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Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas CET150 - Processamento de Dados I Prof. Ernando Passos Aula – 01 Algoritmo: Definição, Conceitos básicos Computador ● É uma máquina que a partir de dados de entrada, realiza o processamento desses dados e gera resultados como saída. Dados de entrada Processamento Dados de saída ● Funcionamento de uma pipoqueira elétrica. ● A máquina (pipoqueira elétrica) só realiza esta função, tem um comportamento bastante específico. Dados de entrada Grão de milho Processamento Aquecimento do grão Dados de saída Pipoca Computador ● No computador diferentemente do exemplo anterior, pode-se realizar tarefas distintas em função das instruções armazenadas em sua memória; ● O computador obedece nossas instruções, ou seja, antes de utilizá-lo temos que explicar o que se quer que ele faça; ● É preciso informar ao computador os passos e a sequência que deve ser executada para concluir uma determinada tarefa. Instruções ● Em linguagem comum, são um conjunto de regras ou normas definidas para a realização de alguma tarefa; ● Na computação, instrução é a informação que indica a um computador uma ação elementar a executar. Instruções ● Uma instrução isolada não permite realizar um processo por completo, para isso é necessário um conjunto de instruções colocadas em ordem sequencial lógica. ● Daí, a necessidade da criação de algoritmos. Algoritmos ● Sequência finita de instruções, ordenadas de forma lógica para resolução de uma determinada tarefa ou problema; ● O algoritmo é um caminho utilizado para a solução de um problema; ● São exemplos de algoritmos: instruções de montagem, receitas, manuais de uso. Algoritmos no dia-a-dia ● Instruções de montagem de um equipamento; ● Receita de uma comida; ● Manuais de uso; ● Trocar pneu de um carro; ● Roteiro de um experimento de Física; ● Tomar banho; ● Pintar a parede; Algoritmos no dia-a-dia ● São propriedades do algoritmo: ● Ações simples e bem definidas; ● Sequência ordenada de ações; ● Sequência finita de passos; ● O algoritmo fixa um padrão de comportamento a ser seguido, garantindo que sempre que seja executado sob as mesmas condições, produza os mesmos resultados. ●Qual o padrão necessário para a sequência: Exemplo Receita de bolo: 1. Misture os ingredientes 2. Junte a forma com a manteiga 3. Despeje a mistura na forma 4. Leve a forma ao forno 5. Enquanto não corar deixe a forma no forno 6. Retire a forma do forno 7. Fim Exemplo Troca de um pneu furado: 1. Desapertar ligeiramente as porcas 2. Suspender o carro 3. Retirar as porcas do pneu 4. Colocar o pneu de reserva 5. Apertar as porcas 6. Baixar o carro 7. Fim Exercícios Fazer um algoritmo que realize os seguintes passos: ● Trocar uma lampada; ● Fazer uma sopa de verduras; Etapas na solução de problemas 1.Identificar e Analisar o problema que deseja solucionar; 2.Estruturar a solução do problema (sequência dos passos); 3.Executar a solução do problema; 4.Verificar a adequação e resultados; Identificar e Analisar ● Quais os resultados esperados (Dados de saída) ?; ● Quais informações são necessárias para a obtenção desses resultados (Dados de entrada) ?; ● Quais operações necessárias para transformar os dados de entrada nos resultados desejados ? Exemplo ●Situação: Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e possui uma aceleração escalar constante igual a 2,0m/s2. Qual a velocidade escalar após 3 segundos? ●Problema: Determinar a velocidade no tempo t=3s. ●Resultados esperados: Velocidade do veículo em m/s. ●Informações: Velocidade inicial (vi), aceleração (a) e o tempo (t). ●Operações necessárias: v = vi + a * t Solução de problemas Estrutura básica para a solução de problemas: ● Sequência; ● Seleção; ● Repetição; Sequência ● A sequenciação é uma convenção com o objetivo de reger o fluxo de execução do algoritmo; ● Qual a primeira ação a ser executada? E qual ação vem a seguir? Seleção ● Inclui no algoritmo uma condição, que determina qual ou quais ações serão executadas dependendo do resultado da inspeção da condição resultar verdadeiro ou falso; ● Algoritmo para verificar se um número é par ou ímpar: 1. Digitar o número a ser verificado 2. Se o resto da divisão do número por 2 for 0 então pule para passo 3, senão pule para o passo 4 3. O número digitado é par 4. O número digitado é ímpar 5. Fim Repetição ● Execução de um conjunto de passos repetidas vezes; ● Pode ter quantidade definida de repetição, ou, repetições enquanto uma condição seja verdadeira; Exemplo: Algoritmo para pintar a parede: 1. Escolher a cor da tinta 2. Pegar a lata da tinta desejada 3. Pegar o pincel 4. Enquanto não chegar ao fim da parede, repita os passos 5,6 e 7 5. Molha o pincel na tinta 6. Passa o pincel na parede 7. Deslocar um passo a esquerda Formas de representação de algoritmos ● Dentre as formas de representação de algoritmos mais conhecidas, destacam-se: ● Fluxograma; ● Descrição Narrativa; ● Pseudocódigo ou linguagem de programação; Fluxograma ● Representação gráfica de algoritmos; ● Formas geométricas diferentes, implicam em ações distintas; ● Tal propriedade facilita o entendimento do funcionamento do algoritmo; ● Encontra-se em um nível intermediário entre a narrativa e a linguagem de programação. Fluxograma - Representação Indica o início ou término do programa/algoritmo Indica a decisão que deve ser tomada, indicando a possibilidade de desvios para diversos outros pontos do fluxo Indica cálculos a efetuar, atribuições de valores ou qualquer manipulação de dados Fluxograma - Representação Entrada de dados pelo teclado Saída de dados na tela/display Inicio Junte a forma com a manteiga Misture os ingredientes Despeje a mistura na forma Leve a forma ao forno Espere 40 minutos Retire a forma do forno Fim Descrição Narrativa ● Nesta representação os algoritmos são expressos em linguagem natural (Português); ● Válido principalmente quando o receptor da informação não tenha conhecimento de algoritmos ou programação; ● Tem como principal vantagem a utilização do português para representação; ● Tem como principal desvantagem a capacidade de poder ter diferentes interpretações para uma descrição narrativa. Exemplo – Descrição Narrativa Receita de bolo: 1. Misture os ingredientes 2. Junte a forma com a manteiga 3. Despeje a mistura na forma 4. Leve a forma ao forno 5. Enquanto não corar deixe a forma no forno 6. Retire a forma do forno 7. Fim Linguagem de Programação ● Obedece a regras definidas pela linguagem utilizada; ● Forma de representação de algoritmos rica em detalhes; ● Representada através de códigos; ● Uma combinação das características das duas formas de representações anteriores. Exemplo Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28
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