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9/1/2017 1 Lógica de Programação Aula 2 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Prof Carlos Lahoz Baseada no Livro de André Forbellone & Henri Eberspacher, Person, São Paulo, 2005 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Dado e Informação Dado: representação simbólica de um conteúdo quantificável. Os dados podem ser considerados a unidade básica da informação. Quantificável significa que algo pode ser quantificado e depois reproduzido sem que se perceba a diferença para com o original. Texto é um dado. Também são dados fotos, figuras, sons gravados e animação, pois todos podem ser quantificados ao serem introduzidos em um computador. 9/1/2017 2 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Dado e Informação Informação: abstração que traz significado para os dados. É o resultado do processamento dos dados. Ou seja, os dados foram analisados e interpretados sob determinada ótica, e a partir dessa análise se torna possível qualificar esses dados, Portanto, tomar um dado como uma informação depende do ser humano que o recebe e que o interpreta, associando-o a um conceito conhecido. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Dado e Informação Um exemplo desta diferença é uma tabela de nomes de cidades do mundo e temperaturas máxima e mínima ocorridas no dia anterior, como essas publicadas diariamente em alguns jornais. Essa tabela, que consiste de simples dados, é interpretada por um leitor como contendo uma porção de informações, pois ele é capaz de associar o nome de cada cidade com o conceito que faz dela, os graus de temperatura com o conceito que ele tem de frio ou calor, etc. (Setzer, 2004) 9/1/2017 3 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Dado e Informação Outro exemplo: No relatório de vendas de uma empresa, foi obtido o dado de que ela realizou um total de vendas no período de R$ 500.000,00. O que isso significa? Isso é só um dado, ele não diz que a empresa obteve lucro com esse montante de vendas ou se o objetivo foi atingido, Imaginemos que e meta de vendas da empresa fosse de R$ 800.000,00 e com esse total de vendas ela poderia pagar suas contas, funcionários etc. Assim, o total apresentado das vendas no período, nos daria a informação de que a empresa obteve (ou não) o volume necessário à manutenção de suas atividades. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Tipos Primitivos Podemos dividir os dados em quatro tipos básicos: •INTEIRO •REAL •CARACTERES •LÓGICOS 9/1/2017 4 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Tipo INTEIRO INTEIRO: São caracterizados como tipos inteiros os dados numéricos positivos ou negativos, excluindo-se destes qualquer número fracionário. Como exemplo deste tipo de dado têm-se os valores: 35, 0, -56, entre outros. Exemplo: Ele tem 15 irmãos A escada possui 8 degraus Meu vizinho comprou 2 carros novos Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Tipo REAL REAL: São caracterizados como tipos reais os dados numéricos positivos, negativos e números fracionários. Como exemplo deste tipo de dado têm-se os valores: 35, 0, -56, 1.2, -45.897, entre outros. (números em programas devemos utilizar a notação inglesa e substituir a vírgula pelo ponto flutuante) Exemplo: Ele tem 1,73 de altura Meu saldo bancário é de R$ 215,20 No momento estou pesando 82,5kg 9/1/2017 5 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Tipo CARACTER CARACTERE: são caracterizados como tipos literais às sequências contendo letras, números e símbolos especiais. Uma sequência de caracteres deve ser indicada entre aspas (“”). Este tipo de dado é também conhecido como alfanumérico, string, caracter ou cadeia. Esses caracteres podem ser as letras maiúsculas, as letras minúsculas, ou números (não podem ser usados para cálculos) e os caracteres especiais (&, #, @, ?, +). Exemplo: O endereço é “Rua Figueiredo Oliveira, 52 Apto 34” Constava na prova “Use somente caneta” O Parque estava repleto de placas “não pise na grama” Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Tipo LOGICO LOGICO: São caracterizados como tipos lógicos os dados com valores Verdadeiro (V) e Falso (F), sendo que este tipo de dado poderá representar apenas um dos valores. Ele é chamado por alguns de tipo booleano, devido à contribuição do