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# Algoritmi

## Introduzione

*(Per scrivere elenchi di codice di programma, fai riferimento a* [*questa pagina di aiuto*](/latex/it/formattazione/11-code-listing.md) *invece.)*

Per impaginare algoritmi o pseudocodice in LaTeX puoi usare una delle seguenti opzioni:

* Scegli UNO dei (`algpseudocode` OPPURE `algcompatible` OPPURE `algorithmic`) pacchetti per impaginare i corpi degli algoritmi, e il pacchetto `algorithm` per la didascalia dell'algoritmo.
* Il `algorithm2e` pacchetto.

**Nota che dovresti scegliere solo uno dei gruppi di pacchetti sopra, e usare solo i comandi e la sintassi forniti dal pacchetto che scegli.** Questi pacchetti non possono essere caricati contemporaneamente; altrimenti riceverai molti errori.

## I pacchetti algpseudocode e algorithm

Il `algpseudocode` pacchetto fornisce un `algorithmic` ambiente e alcuni comandi utili. Puoi [aprire un esempio completo su Overleaf](https://www.overleaf.com/project/new/template/20763?id=71202437\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=) , e in questa sezione entreremo in alcuni dettagli.

Ecco il nostro primo algoritmo, usando ambienti e comandi del `algpseudocode` pacchetto:

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algpseudocode}
\begin{document}
\begin{algorithmic}
\State $i \gets 10$
\If{$i\geq 5$}
    \State $i \gets i-1$
\Else
    \If{$i\leq 3$}
        \State $i \gets i+2$
    \EndIf
\EndIf
\end{algorithmic}

\end{document}
```

[Apri questo breve esempio di algpseudocode su Overleaf](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=algpseudocode+short+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgpseudocode%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithmic%7D%0A%5CState+%24i+%5Cgets+10%24%0A%5CIf%7B%24i%5Cgeq+5%24%7D+%0A++++%5CState+%24i+%5Cgets+i-1%24%0A%5CElse%0A++++%5CIf%7B%24i%5Cleq+3%24%7D%0A++++++++%5CState+%24i+%5Cgets+i%2B2%24%0A++++%5CEndIf%0A%5CEndIf+%0A%5Cend%7Balgorithmic%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

Ecco il risultato:

![Algpseudocode-0.png](/files/5f784aefc32332749c05d3d328eaec2a6a28765c)

*Non dovresti caricare i `algorithm2e`, `algcompatible`, `algorithmic` pacchetti se hai già caricato `algpseudocode`.*

Nota che i nomi dei comandi forniti da `algpseudocode` sono in genere in maiuscole iniziali, ad es. `\State`, `\While`, `\EndWhile`.

Se desideri aggiungere numeri di riga all'algoritmo, puoi aggiungere il primo numero di riga all' `algorithmic` ambiente in questo modo: `\begin{algorithmic}[1]` e ottenere questo risultato:

![Algpseudocode-00.png](/files/788c10fd15a8d5e68ac291e3e11eb35cbe438c58)

L'esempio di algoritmo sopra non ha né didascalia né numerazione. Se ti serve un algoritmo con didascalia, dovrai caricare anche il `algorithm` pacchetto, e aggiungere

```latex
\begin{algorithm}
\caption{...}
...
\end{algorithm}
```

attorno al tuo `algorithmic` ambiente. Puoi usare `\label{...}` dopo il `\caption{...}`, così il numero dell'algoritmo può essere richiamato con riferimento incrociato con `\ref{...}`.

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algorithm}
\usepackage{algpseudocode}
\begin{document}
\begin{algorithm}
\caption{Un algoritmo con didascalia}\label{alg:cap}
\begin{algorithmic}
\Require $n \geq 0$
\Ensure $y = x^n$
\State $y \gets 1$
\State $X \gets x$
\State $N \gets n$
\While{$N \neq 0$}
\If{$N$ is even}
    \State $X \gets X \times X$
    \State $N \gets \frac{N}{2}$  \Comment{Questo è un commento}
\ElsIf{$N$ is odd}
    \State $y \gets y \times X$
    \State $N \gets N - 1$
\EndIf
\EndWhile
\end{algorithmic}
\end{algorithm}

\end{document}
```

[Apri questo breve esempio di algoritmo+algpseudocode su Overleaf](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=Captioned+algorithm%2Balgpseudocode+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgorithm%7D%0A%5Cusepackage%7Balgpseudocode%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithm%7D%0A%5Ccaption%7BAn+algorithm+with+caption%7D%5Clabel%7Balg%3Acap%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithmic%7D%0A%5CRequire+%24n+%5Cgeq+0%24%0A%5CEnsure+%24y+%3D+x%5En%24%0A%5CState+%24y+%5Cgets+1%24%0A%5CState+%24X+%5Cgets+x%24%0A%5CState+%24N+%5Cgets+n%24%0A%5CWhile%7B%24N+%5Cneq+0%24%7D%0A%5CIf%7B%24N%24+is+even%7D%0A++++%5CState+%24X+%5Cgets+X+%5Ctimes+X%24%0A++++%5CState+%24N+%5Cgets+%5Cfrac%7BN%7D%7B2%7D%24++%5CComment%7BThis+is+a+comment%7D%0A%5CElsIf%7B%24N%24+is+odd%7D%0A++++%5CState+%24y+%5Cgets+y+%5Ctimes+X%24%0A++++%5CState+%24N+%5Cgets+N+-+1%24%0A%5CEndIf%0A%5CEndWhile%0A%5Cend%7Balgorithmic%7D%0A%5Cend%7Balgorithm%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

