori iniziale e finale. Analogamente ai linguaggi C è possibile utilizzare un ciclo Do... Loop in quattro diverse versioni While [condizione] Do
[istruzioni]
Loop
Do
[istruzioni]
While [condizione]
Le altre due si ottengono sostituendo a While il termine Until
Iterazioni nei linguaggi assemblativiNei linguaggi assembly tradizionali non sono disponibili costrutti iterativi, in quanto le primitive disponibili a livello macchina non li prevedono; le iterazioni sono infatti rappresentate attraverso istruzioni esplicite di salto a un'istruzione precedente. Per realizzare un ciclo for con istruzioni assemblative si parte dall'esempio della catena di montaggio, e si realizza il codice strutturandolo nel seguente modo:
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