filósofo e matemático inglês George Boole na área da lógica matemática. Exemplo: Porta aberta: F ou V Lâmpada apagada: V ou F 9/1/2017 6 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Variáveis VARIÁVEL: Tem-se como definição de variável tudo aquilo que é sujeito a variações, que é incerto, instável ou inconstante. Todo dado a ser armazenado na memória de um computador deve ser previamente identificado (nome da variável) e é necessário saber qual o seu tipo para depois fazer o seu armazenamento adequado. Exemplo: CotacaoDolar = 3.35 (variavel relativa a cotação do dolar do dia) IndiceInflacao = 1,5 (variável que contem o indice de inflação do mes) Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Constantes CONSTANTE: dado que não sofre nenhuma variação no decorrer do tempo, isto é o valor é o mesmo do inicio ao fim do algoritmo. São valores fixos de dados e as constantes do tipo cadeia de caracteres são delimitadas, normalmente, por aspas Exemplo: PI = 3,1415 numProvas = 4 (numero de provas para calculo media anual do aluno) Aviso = “não pise na grama” 9/1/2017 7 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio Supondo que as variáveis Nota, Nome, Matricula e Sexo sejam usadas para armazenar a nota, o nome, a matrícula e o sexo do aluno, declare-as corretamente, associando o tipo primitivo adequado ao dado. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Expressões Aritméticas Parênteses e operadores aritméticos: parênteses, do mais interno para o mais externo potenciação (pot, exp) radiciação (rad, raiz) *, /, div (parte inteira da divisão), mod (resto da divisão) +, - Precedência dos operandos numéricos (constantes ou variáveis): ordem acima da esquerda para a direita, como aparecem na expressão 9/1/2017 8 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões aritméticas Dados: A = 5, B = 10, C = -8, D = 1,5, calcule: 2 * A mod 3 – C R= 10 mod 3 – (-8) 1 + 8 9 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões aritméticas Dados: A = 5, B = 10, C = -8, D = 1,5, calcule: rad(-2 * C) div 4 R= rad(16) div 4 4 div 4 1 9/1/2017 9 Exercicio de expressões aritméticas ((20 div 3) div 3) + pot(8, 2) / 2: R= (6 div 3) + 64 /2 2 + 32 34 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões aritméticas (30 mod 4 * pot(3, 3)) * -1: R= (30 mod 4 * 27) * -1 (2 * 27) * -1 54 * -1 -54 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle 9/1/2017 10 Exercicio de expressões aritméticas Dados: A = 5, B = 10, C = -8, D = 1,5, calcule: pot(-C, 2) + (D * 10) / A R= 64 + 15 / 5 64 + 3 67 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões aritméticas A = 5, B = 10, C = -8, D = 1,5 rad(pot(A, B/A)) + C * D R= rad(25) – (-8 * 1,5) 5 – 12 -7 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle 9/1/2017 11 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos Operadores relacionais igual a = maior que > menor que < maior ou igual a >= menor ou igual a <= diferente de != Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos A uma comparação realizada utilizando um operador relacional dá-se o nome de relação. O resultado obtido de uma relação é sempre um valor lógico, ou seja, verdadeiroou falso. Considere duas variáveis inteiras, A e B, onde A = 5; B = 8. Relação Resultado A = B Falso A < B Verdadeiro A >= B Falso B != 6 Verdadeiro A >= 5 Verdadeiro 9/1/2017 12 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos Operadores lógicos e (conjunção) ou (disjunção) não (negação) Os operadores lógicos também são conhecidos como conectivos, pois são utilizados para formar novas proposições a partir da junção de duas outras Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos Operadores lógicos Voltando ao exemplo das variáveis inteiras, A e B onde A = 5; B = 8. Exemplos de expressões que usam operadores lógicos: Relação Resultado A<6 e B > 7 Verdadeiro: o valor de A é menor que 6 e o valor de B é maior que 7. A = 5 e B < 5 Falso: apesar de o valor de A ser igual a 5, o valor de B não é menor que 5. A = 5 ou B < 5 Verdadeiro: se ao menos uma das condições for verdadeira (A = 5), o resultado da expressão é verdadeiro. 