Bac004 - Parte 2 (Algoritmo)

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Introdução à Programação
FARRER, H. et. alli. Algoritmos Estruturados. 3a. 
edição. Rio de Janeiro. LTC – 1999. Capítulo 0
GUIMARÃES, A. M. e LAGES, N. A. C. Algoritmos e 
Estrutura de Dados. 1a. edição. Rio de Janeiro. 
LTC, 1985.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 2
Introdução
 A tarefa de processamento de dados 
consiste em tomar certa informação, 
processá-la e obter o resultado desejado.
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Introdução – Esquema do 
Computador Digital
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Introdução – Esquema do 
Computador Digital
 Unidade de Entrada
 Traduz informação de uma grande variedade de 
dispositivos em um código que a unidade central 
de processamento é capaz de entender.
 Memória
 Armazena os dados e os programas que 
“manipulam” estes dados.
 Unidade Lógica e Aritmética
 Nesta unidade são feitos todos os cálculos 
aritméticos e qualquer manipulação de dados, 
sejam eles numéricos ou não.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 5
Introdução – Esquema do 
Computador Digital
 Unidade de Controle
 É a unidade responsável pelo fluxo dos dados. Ela obtém 
dados armazenados na memória e interpreta-os. Controla 
a transferência de dados da memória para a unidade 
lógica e aritmética, da entrada para a memória e da 
memória para a saída.
 Unidade de Saída
 Os dados processados são convertidos, por esta unidade, 
de impulsos elétricos em palavras ou números que podem 
ser “escritos” em impressoras ou “mostrados” em vídeos 
ou numa série de outros dispositivos.
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Introdução
 Sistema
 Conjunto de objetos, dotado de 
propriedades características, capazes de 
se interagir, dentro de um determinado 
contexto.
 Estado 
 Conjunto de propriedades relevantes dos 
objetos de um dado sistema, em um 
determinado instante.
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Introdução
 Ação 
 Evento que ocorre em um período de 
tempo finito estabelecendo um efeito 
intencionado e bem definido.
 Toda vez que um determinado sistema 
estiver num estado En, e sofrer a 
aplicação da ação an, será levado ao 
estado En+1, após um certo intervalo de 
tempo.
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Introdução
 Processo
 Seqüência temporal de (sub) ações, cujo 
efeito acumulado é igual ao efeito de um 
único evento equivalente.
 Programa
 “Formulações concretas de algoritmos 
abstratos baseados em representações e 
estruturas específicas de dados” (Wirth).
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Introdução
 Algoritmo
 Descrição de um padrão de 
comportamento (o que fazer) expressa 
em termos de um repertório finito e bem 
inteligível de ações primitivas (como 
fazer), as quais, supõe-se, a priori, sejam 
possíveis de executar.
 Programar é basicamente construir 
algoritmos.
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Introdução
 Algoritmo
 Descrição de um conjunto de comandos que, 
obedecidos resultam numa sucessão finita de 
ações.
 Um algoritmo se destina a resolver um 
problema: fixa um padrão de comportamento a 
ser seguido, uma norma de execução a ser 
trilhada, para se atingir como o resultado final, a 
solução de um problema.
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Introdução
 Algoritmo
 Ao escrever um algoritmo, começa-se 
considerando o acontecimento como um 
processo, dividindo-o em uma seqüência de 
(sub) ações que deverão ser realizadas 
sucessivamente.
 É necessário o uso de um conjunto de 
mecanismos que permita o desenvolvimento de 
algoritmos, e que seja conciso, para evitar 
ambigüidades e libertar o programador do rigor 
e limitações das linguagens de programação.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 12
Elementos de um Algoritmo
 Alfabeto
 Letras do alfabeto padrão inglês, 
maiúsculo e minúsculo;
 Dez algarismos
 Outros símbolos
 +, -, *, /, (), {}, >, <, =, <=, >=, <>, “, ., vírgula, 
_, :, ;, !, ?, %, &, #, @, \
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 13
Elementos de um Algoritmo
 Comentários
 Informações acrescentadas a um algoritmo com 
o objetivo de identificá-lo, explicar a sua função 
e esclarecer trechos.
 Ele é um texto ou simplesmente uma frase, que 
aparece sempre delimitado por chaves.
 Podem ser colocados em qualquer ponto onde 
se façam necessários. 
 Forma Geral:
{Texto}
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Elementos de um Algoritmo
 Pseudo-comandos
 Descrições genéricas de trechos de algoritmos 
que ainda deverão ser desenvolvidos, até que 
possam ser expressos em termos dos 
comandos e estruturas de controle básicos. 
