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Coding: definizione, significato, motivazioni

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Definizione

Il coding, anche noto come programmazione, è il processo di creazione di istruzioni per un computer o un sistema informatico al fine di svolgere una determinata attività o risolvere un problema specifico. Si tratta di una forma di linguaggio comprensibile dalle macchine, che permette agli sviluppatori di comunicare con il computer e di controllarne il comportamento. Attraverso il coding, gli sviluppatori creano:

  • programmi
  • app
  • siti e servizi web

e tutti gli altri software che utilizziamo quotidianamente. Esempi di coding includono, ad esempio, il linguaggio C++, Python, Javascript, PHP e via dicendo.

Perchè imparare a programmare

Il significato del coding va oltre la semplice scrittura di linee di codice; esso rappresenta un potente strumento per sviluppare soluzioni innovative, automatizzare compiti, analizzare grandi quantità di dati e, in generale, migliorare la nostra esperienza digitale. Le motivazioni per imparare a programmare e sviluppare abilità di coding sono numerose:

  1. Creatività: La programmazione offre una via creativa per affrontare problemi e creare soluzioni uniche.
  2. Competenze professionali: Con l’avanzare della tecnologia, la richiesta di professionisti del coding è in costante crescita in diverse industrie.
  3. Problem-solving: La capacità di codificare consente di affrontare problemi in modo strutturato e trovare soluzioni efficienti.
  4. Autonomia: Imparare a programmare offre un senso di indipendenza digitale, consentendo di realizzare progetti personali e idee.
  5. Apprendimento continuo: La tecnologia è in continua evoluzione, e il coding ti permette di rimanere sempre aggiornato.

Cos’è il pensiero computazionale

Il coding favorisce anche lo sviluppo del pensiero computazionale, ovvero la capacità di risolvere problemi in maniera strutturata e logica, simile a come un computer affronta un compito. Il pensiero computazionale, di suo, comprende diverse abilità, come:

  1. Scomposizione: Suddividere un problema complesso in problemi più piccoli e gestibili.
  2. Riconoscimento di modelli: Identificare modelli e tendenze nei dati.
  3. Astrazione: Concentrarsi solo sugli aspetti rilevanti del problema, ignorando dettagli superflui.
  4. Algoritmi: Creare una sequenza di passi logici per risolvere un problema specifico.
  5. Testing e Debugging: Verificare e correggere eventuali errori nel codice.

Esempio pratico: fattoriale

Supponiamo di voler scrivere un programma più semplice possibile che calcoli il fattoriale di un numero. Il fattoriale di un numero intero positivo N, come sappiamo, è il prodotto di tutti i numeri interi positivi da 1 a N. Ad esempio, il fattoriale di 5 (indicato come 5!) è uguale a 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = 120. Si tratta di un esempio molto indicativo perchè sottolinea sia il funzionamento “ripetitivo” delle istruzioni che un limite con cui bisogna sempre scontrarsi nella programmazione: il fatto che le risorse sono limitate, che la RAM in particolare può riempirsi velocemente e che con il calcolo del fattoriale ciò accade molto rapidamente (stack).

Il linguaggio Python si presta facilmente a tale scopo, in quanto è didatticamente malleabile, intuitivo e più facile da capire rispetto ad altri linguaggi di programmazione. Ecco pertanto un semplice esempio di codice in Python per calcolare il fattoriale di un numero.

def calcola_fattoriale(numero):
    if numero == 0:
        return 1
    else:
        return numero * calcola_fattoriale(numero - 1)

numero_da_calcolare = 5
risultato = calcola_fattoriale(numero_da_calcolare)
print("Il fattoriale di", numero_da_calcolare, "è:", risultato)

Questo programma utilizza una funzione ricorsiva per calcolare il fattoriale del numero dato in input. Il coding permette di automatizzare questo tipo di calcoli e risparmiare tempo ed errori nel caso di numeri più grandi. Inoltre, capire il processo di sviluppo di un programma come questo aiuta a sviluppare il pensiero computazionale e ad affinare le competenze di problem-solving.

Programmi del genere vengono peraltro proposti anche a livello scolastico, considerando che già nei primi anni dell’adolescenza molti ragazzi sviluppano pensiero computazionale anche a livello avanzato in totale autonomia.

Esempio intermedio: generazione di anagrammi

Questo programma definisce una funzione generate_anagrams che riceve una parola come input e restituisce una lista contenente tutti i suoi anagrammi. La funzione utilizza la ricorsione per generare gli anagrammi di una parola più corta, combinandoli con ogni possibile lettera permutata.

def generate_anagrams(word):
    if len(word) <= 1:
        return [word]
    else:
        anagrams = []
        for i in range(len(word)):
            # Estraiamo la lettera corrente
            current_letter = word[i]

            # Rimuoviamo la lettera corrente dal resto della parola
            remaining_letters = word[:i] + word[i+1:]

            # Generiamo gli anagrammi delle restanti lettere
            remaining_anagrams = generate_anagrams(remaining_letters)

            # Combiniamo la lettera corrente con gli anagrammi delle restanti lettere
            for anagram in remaining_anagrams:
                anagrams.append(current_letter + anagram)

        return anagrams

def main():
    input_word = input("Inserisci una parola: ").lower()
    anagrams_list = generate_anagrams(input_word)
    print("Anagrammi di", input_word + ":")
    print(anagrams_list)

if __name__ == "__main__":
    main()

Nel blocco main(), chiediamo all’utente di inserire una parola, la convertiamo in minuscolo e quindi chiamiamo la funzione generate_anagrams per generare gli anagrammi. Infine, stampiamo la lista degli anagrammi risultanti.