9/1/2017 13 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos Operadores lógicos: TABELAS-VERDADE Imagine duas expressões P e Q, que podem conter valores ou formulas. Retorna Verdade (True) quando todas as expressões forem verdadeiras. A tabela-verdade do operador e seria: P Q P e Q V V V V F F F V F F F F Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos Operadores lógicos: TABELAS-VERDADE Imagine duas expressões P e Q, que podem conter valores ou formulas. Retorna Verdade (True) quando uma das expressões for verdadeira. A tabela-verdade do operador ou seria: P Q P ou Q V V V V F V F V V F F F 9/1/2017 14 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores relacionais e lógicos Operadores lógicos: TABELAS-VERDADE O Operador de negação (não) trabalha sobre apenas uma expressão. Retorna Verdade (True) quando a expressão não é verdadeira. A tabela-verdade do operador não seria: P não P V F F V Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas Dados: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO Qual é o resultado das expressões abaixo? a) B = A * C e (L ou V) b) B > A ou B = pot(A, A) c) L e B div A >= C ou não A <= C d) não L ou V e rad(A + B) >= C e) B/A = C ou B/A <> C f) L ou pot(B, A) <= C * 10 + A * B 9/1/2017 15 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas a) B = A * C e (L ou V) 7 = 2 * 3,5 e (F ou V) 7 = 2 * 3,5 e V 7 = 7 e V Lembrando: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO V e V V Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas b) B > A ou B = pot(A, A) 7 > 2 ou 7 = pot(2, 2) V ou 7 = 4 V ou F Lembrando: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO V 9/1/2017 16 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas c) L e B div A >= C ou não A <= C F e 7 div 2 >= 3,5 ou não 2 <= 3,5 F e 3 >= 3,5 ou não 2 <= 3,5 F e F ou não V Lembrando: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO F e F ou F F ou F F Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas d) não L ou V e rad(A + B) >= C não F ou V e rad(9) >= 3,5 não F ou V e 3 >= 3,5 não F ou V e F Lembrando: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO V ou V e F V ou F V 9/1/2017 17 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas e) B/A = C ou B/A <> C 7/2 = 3,5 ou 7/2 <> 3,5 3,5 = 3,5 ou 3,5 <> 3,5 V ou F Lembrando: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO V Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio de expressões logicas f) L ou pot(B, A) <= C * 10 + A * B F ou pot(7, 2) <= 3,5 * 10 + 2 * 7 F ou 49 <= 35 + 14 F ou 49 <= 49 Lembrando: A = 2, B = 7, C= 3,5 e L = FALSO F ou V V 9/1/2017 18 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Formação de identificadores No ambiente computacional os dados variáveis são guardados em dispositivos eletrônicos chamados de memória. Podemos imaginar esta “memória” como sendo um armário repleto de gavetas, no qual estas gavetas seriam os locais físicos responsáveis por armazenar objetos. Os objetos (que podem ser substituídos) seriam os dados e as gavetas as variáveis. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Formação de identificadores Visto que na memoria (armário) existem inúmeras variáveis (gavetas), precisamos diferenciá-las, o que é feito por meio de identificadores (etiquetas ou rótulos). Cada variável (gaveta), no entanto, pode guardar apenas um dado (objeto) de cada vez, sendo sempre de mesmo tipo primitivo (material). Portanto, precisamos definir nomes para determinadas gavetas especificando qual é o material dos objetos que lá podem ser armazenados, i.e., declarar as variáveis que serão usadas para identificar os dados. 9/1/2017 19 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Formação de identificadores Os identificadores são os nomes das variáveis, dos programas, das constantes, das rotinas, etc. Regras básicas de formação: - Devem começar por um caractere alfabético - Podem ser seguidos por caracteres alfabéticos ou numéricos -Não devem ser usados caracteres especiais Ex: tipo: identificador; inteiro: X; real: ABC, XPTO, Peso, Dolar; caracter: nome, endereço, Data; logico: resposta; Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Formação de identificadores Lembrando: Os caracteres que você pode utilizar são: os números, as letras maiúsculas, as letras minúsculas e o caractere sublinhado ( _ ). O primeiro caractere deve ser sempre uma letra ou o caractere sublinhado. Não são permitidos espaços em branco e caracteres especiais (@,$, +, -, %, !). Não podemos usar as palavras reservadas nos identificadores, ou seja, palavras que pertençam a uma linguagem de programação. 