Recomenda-se que, ao se desenvolver a idéia 
expressa na sentença, o pseudo-comando 
passe a fazer parte do algoritmo como 
comentário.
 Forma Geral:
Texto
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Forma Geral de um Algoritmo
início
{identificação}
{abstrações de dados}
{definições de dados}
{abstrações de comandos}
{definições de comandos}
fim
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Um Algoritmo Inicial
 Fazer um algoritmo para ler dois 
valores do teclado e mostrar a sua 
soma na tela.
 Primeiro Passo: Identificar o objetivo do 
algoritmo
 Segundo Passo: Isolar processos
 Terceiro Passo: Isolar ações 
consideradas primitivas
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Um Algoritmo Inicial – Primeiro 
Passo
 Identificar o objetivo do algoritmo
início
ler dois valores inteiros e mostrar sua soma
fim
Processo 1
Processo 2
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Um Algoritmo Inicial – 
Segundo Passo
 Isolar processos
início
{ler dois valores inteiros e mostrar sua soma}
ler dois valores inteiros
mostrar sua soma
fim
O que é 
necessário?
O que é 
necessário?
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Um Algoritmo Inicial – Terceiro 
Passo
 Isolar ações consideradas primitivas
início
{ler dois valores inteiros e mostrar sua soma}
definir um local para armazenar o primeiro valor
definir um local para armazenar o segundo valor
ler um valor do teclado e armazená-lo
ler outro valor do teclado e armazená-lo
mostrar a soma dos valores armazenados
fim
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 20
Refinamentos
 Um algoritmo é considerado completo 
se os seus comandos forem do 
entendimento do seu destinatário.
 Um comando que não for do 
entendimento do destinatário terá de 
ser desdobrado em novos comandos, 
que constituirão um refinamento do 
comando inicial.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 21
Refinamentos
 Se um algoritmo é formado não 
apenas por um comando, mas por 
vários, isto significa que na sua 
execução não se consideram apenas 
o estado inicial e o final de uma ação 
dele resultante, mas que se 
consideram também estados 
intermediários que delimitam as 
ações decorrentes de cada comando.
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Refinamentos
 Um algoritmo e os seus refinamentos 
são formados por comandos, que 
determinam as ações a serem 
executadas pelo seu destinatário e por 
estruturas de controle que 
determinam a ordem em que os 
comandos devem ser executados, se 
devem ser executados ou não e 
quando devem ser repetidos.
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Refinamentos
 Se um comando de um refinamento for 
um tanto vago, ele poderá, por sua 
vez, ser desdobrado em novos 
comandos, produzindo-se o 
refinamento de um refinamento, e 
assim sucessivamente.
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Exemplo de um Algoritmo
 Descrever um algoritmo que mostre todos 
osnúmeros da série de Fibonacci menores 
que um valor dado n.
 A seqüência de FIBONACCI se define como 
tendo os dois primeiros termos iguais a um 
e cada termo seguinte igual a soma dos 
dois termos imediatamente anteriores. 
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Exemplo de um Algoritmo
 Algoritmo Fibonacci
inicio
Escreva os termos de Fibonacci 
inferiores a n
fim
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Exemplo de um Algoritmo - 
Refinamento
 Série de Fibonacci inferiores a n
inicio
Receba o valor de n
Processe os 2 primeiros termos
Processe os termos restantes
fim
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Exemplo de um Algoritmo - 
Refinamento
 Refinamento Processe os 2 primeiros termos
inicio
Atribua o valor 1 ao primeiro termo
se ele for menor do que n
então escreva-o
fim se
Atribua o valor 1 ao segundo termo
se ele for menor do que n
então escreva-o
fim se
fim
Só será 
executado se o 
valor for 
menor que n
Só será 
executado se o 
valor for 
menor que n
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Exemplo de um Algoritmo - 
Refinamento
 Refinamento de “Processe os termos restantes”:
inicio
repita
Calcule novo termo somando os 2 anteriores
se novo termo for maior ou igual a n
então interrompa
fim se
Escreva novo termo
fim repita
fim
Vai repetir de acordo 
com uma condição
Valor maior 
ou igual a n 
interrompe
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 29
Exemplo de um Algoritmo - 
Completo
Algoritmo Fibonacci
inicio
Receba o valor de n
{Processamento dos 2 primeiros termos}
Atribua o valor 1 ao primeiro termo
se ele for menor do que n
então escreva-o
fim se
Atribua o valor 1 ao segundo termo
se ele for menor do que n
então escreva-o
fim se
{Processamento dos termos restantes}
repita
Calcule novo termo somando os 2 anteriores
se novo termo for maior ou igual a n
então interrompa
fim se
Escreva novo termo
fim repita
fim
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 30
Algoritmos Estruturados
 Objetivos da Técnica
 Facilitar o desenvolvimento dos 
algoritmos;
 Facilitar o seu entendimento;
 Antecipar a comprovação da sua 
correção;
 Permitir que o seu desenvolvimento 
possa ser empreendido simultaneamente 
por uma equipe de pessoas.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 31
Algoritmos Estruturados
 O desenvolvimento estruturado preconiza 
que:
 Os algoritmos sejam desenvolvidos por 
refinamentos sucessivos. 
