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Lógica de programação algorítmica Prof. Cipriano Carneiro Baseado no Material de Aula do Prof. João Novaes Avaliação A disciplina será baseada e avaliada na resolução de problemas PRIMEIRA AVALIAÇÃO: 30% DA NOTA RESOLUÇÃO E PARTICIPAÇÃO DOS EXERCÍCIOS DURANTE O BIMESTRE (VISTO DO PROFESSOR EM LISTA); 70% PROVA TRADICIONAL; SEGUNDA AVALIAÇÃO (100%): Prova Colegiada; PROVA FINAL (100%); Plano de Aula 1 Plano de Aula 2 Plano de Aula 3 Plano de Aula 4 História e objetivos Existem várias linguagens de programação; A primeira mais utilizada foi o FORTRAN em 1954; Atualmente existem centenas, cada uma para um fim bastante específico; O objetivo é aprender a construir algoritmos e consequentemente programas de computador; Dominando algoritmos é muito mais fácil dominar uma linguagem de programação. O que é um programa? É uma coleção de instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador; Essas instruções estão armazenadas em um arquivo que comumente é chamado de executável; Essas instruções aparecem no formato binário que é extremamente difícil de ser lido por um ser humano, mas entendível pelo computador; Normalmente o programa é gerado para uma arquitetura e um sistema operacional específicos. Qual linguagem o computador entende? A linguagem que todo programa deve falar para se comunicar com o computador (processador) é chamada: linguagem de máquina; Também chamado de código binário, pois é representado por 0 (zero) e 1 (um). Exemplo: 00011001000010001110000011010101100000011001000010001110000011 01010110000100011100000110101011000011001000010001110000011010 00110010000100011100000110101011000011001000010001110000011010 10100100110010000100011100000110101011000011001000010001110000 01101000110010000100011100000110101011000011001000010001110000 01101000110010000100011100000110101011000011001000010001110000 01101000110010000100011100000110101011000011001000010001110000 01101000110010000100011100000110101011000011001000010001110000 01101000110010000100011100000110101011000011001000010001110000 01101011011100000010101110010011010101101000110010000100011100 00011010101100001100100001000111000001101000110010000100011100 00011010101100001100100001000111000001101000011001000010001110 00001101010110000011001000010001110000011010101100011101110000 00101011100100110101011010101010101111111111111111100000110101 Linguagem de programação Devido a grande dificuldade da linguagem de máquina surgiram as linguagens de programação; A principal função dela é aproximar os comando que o computador deve realizar com a linguagem humana. Exemplo: while(i<10){ i = i+1; } Compilador Pergunta: se o processador só entende linguagem de máquina como ele é capaz de entender a linguagem de programação? Resposta: não entende!! É ai que entra em cena um elemento importante que traduz o código escrito em linguagem de programação em linguagem de máquina. Algoritmos Procedimento passo a passo para resolução de um problema; Um algoritmo é uma sequência finita de instruções bem definidas que levam a execução de uma tarefa por um computador; Lógica ou estudo prévio para desenvolvimento de programa de computador; Um programa de computador nada mais é que um algoritmo escrito numa linguagem de programação; É a tradução para o inglês do algoritmo feito em português. Algoritmos Pergunta: Porque devemos estudar algoritmos? Resposta: É comprovado que algoritmos é a fundação para o estudo da computação. Algoritmo É como um uma receita de bolo, onde cada passo da confecção do bolo seria representado pelas instruções (passos) do algoritmo. Formas de representação de algoritmos As formas de representação de algoritmo mais conhecidas: –Descrição Narrativa – Fluxograma – Pseudocódigo Algoritmos Algoritmo para chupar uma bala Algoritmo para fritar um ovo 1. Colocar um ovo na frigideira 2. Esperar o ovo ficar frito 3. Remover o ovo da frigideira 1. Pegar a bala 2. Retirar o papel 3. Chupar a bala 4. Jogar o papel no lixo Algoritmos 1. Retirar um ovo da geladeira 2. Colocar a frigideira no fogo 3. Colocar óleo 4. Esperar até o óleo ficar quente 5. Quebrar o ovo separando a casca 6. Colocar o conteúdo do ovo na frigideira 7. Esperar um minuto 8. Retirar o ovo da frigideira 9. Apagar o fogo Algoritmo para fritar um ovo Dicas para construir algoritmos Definir ações simples e sem ambiguidade; Organizar as ações de forma ordenada; Estabelecer as ações dentro de uma sequência finita de passos. Exercícios 1 - Escreva um algoritmo para uma pessoa tomar banho. 2 - Escreva um algoritmo para uma pessoa trocar um pneu furado de um carro. 3 - Escreva um algoritmo para abrir um arquivo de texto armazenado num pen-drive. 4 - Escreva um algoritmo para uma pessoa efetuar um saque de R$ 100,00 em um caixa eletrônico. 