![Algpseudocode-1.png](/files/46adf65a8a3544d557579d566fa5d22b4eba42df)

Il `algorithm` l'ambiente è un [pacchetto float](/latex/it/figure-e-tabelle/02-positioning-images-and-tables.md) come `table` e `ambiente figure`, quindi puoi aggiungere modificatori di posizionamento dei float `[hbt!]` dopo `\begin{algorithm}` se necessario. Questo significa anche che, mentre un lungo `algorithmic` ambiente da solo può andare a capo tra le pagine, un `algorithm` ambiente non lo farà.

Il `algorithm` pacchetto fornisce anche un `\listofalgorithms` comando che funziona come `\listoffigures`, ma per gli algoritmi con didascalia, come questo.

![Algpseudocode-2.png](/files/4bfd43c142407c957f7151bf03a228b34c708a00)

[Apri un esempio completo su Overleaf](https://www.overleaf.com/project/new/template/20763?id=71202437\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=)

## I pacchetti algcompatible/algorithmic e algorithm

Il `algorithmic` pacchetto usa una sintassi simile a `algpseudocode`; **ma** i suoi nomi dei comandi sono in maiuscolo, ad es. `\STATE`, `\WHILE`, `\ENDWHILE`.

D'altra parte, `algcompatible` riconoscerà i nomi dei comandi in maiuscolo e in maiuscole iniziali, quindi `\STATE`, `\WHILE`, `\ENDWHILE`, `\State`, `\While`, `\EndWhile` sono tutti riconosciuti. A parte i nomi dei comandi, `algcompatible` e `algorithmic` i comandi usano la stessa sintassi degli argomenti di `algpseudocode`.

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algcompatible}
% OPPURE \usepackage{algorithmic}
\begin{document}
\begin{algorithmic}
\STATE $i\gets 10$
\IF {$i\geq 5$}
  \STATE $i\gets i-1$
\ELSE
  \IF {$i\leq 3$}
    \STATE $i\gets i+2$
  \ENDIF
\ENDIF
\end{algorithmic}

\end{document}
```

[Apri questo breve esempio di algcompatible su Overleaf](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=algcompatible\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgcompatible%7D%0A%25+OR+%5Cusepackage%7Balgorithmic%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithmic%7D%0A%5CSTATE+%24i%5Cgets+10%24%0A%5CIF+%7B%24i%5Cgeq+5%24%7D+%0A++%5CSTATE+%24i%5Cgets+i-1%24%0A%5CELSE%0A++%5CIF+%7B%24i%5Cleq+3%24%7D%0A++++%5CSTATE+%24i%5Cgets+i%2B2%24%0A++%5CENDIF%0A%5CENDIF+%0A%5Cend%7Balgorithmic%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

Aluni modelli più vecchi o classi di documento potrebbero aver caricato `algorithmic`, quindi dovrai seguire la sintassi e i nomi dei comandi forniti. *Non dovresti caricare i `algorithm2e`, `algpseudocode` pacchetti se il `algorithmic` o `algcompatible` pacchetto è già caricato.*

Il `algorithm` pacchetto può essere usato con `algorithmic`/`algcompatible` per aggiungere didascalie numerate agli algoritmi.

[Apri un esempio completo su Overleaf](https://www.overleaf.com/project/new/template/20768?id=71235978\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=)

## Il pacchetto algorithm2e

Il `algorithm2e` pacchetto ha una struttura sintattica piuttosto diversa dai `algpseudocode`, `algcompatible` e `algorithmic` pacchetti, quindi dovrai fare attenzione a quale pacchetto vuoi usare, o quale pacchetto ha caricato il tuo modello.

Il `algorithm2e` pacchetto fornisce un `algorithm` ambiente:

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algorithm2e}
\begin{document}
\begin{algorithm}
$i\gets 10$\;
\eIf{$i\geq 5$}
{
    $i\gets i-1$\;
}{
    \If{$i\leq 3$}
    {
        $i\gets i+2$\;
    }
}
\end{algorithm}

\end{document}
```

[Apri questo breve esempio di algorithm2e su Overleaf](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=algorithm2e+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgorithm2e%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithm%7D%0A%24i%5Cgets+10%24%5C%3B%0A%5CeIf%7B%24i%5Cgeq+5%24%7D%0A%7B%0A++++%24i%5Cgets+i-1%24%5C%3B%0A%7D%7B%0A++++%5CIf%7B%24i%5Cleq+3%24%7D%0A++++%7B%0A++++++++%24i%5Cgets+i%2B2%24%5C%3B%0A++++%7D%0A%7D%0A%5Cend%7Balgorithm%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

![Algorithm2e-0.png](/files/8e2328ff1b235b295c9290f902708b5c7a1b5572)

Ogni riga nel tuo codice sorgente *devono* termina con `\;` altrimenti il tuo algoritmo continuerà sulla stessa riga di testo nell'output. Solo le righe con una macro che avvia un blocco non dovrebbero terminare con `\;`.