 Os sucessivos refinamentos são módulos, que 
delimitam poucas funções e são os mais 
independentes possíveis, isto é, conservam 
poucos vínculos com outros módulos.
 Nos módulos deve ser usado um número 
limitado de diferentes comandos e de 
diferentes estruturas de controle.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 32
Fluxograma
• Um tipo de representação algorítmica.
• Escrever os passos a serem seguidos 
para resolver o problema
• Utiliza símbolos gráficos predefinidos
• Mais fácil entendimento do que a 
narrativa
• É necessário aprender a simbologia e o 
algoritmo não apresenta muitos detalhes
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 33
Fluxograma
• Exemplo: Multiplicar dois números
INÍCIO N1, N2
FIM
M = N1 * N2
M
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Linguagens de Programação
 Para armazenar um algoritmo na 
memória de um computador e para 
que ele possa, em seguida, comandar 
as operações a serem executadas, é 
necessário que ele seja programado, 
isto é, que seja transcrito para uma 
linguagem que o computador possa 
“enteder”, direta ou indiretamente.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 35
Linguagens de Programação
 Os computadores só podem executar 
diretamente os algoritmos expressos 
em linguagem de máquina, que é um 
conjunto de instruções capazes de 
ativar diretamente os dispositivos 
eletrônicos do computador.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 36
Linguagens de Programação
 Logo surgiu a idéia de se escreverem programas 
em Linguagem simbólica, mais conhecida por 
Linguagem Assembly ou Linguagem montadora.
 Um programa em Assembly, para controlar o 
computador, deve primeiro ser transformado em 
linguagem de máquina. Como cada comando da 
linguagem Assembly corresponde a um comando 
em linguagem de máquina, esta transformação 
pode ser feita facilmente pelo próprio computador, 
por meio de um programa chamado montador ou 
Assembler.
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Linguagens de Programação
 Criação de linguagens em que a programação era 
feita por meio de uma notação matemática e de 
algumas palavras da língua inglesa, deixando ao 
próprio computador a tarefa de traduzir este 
programa para a linguagem de máquina, por meio 
de um programa chamado compilador.
 A primeira destas linguagens, que teve ampla 
aceitação, surgiu em 1957 e é ainda hoje utilizada. 
Trata-se da linguagem FORTRAN, nome formado 
com partes das palavras “Formula Translation”.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 38
Linguagens de Programação
 A escolha da linguagem de programação 
para se usar em um computador depende, 
antes de tudo, da existência de um 
programa compilador (que traduza o 
algoritmo escrito na linguagem escolhida 
para a linguagem de máquina) ou de um 
programa interpretador (que interprete 
cada comando do programa e execute uma 
série de instruções que a ele 
correspondem).
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Exercício
 Um algoritmo não pode conter um 
comando como:
 Escreva todos os termos da sequência 
de Fibonacci
 Por quê?
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Tópicos para Discussão
 Esquema do Computador Digital
 Sistema – Estado – Ação – Processo – Programa
 Algoritmo
 Comentários
 Pseudo-comandos
 Passos do algoritmo
 Refinamentos
 Algoritmos Estruturados
 Linguagens de Programação
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 IDE (Integrated Development 
Environment) Code::Blocks
Baseado no Material de Walter Nagai e Cláudia 
Akemi Izeki
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 42
Code::Blocks
 Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE) 
free para a linguagem C/C++.
 Multiplataforma operacional, ou seja, a mesma 
versão funciona em sistemas operacionais 
Linux, Mac e Windows.