5 - Escreva um algoritmo para uma pessoa efetuar uma compra na internet, fazendo pagamento por meio de cartão de credito. Funcionamento dos programas Para a execução dos algoritmos existe três fases: a entrada dos dados que serão processados para obter a saída. Conceitos importantes Variáveis – Os dados que um algoritmo trabalha são armazenados em variáveis, essas informações são guardadas temporariamente até o termino da execução do algoritmo. E podem ter o valor alterado durante a execução; – Exemplo: •Numero de uma conta corrente; •Matricula de um aluno; •O CPF de uma pessoa; Conceitos importantes Variáveis – Em computação uma variável representa um endereço da memória RAM Conceitos importantes Constantes – Como as variáveis são guardadas temporariamente até o termino da execução do algoritmo. A diferença é que o valor contido (guardado) não se altera durante a execução do programa; – Exemplo: • Número PI = 3,14159 26535 89793... • Número neperiano = 2, 789281828... Conceitos importantes Tipos de dados para variáveis – Para manter a integridade dos dados, toda variável deve ser classificada de acordo com o tipo de valor a ser armazenado. INTEIRO LOGICO Tipo Descrição Representa valores inteiros. Exemplos: 10, 5, -5, -10 REAL ou NUMERICO Representa valores reais (com ponto separador da parte decimal). Exemplos: 10, 15.5, -14.67 LITERAL ou CARACTERE Representa texto (sequência ou cadeia de caracteres) entre aspas duplas. Exemplo: "Esta é uma cadeia de caracteres", “B”, “1234” Representa valores lógicos (VERDADEIRO ou FALSO). Exemplo: .v. .f. .verdadeiro. .falso. Conceitos importantes Declaração de variáveis – Consiste na definição dos nomes e dos tipos para as variáveis que serão utilizadas pelos algoritmos; – Corresponde à criação de locais na memória rotulada com o nome da variável (identificador); – Marcada com o tipo de valores que ela pode conter. Conceitos importantes Regras para definição de variáveis – Nomes de variáveis não podem ser iguais a palavras reservadas; – Nomes de variáveis devem possuir como primeiro caractere uma letra; – Não utilizar caracteres especiais; – Ser sucinto e coerente; – Nomes de variáveis não podem conter espaços em branco; – Na sintaxe do Português Estruturado, não há diferença entre letras maiúsculas de minúsculas. Conceitos importantes Operadores de atribuição – São utilizados para expressar o armazenamento de uma valor em uma variável. – Exemplo: nome ← “Joao Novaes” resultado← A + B valor ← 3 Conceitos básicos Operadores de aritméticos – São utilizados para realização dos mais diversos cálculos matemáticos + R ← 10 + 5 - R ← 10 - 5 * R ← 10 * 5 / R ← 10 / 5 ^ R ← 3 ^ 2 mod R ← 10 mod 5 Operador Representação Exemplo Adição Subtração Multiplicação Divisão Exponenciação Módulo Conceitos básicos Operadores relacionais – São utilizados para estabelecer uma relação de comparação entre valores ou expressões. O resultado dessa comparação sempre será um valor lógico (Verdadeiro ou Falso). > A > B < A < B >= A >= B <= A <= B = A = B <> A <> B Operador Representação Exemplo Maior Menor Maior ou igual Menor ou igual Igual Diferente Conceitos básicos Operadores lógicos – Os operadores lógicos servem para combinar resultados de expressões, retornando se o resultado final é verdadeiro ou falso. e .e. A = B .e. B > C .ou. A <> B .ou. B < C .não. .não. A = B Operador Representação Exemplo ou não Conceitos básicos Tabela verdade – mostra os resultados das aplicações dos operadores lógicos conforme os valores dos operadores envolvidos. A B A .e. B A .ou. B .não. A .verdadeiro. .verdadeiro. .verdadeiro. .verdadeiro. .falso. .verdadeiro. .falso. .falso. .verdadeiro. .falso. .falso. .verdadeiro. .falso. .verdadeiro. .verdadeiro. .falso. .falso. .falso. .falso. .verdadeiro. Conceitos básicos Precedência entre operadores – A precedência define a ordem que os operadores são executadas. 3 2 2 1 1 .e. 3 .ou. 2 .não. 1 3 2 1 Operador Aritmético Prioridade Exponenciação Multiplicação Divisão Adição Subtração Operador Lógico Prioridade Operador Prioridade Operador aritmético Operador relacional Operador lógico Conceitos básicos Precedência entre operadores –Exemplo: B ← 5; C ← 3; D ← 1 A ← B + 2 > 5 .ou. C <> 4 .e. D = 0 Exercícios Responda as questões da atividade 1. Palavras reservadas Palavra reservada ou palavra chave, são termos que tem um uso específico para a linguagem; Possuem esse nome porque são reservadas para uso da gramática da linguagem; Exemplos: algoritmo, var, inicio, fimalgoritimo, se, para, enquanto, verdadeiro, falso, etc. Construção de algoritmos Estrutura Básica (Pseudocódigo) algoritmo <nome_do_algoritmo> var <declara de variaveis> inicio <lista de comandos> fimalgoritmo Construção de algoritmos Declarando variáveis: var <nome_da_variável>: <tipo_da_variável> ou var <nome_da_variável_1>, <nome_da_variável_2>: <tipo_da_variável> var nome: caractere salario: real idade: inteiro tem_filhos: logico Exemplo Construção de algoritmos Leitura: o algoritmo recebe dados do mundo exterior através de dispositivos de entrada (normalmente teclado) Leia(<identificador>) Leia(nome) Exemplo: Construção de algoritmos Escrita: apresenta os resultados do processamento ao usuário, normalmente utilizando o monitor de vídeo. Escreva(<identificador>) Escreva(“<expressão>”) Escreva(“<expressão>”,<identificador>) Escreva(nome) Escreva(“Você foi aprovado”) Escreva(“Média do aluno: ”,media) Exemplo: Construção de algoritmos Normalmente entrada e saída são utilizados juntos: algoritmo “soma” var n1, n2, resultado: inteiro inicio leia(n1) leia(n2) resultado := n1 + n2 escreva(resultado) fimalgoritmo Exercícios Responda as questões da atividade 2.
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