Quando usi `algorithm2e` puoi usare `\caption{...}\ref{...}` direttamente all'interno di questo `algorithm` ambiente, senza bisogno di caricare altri pacchetti. Tuttavia, se vuoi aggiungere commenti nel tuo algoritmo, dovrai prima dichiarare il nome del comando da usare:

```latex
%% Questo dichiara un comando \Comment
%% L'argomento sarà racchiuso da /* ... */
\SetKwComment{Comment}{/* }{ */}

\begin{algorithm}
\caption{Un algoritmo con didascalia}\label{alg:two}
\KwData{$n \geq 0$}
\KwResult{$y = x^n$}
$y \gets 1$\;
$X \gets x$\;
$N \gets n$\;
\While{$N \neq 0$}{
  \eIf{$N$ is even}{
    $X \gets X \times X$\;
    $N \gets \frac{N}{2}$ \Comment*[r]{Questo è un commento}
  }{\If{$N$ is odd}{
      $y \gets y \times X$\;
      $N \gets N - 1$\;
    }
  }
}
\end{algorithm}
```

[Apri questo esempio di algorithm2e con didascalia su Overleaf](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=Captioned+algorithm2e+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgorithm2e%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%25%25+This+declares+a+command+%5CComment%0A%25%25+The+argument+will+be+surrounded+by+%2F%2A+...+%2A%2F%0A%5CSetKwComment%7BComment%7D%7B%2F%2A+%7D%7B+%2A%2F%7D%0A%0A%5Cbegin%7Balgorithm%7D%0A%5Ccaption%7BAn+algorithm+with+caption%7D%5Clabel%7Balg%3Atwo%7D%0A%5CKwData%7B%24n+%5Cgeq+0%24%7D%0A%5CKwResult%7B%24y+%3D+x%5En%24%7D%0A%24y+%5Cgets+1%24%5C%3B%0A%24X+%5Cgets+x%24%5C%3B%0A%24N+%5Cgets+n%24%5C%3B%0A%5CWhile%7B%24N+%5Cneq+0%24%7D%7B%0A++%5CeIf%7B%24N%24+is+even%7D%7B%0A++++%24X+%5Cgets+X+%5Ctimes+X%24%5C%3B%0A++++%24N+%5Cgets+%5Cfrac%7BN%7D%7B2%7D%24+%5CComment%2A%5Br%5D%7BThis+is+a+comment%7D%0A++%7D%7B%5CIf%7B%24N%24+is+odd%7D%7B%0A++++++%24y+%5Cgets+y+%5Ctimes+X%24%5C%3B%0A++++++%24N+%5Cgets+N+-+1%24%5C%3B%0A++++%7D%0A++%7D%0A%7D%0A%5Cend%7Balgorithm%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

![Algorithm2e-1.png](/files/2ff9b59f56365efb317dfa3d1f26604bc762da9a)

Per impostazione predefinita, viene usato lo `plain` stile algorithm. Ma se preferisci le linee attorno all'algoritmo e alla didascalia, puoi aggiungere l' `ruled` opzione del pacchetto quando carichi `algorithm2e`, oppure scrivere `\RestyleAlgo{ruled}` nel tuo documento. I tuoi algoritmi con didascalia saranno quindi impaginati in questo modo:

![Algorithm2e-11.png](/files/f4a45e6ff0d6e45d336bb8523c3b5e0f14649bec)

Il `algorithm2e` pacchetto offre molte opzioni di personalizzazione. Per esempio, se vuoi rimuovere le linee verticali che segnano i blocchi while—end while, if—end if, puoi aggiungere l' `noline` opzione del pacchetto quando carichi `algorithm2e`, oppure scrivere `\SetNoline`. Un `\listofalgorithms` comando è disponibile anche in `algorithm2e`.

[Apri un esempio completo su Overleaf](https://www.overleaf.com/project/new/template/20787?id=71277562\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=)

## Ulteriori letture

* [`algpseudocode` documentazione del pacchetto](https://texdoc.org/pkg/algorithmicx) (vedi sezione 3.1)
* [`algorithmic` e `algoritmo` documentazione del pacchetto](https://texdoc.org/pkg/algorithms)
* [`algorithm2e` documentazione del pacchetto](https://texdoc.org/pkg/algorithm2e)


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