 Pode ser adaptado para funcionar com várias 
linguagens derivadas de C/C++, mas na 
disciplinas de BAC004 será utilizada a versão 
do Code::Blocks que possui um compilador 
C/C++ embutido similar ao gnu C++ (gcc) do 
Linux.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 43
Sobre o Code::Blocks
• IDE para vários
• compiladores C/C++
• Open-source
• Multiplataforma
• Plug-ins
• Importa projetos do 
MS VC++ e DevC++
• Debugger
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 44
Download e Instalação
• O IDE Code::Blocks está disponível no endereço: 
<http://www.codeblocks.org>
• No link “Downloads”, escolha a versão “binary 
release”
– Windows:
• codeblocks-12.11-setup.exe (sem 
compilador)
• codeblocks-12.11mingw-setup.exe 
(com compilador GNU-gcc integrado)
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 45
Interface Inicial Code::Blocks
Management
Start Here
Log & Others
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 46
Interface Inicial Code::Blocks
Gerenciamento de 
projetos, símbolos 
declarados e
recursos utilizados nos 
projetos
Um workspace é uma 
abstração de área de 
trabalho contendo os 
arquivos que farão parte 
do projeto de sua 
aplicação
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Interface Inicial Code::Blocks
Criar um novo 
Projeto
Abre Projeto 
Existente
Área de textos 
de logs,busca 
e depuração
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Criando um projeto
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Criando um projeto
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Criando um projeto
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Criando um projeto
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Criando um projeto
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 53
Projeto Criado
Com o projeto criado, pode-se observar a 
pasta “Source”, onde devem ser inseridos os 
códigos-fontes da sua aplicação
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 54
Arquivos e pastas criadas
• Na pasta/diretório que você indicou são 
criadas as pastas:
– bin: pasta onde pode ser encontrado 
executável;
– obj: pasta onde são encontrados os 
arquivos-objeto da compilação de 
cada arquivo .cpp
• O arquivo contendo as especificações do 
projeto possui extensão .cbp
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 55
Construção e Execução
• Tecla F9 – constrói a aplicação, compilando 
todos os arquivos, e executa logo em seguida;
• Teclas CTRL + F9 – constrói a aplicação;
• Teclas CTRL + F10 – executa a aplicação;
• Teclas CTRL + F11 – reconstrói a aplicação;
• No menu “Build” existem outras opções: 
limpar pastas, limpar workspace, entre 
outros.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 56
A linguagem C
Alguns slides foram retirados 
do material do professor 
Wandré Veloso
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 57
A Linguagem C
• É uma linguagem de médio nível, é uma linguagem 
que não está tão afastada da máquina.
• C é uma linguagem portável - um programa 
desenvolvido para uma máquina pode facilmente 
migrar para outra sem muitas alterações.
• O código gerado para um programa C é mais 
resumido (otimizado).
• Existem versões compiladas e interpretadas de C. 
As versões compiladas são mais rápidas, mas as 
versões interpretadas são preferidas quando se 
quer depurar um programa.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 58
Palavras Chaves
• Palavras reservadas da linguagem 
ANSI C:
– auto, double, int, struct, typedef, static, 
break, else, long, switch, char, while, 
case, enum, register, extern, return, union, 
const, float, short, unsigned, continue, for, 
signed, void, default, goto, sizeof, volatile, 
do, if.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 59
Palavras Chaves
• Palavras reservadas da linguagem C++
– catch, inline, private, template, class, new, 
protected, this, delete, operator, public, virtual, 
friend.
• Todas as palavras chaves de C e C++ são 
minúsculas. 
• A linguagem faz distinção entre palavras 
maiúsculas e minúsculas.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 60
Biblioteca de Funções e 
Linkedição
• Além das palavras chaves, todo compilador C vem 
com uma biblioteca padrão de funções que facilitam 
aos programadores a realização de tarefas como ler 
uma variável qualquer, comparar cadeias de 
caracteres, obter a data do sistema operacional.
• Existe uma biblioteca básica definida pelo padrão 
ANSI, mas alguns compiladores C vem com 
algumas funções extras para aplicações gráficas por 
exemplo.
• As bibliotecas devem ser incluídas nos programas 
que fazem uso dela e as funções usadas pelo 
programa serão LINKEDITADOS (ligados) ao 
programa.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 61
Anatomia de um Programa
• Todo programa em C segue uma estrutura básica, 
conforme o esquema apresentado abaixo:
[inclusão de bibliotecas]
[declaração de constantes e variáveis globais]
[declaração dos protótipos de funções]
int main ( )
{
[corpo do programa principal]
}
[implementação das funções do programa]
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 62
Primeiro Programa
/* ProgC001.cpp
 Anatomia de um programa C
 Autor: Fabiana
 Data: 08/03/2013 */
# include <iostream>
# include <cstdlib>
 int main( ) {
 std::cout << "UNIFEI\n";
 std::cout << "Campus Itabira\n";
 std::cout << "2013";
 system("PAUSE > null");
 return 0;
 }
Comentário de mais de uma linha
Bibliotecas
Função Principal
Impressão em tela.