9/1/2017 20 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Formação de identificadores Exemplo de identificadores validos: A a nota NOTA X5 A32 NOTA1 MATRICULA Nota_1 dia Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Formação de identificadores Exemplo de identificadores não validos: 5b (por começar com número) e 12 (por conter espaço em branco) x-y (por conter o caractere especial) prova 2n (por conter espaço em branco) nota(2) (por conter os caracteres especiais () ) case (por ser palavra reservada) set (por ser palavra reservada) 9/1/2017 21 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Importante: Portugol Como já foi mencionado na Aula anterior, existem diversas formas de se representar a logica de um programa: diagrama de blocos, fluxogramas, e pseudocódigo. O pseudocódigo ou portugol consiste em analisar o enunciado do problema e escrever, por meio de regras predefinidas, os passos a serem seguidos para sua resolução. Vantagem: a passagem do algoritmo para qualquer linguagem de programação é quase imediata, bastando conhecer as palavras reservadas dessa linguagem que serão utilizadas. Desvantagem: é necessário aprender as regras do pseudocódigo. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exemplo de Portugol: algoritmo para dividir dois numeros Em texto narrativo 1.Receber dois numeros que serao divididos 2.Se o segundo numero for zero, então não poderá ser feita a divisão, pois não existe divisão por zero; caso contrario, dividir os numeros. 3.Mostrar o resultado da divisão INICIO N1, N2 N2=0 D=N1/N2 N FIM Impossivel dividir S N Fluxograma 9/1/2017 22 Tipos, Variáveis e Estruturade Controle Exemplo de Portugol: algoritmo para dividir dois numeros INICIO N1, N2 N2=0 D=N1/N2 N FIM Impossivel dividir S N FluxogramaEm Portugol algoritmo declare n1, n2, d numerico escreva “digite um numero” leia n1 escreva “digite outro numero” se n2 igual zero então escreva “impossivel dividir” senao inicio d n1/n2 escreva “divisao =“, d fim_senao fim_algoritmo Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Comandos O comando de atribuição é utilizado para conceder valores ou operações a variáveis, sendo representado pelo símbolo Exemplo: X 4 X X+2 Y “aula” Teste falso 9/1/2017 23 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Comandos O comando de entrada de dados é utilizado para receber dados digitados pelo usuário, que serão armazenados em variáveis. Esse comando é representado pela palavra leia. Exemplo: leia x (um valor digitado pelo usuário será armazenado na variável x) Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Comandos O comando de saída de dados é utilizado para mostrar dados na tela ou na impressora. Esse comando é representado pela palavra escreva, e os dados podem ser conteúdos de variáveis ou mensagens. Exemplo: escreva x (mostra o valor armazenado na variável x) escreva "conteúdo de y = " , y (mostra a mensagem ”conteúdo de y = " e em seguida o valor armazenado na variável y) 9/1/2017 24 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Blocos de comandos Um bloco pode ser definido como um conjunto de ações com uma função definida, nesse caso, um algoritmos pode ser visto como um bloco. Ele serve também para definir os limites nos quais as variáveis declaradas em seu interior são conhecidas. Exemplo: inicio // inicio do bloco (algoritmo) // declaração das variáveis // sequencia de ações fim. // fim do bloco Obs: “//” é o identificador de comentários em um programa. Deve ser utilizado para esclarer alguns passos da logica do algoritmo. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Operadores aritméticos Operador Função Exemplo + Adição 2 + 3, X + Y - Subtração 4 - 2, N - M * Multiplicação 3 * 4, A * B / Divisão 10/2, X1/X2 9/1/2017 25 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Expressões aritméticas Potenciação e Radiciação Operador Função Exemplo pot (x,y) Potenciação pot 2,3 (2 elevado a 3) rad (x) radiciação rad (9) (raiz quadrada de 9) Operador de resto e quociente da divisão inteira Operador Função Exemplo mod resto da divisão 9 mod 4 (resulta em 1) 27 mod 5 (resulta em 2) div quociente da divisão 9 div 4 (resulta em 2) 27 div 5 (resulta em 5) Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Prioridades