Un esempio di esecuzione interattiva avviene nel momento in cui inserisco la parola “cat”, ad esempio, e mi vengono automaticamente generati tutti i possibili anagrammi (che sono 6 in tutto). Per realizzare un programma che possa generare anagrammi di senso compiuto, ovviamente, vanno confrontate le parole generate con un dizionario, in modo da verificare che la parola esistenza, complicando un po’ (ma non troppo) il codice proposto.

Inserisci una parola: cat
Anagrammi di cat:
['cat', 'cta', 'act', 'atc', 'tca', 'tac']

Esempio avanzato: programma gestionale

Il codice che segue presenta una semplice implementazione di un programma gestionale per una piccola azienda. Le classi rappresentano i clienti, i prodotti, l’inventario e le vendite. L’inventario tiene traccia dei prodotti disponibili e delle relative quantità. Quando viene effettuata una vendita, l’inventario viene aggiornato di conseguenza.

Il programma fa uso di classi (class) per definire, rispettivamente, entità di alto livello come, ad esempio, Cliente, Prodotto e Inventario (un insieme di più prodotti), Vendita. Poi le classi sono istanziate, come si dice in gergo informatico, in variabili che ne rappresentano le varie caratteristiche a livello di memoria. Si tratta di una possibile applicazione del pensiero computazionale che, alla lunga, dovrebbe esplicarne ulteriormente la sua importanza.

# Definizione di una classe per i clienti
class Cliente:
    def __init__(self, nome, email, telefono):
        self.nome = nome
        self.email = email
        self.telefono = telefono

# Definizione di una classe per i prodotti
class Prodotto:
    def __init__(self, codice, nome, prezzo):
        self.codice = codice
        self.nome = nome
        self.prezzo = prezzo

# Definizione di una classe per l'inventario
class Inventario:
    def __init__(self):
        self.prodotti = {}

    def aggiungi_prodotto(self, prodotto, quantita):
        if prodotto in self.prodotti:
            self.prodotti[prodotto] += quantita
        else:
            self.prodotti[prodotto] = quantita

    def rimuovi_prodotto(self, prodotto, quantita):
        if prodotto in self.prodotti:
            if self.prodotti[prodotto] >= quantita:
                self.prodotti[prodotto] -= quantita
                if self.prodotti[prodotto] == 0:
                    del self.prodotti[prodotto]
            else:
                print("Quantità richiesta superiore a quella disponibile.")
        else:
            print("Prodotto non trovato nell'inventario.")

# Definizione di una classe per le vendite
class Vendita:
    def __init__(self, cliente, prodotti_quantita):
        self.cliente = cliente
        self.prodotti_quantita = prodotti_quantita

    def calcola_totale(self):
        totale = 0
        for prodotto, quantita in self.prodotti_quantita.items():
            totale += prodotto.prezzo * quantita
        return totale

# Creazione di un cliente
cliente1 = Cliente("Mario Rossi", "[email protected]", "1234567890")

# Creazione di alcuni prodotti
prodotto1 = Prodotto("001", "Computer", 800)
prodotto2 = Prodotto("002", "Stampante", 100)
prodotto3 = Prodotto("003", "Mouse", 20)

# Creazione dell'inventario e aggiunta di alcuni prodotti
inventario = Inventario()
inventario.aggiungi_prodotto(prodotto1, 5)
inventario.aggiungi_prodotto(prodotto2, 10)
inventario.aggiungi_prodotto(prodotto3, 15)

# Creazione di una vendita
prodotti_quantita_vendita = {prodotto1: 2, prodotto3: 1}
vendita1 = Vendita(cliente1, prodotti_quantita_vendita)

# Calcolo del totale della vendita
totale_vendita1 = vendita1.calcola_totale()

# Aggiornamento dell'inventario dopo la vendita
for prodotto, quantita in vendita1.prodotti_quantita.items():
    inventario.rimuovi_prodotto(prodotto, quantita)

# Stampa del risultato
print("Grazie per l'acquisto,", cliente1.nome)
print("Totale: $", totale_vendita1)
print("Inventario rimanente:")
for prodotto, quantita in inventario.prodotti.items():
    print(prodotto.nome, "-", quantita, "pezzi")

Si noti che questa è solo una bozza semplificata e che un vero programma gestionale dovrebbe includere molte altre funzionalità, come la gestione degli ordini, delle fatture, delle scorte, delle tasse, dei rapporti finanziari e altro ancora.

Foto di Christina Morillo: https://www.pexels.com/it-it/foto/persona-che-utilizza-macbook-pro-1181373/

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