Fornece uma pausa 
no sistema, 
possibilitando a 
visualização do 
resultado
Retorno
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 63
Função main
• Todo programa C++ deve existir uma 
única função chamada main. Ela 
marca o ponto de partida do programa
• Se um programa for constituído de 
uma única função, esta será main
• O programa termina quando for 
encerrada a execução da função 
main
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 64
Função main
• A função main do código anterior é do tipo 
int
• Significa que ela deverá retornar um 
número inteiro
• A instrução return 0; é que caracteriza 
esse retorno
• Quando o programa dá algum tipo de erro, 
o retorno da função main pode ser 
diferente de 0.
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 65
Chaves
• Toda função ou bloco C++ deve 
começar com uma chave de abertura 
de bloco { e terminar com uma de 
fechamento de bloco }
• As chaves delimitam o corpo da 
função
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 66
Espaços em Branco
• O compilador ignora os espaços em branco
• Podemos colocar diversas instruções em 
uma única linha ou até saltar linhas 
diversas
• Exceções: Não usar espaços em textos 
escritos entre aspas, nomes de funções, 
operadores, comandos de linguagem e 
diretivas de pré-processador
• Ex: #include <iostream>
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 67
Diretivas do pré-processador
• Não é uma instrução da linguagem C++ 
(não há ponto-e-vírgula no final)
• O pré-processador é um programa que 
examina o programa-fonte em C++ e 
executa certas modificações com base em 
instruções chamadas de diretivas
• Toda diretiva é iniciada pelo símbolo # e 
seu texto deve ser escrito em uma única 
linha
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 68
Diretiva #include
• Provoca a inclusão de outro arquivo em nosso programa-fonte
• Substitui a linha contendo essa diretiva pelo conteúdo do arquivo
• A substituição é feita antes de o programa ser compilado
• O arquivo iostream contém as definições e declarações 
necessárias para o uso de objetos stream, no nosso caso cout, e 
também para o uso da função system()
• O arquivo cstdlib contém funções envolvendo alocação de 
memória, controle de processos, conversões e outras
• Se usarmos os sinais < e > o arquivo é procurado somente na pasta 
INCLUDE do compilador
• Se usarmos aspas duplas, o arquivo é procurado primeiramente na 
pasta atual e depois, se não for encontrado, na pasta INCLUDE
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 69
Diretiva using
• O namespace é uma região que agrega um 
identificador a todos os nomes declarados dentro dela
• Em outras palavras, namespace é um sobrenome
• O objeto cout está declarado no namespace std
• Para usarmos o cout deveríamos escrever a instrução 
deste modo:
• std::cout << "2013";
• Para que não seja necessário escrevermos std em 
todas as instruções, usamos o comando
• using namespace std;
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 70
Utilização do using
/* ProgC001a.cpp Utilização de using Autor: Fabiana
 Data: 08/03/2013 */
# include <iostream>
# include <cstdlib>
using namespace std;
 int main( ) {
 cout << "UNIFEI\n";
 cout << "Campus Itabira\n";
 cout << "2013";
 system("PAUSE > null");
 return 0;
 }
Diretiva using
Não é necessário 
escrever std::cout
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 71
Cout – códigos especiais
• O objeto cout não quebra a linha no final da 
impressão, por isso devemos utilizar um código que é 
formadopelo sinal \ (barra invertida) e outros 
caracteres.
– \n Nova linha
– \t Tabulação
– \b Retrocesso
– \f Salta página
– \a Toca o auto-falante 
(não usar nos 
computadores da 
faculdade, senão trava)
– \r Volta o cursor para o 
início da linha
– \0 Zero (Null)
– \\ \ (barra invertida)
– \' Aspas simples
– \" Aspas duplas
– \xdd Representação 
hexadecimal de caractere da 
tabela ASCII
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 72
Comentários
• Têm a função de ajudar na documentação do código-
fonte do programa
• Existem dois tipos de comentários
• De uma linha
• int main() //função main
• De várias linhas
• /*No nosso primeiro programa escrevemos 
somente uma frase na tela e esperamos o 
usuário apertar alguma tecla*/
• Não podemos combinar comentários de várias linhas
• /* isso não se pode /* fazer*/
BAC004-Informática-Teórica-Fabiana C Guedes 73
Exercício
• Modifique o programa PROGC001a 
colocando o nome do seu grupo e os 
seus componentes. O nome do grupo e 
os componentes do grupo devem ficar 
em linhas diferentes.
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