entre os operadores Precedência entre os operadores lógicos Prioridade Operador 1º. não 2º. e 3º ou Precedência entre todos os operadores Prioridade Operador 1º. Parênteses mais internos 2º. Operadores aritméticos 3º. Operadores relacionais 4º. Operadores lógicos 9/1/2017 26 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio Crie um algoritmo para calcular o IMC de uma pessoa. IMC = p/h2 algoritmo "Calcula o IMC"; var; Nome: caractere IMC, Peso, Altura: real início escreva ("Digite o seu nome") leia (Nome) escreva (“ Digite o seu peso") leia (Peso) escreva ("Digite a sua altura") leia (Altura) IMC ← Peso / (Altura * Altura) escreva ("O IMC é",IMC) fimalgoritmo Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio Crie um algoritmo para calcular a conversão de graus Farenheit para Celsius C = (5 * (F-32) / 9 algoritmo "farenheitCelsius" // Função : temperatura em Farenheit, // para graus Celsius. C = (5 * (F-32) / 9) var celsius , farenheit : real inicio escreva("Farenheit? ") leia(farenheit) celsius <- 5 * (farenheit - 32) / 9 escreval("celsius = ", celsius) fimalgoritmo 9/1/2017 27 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio Curiosidade: A escala Celsius possui o ponto zero na temperatura que a água congela e 100 na temperatura que a água ferve. Daniel Gabriel Fahrenheit escolheu como ponto zero, a temperatura de congelamento de uma mistura de água e sal e o ponto máximo (96) a temperatura de um homem sadio. Desta forma o congelamento da água pura ocorre em 32°Fahrenheit (F) e a ebulição em 212°F. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio Crie um algoritmo para calcular a conversão de graus Celsius para Farenheit C/5=(F-32)/9 algoritmo "Temperatura" // Função : Converter graus Celsius p/ Fahrenheit var C,F:real inicio escreva ("Informe a temperatura em graus Celsius") leia (C) F<-(9*C+160)/5) escreva("A temperatura em graus Fahrenheit é: ", F) fimalgoritmo 9/1/2017 28 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Exercicio William Tomson (conhecido como Lord Kelvin) estudando o comportamento do gases, descobriu a menor temperatura que um corpo poderia atingir, que seria equivalente a -273°C. A partir daí determinou o ponto zero de sua escala. Criou assim o que chamamos de escala absoluta, pois utiliza um fenômeno universal como referência. Nela a água congela em 273 Kelvin (K) e ferve a 373 K - repare que não utilizamos graus, pois esta é a escala absoluta e não uma comparação entre fenômenos como as outras escalas. K=C+273 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Estruturas de Controle 9/1/2017 29 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Estruturas de controle Ao desenvolver algoritmos, ocorrem situações nas quais é preciso repetir um conjunto de instruções até que uma determinada condição ocorra. Nessas situações, são utilizados os comandos de repetição, também conhecidos como laços ou loops. No caso do algoritmo onde se lê duas notas de um aluno, onde é calculada a média e indicado se o mesmo foi aprovado ou reprovado, se fosse necessário calcular a média de dois alunos utilizando apenas a estrutura apresentada como exemplo, teria que, praticamente, duplicar todo o algoritmo. Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Estruturas de controle No caso do algoritmo onde se lê duas notas de um aluno, onde é calculada a média e indicado se o mesmo foi aprovado ou reprovado, se fosse necessário calcular a média de dois alunos, utilizando apenas a estrutura apresentada como exemplo, teria que praticamente duplicar todo o algoritmo. Na criação dos algoritmos são utilizados os conceitos de bloco lógico, entrada e saída de dados, variáveis, constantes, atribuições, expressões logicas, relacionais e aritméticas, bem como comandos que traduzem esses conceitos de forma a representar o conjunto de ações. 9/1/2017 30 Tipos, Variáveis e Estrutura de Controle Estruturas de controle Para que este conjunto de ações se torne viável deve existir uma lógica de forma a representar como as ações devem ser executadas, chamado de fluxo de execução. Por meio das estruturas básicas de controle do fluxo de execução: Sequenciação• Seleção e • Repetição• e da combinação delas, pode-se criar algoritmos para solucionar qualquer tipo de problema.
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