Algoritmos I Unidade 1 - Elementos básicos da pseudolinguagem

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Algoritmos I
• Semestre letivo: 2017.2
• Professor: Fabio Henrique Silva
• Ementa: Introdução à Lógica de Programação. Pseudo-
linguagem. Programação estruturada. Tipos de dados simples.
Estruturas de controle. Funções e Procedimentos.
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• Os objetivos dessa disciplina são:
Apresentar as técnicas de programação estruturada, tipos de dados 
simples, estruturas de controle e modularização.
Conceituar algoritmos e programas.
Reconhecer operadores aritméticos, relacionais, funcionais e lógicos.
Construir algoritmos utilizando estruturas de controles sequenciais, 
condicionais e de repetição.
Reconhecer a necessidade de utilizar subrotinas.
Objetivos da Disciplina
Conteúdo Programático
Unidade 1: Elementos básicos da pseudolinguagem
1.1 Noção de Algoritmos
1.2 Constantes e Variáveis
1.3 Operadores Aritméticos, Relacionais e Lógicos
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Conteúdo Programático
Unidade 2: Estruturas de Programação
2.1 Estrutura Sequencial
2.2 Estrutura Condicional Simples
2.3 Estrutura Condicional Composta
Conteúdo Programático
Unidade 3: Estruturas de Repetição
3.1 Estrutura de Repetição PARA
3.2 Estrutura de Repetição Enquanto
3.3 Estrutura de Repetição REPITA
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Conteúdo Programático
Unidade 4: Subrotinas
4.1 Conceitos de Modularização
4.2 Procedimentos
4.3 Funções
Básica: 
• FARRER, H. et al. Algoritmos Estruturados. Rio de Janeiro: LTC, 1999.
• FORBELLONE, V.; EBERSPACHE, F. Lógica de Programação. São Paulo: Makron Books, 
2000. 
• GUIMARAES, A. M. Algoritmos e Estrutura de Dados. Rio de Janeiro: LTC, 1994. 
Complementar: 
• HOLZNER, S. C: Programação: o guia prático para a programação eficiente. Rio de Janeiro: 
Campus, 1993. 
• KERNIGHAN, Brian W, RITCHIE, Dennis M. C: a linguagem de programação padrão ANSI. 
Rio de Janeiro: Campus, 1989. 
• MANZANO, J. A. N. G. Estudo dirigido de algoritmos. 13.ed. rev, atual e ampl. São Paulo: 
Érica, 2010. 
• SCHILDT, H. C completo e total. 3. ed. rev. e atual. São Paulo: Makron Books, 2009. 
• TREMBLAY, J.P. Ciência dos computadores: uma abordagem algorítmica. São Paulo: 
McGrawn-Hill, 1986.
Bibliografia
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Referências Adicionais
• Apresentação “Lógica de Programação - Forbellone / Eberspacher”
• SEBESTA, R. W. Conceitos de linguagens de programação. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011.
• Apresentação “Algoritmos I”, prof. Jorge Viana Doria Junior
• Apresentação “Programação Estruturada (Modularização/Subprogramação)”, prof. Fabíola 
Gonçalves, UFU
• Apostila “Algoritmos”, prof. Helio Gouvea Prado
UNIDADE 1: 
ELEMENTOS BÁSICOS 
DA 
PSEUDOLINGUAGEM
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1.1 Noção de Algoritmos
George Boole
• Filósofo britânico (1815-1864)
que criou a álgebra booleana,
fundamental para o
desenvolvimento da computação
moderna
• Se dedicou a "entender os
processos de pensamento da
mente humana"
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George Boole
Se você hoje usa um
computador digital
agradeça também a
mim ;)
Lógica
• Além da aplicação na matemática...
‒Busca a "correção do pensamento", determinar quais
operações são válidas e quais não são fazendo análise das
formas e leis do pensamento
‒Procura saber por que pensamos assim e não de outro jeito
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Lógica no dia-a-dia
• Kaiton é um país do planeta Stix.
Todos os Xinpins são de Kaiton.
Logo, todos os Xinpins são Stixianos.
• A gaveta está fechada.
A caneta está dentro da gaveta.
Precisamos primeiro abrir a gaveta para depois pegar a 
caneta.
Lógica de Programação
• Objetiva a racionalidade e o desenvolvimento de
técnicas que cooperem para a produção de soluções
logicamente válidas e coerentes, que resolvam com
qualidade os problemas que se deseja programar
Uso das leis do pensamento, da "ordem da razão" e de processos 
de raciocínio e simbolização formais na programação de 
computadores
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Algoritmo
• O objetivo principal da Lógica de Programação é a
construção de algoritmos coerentes e válidos
• Algoritmo é uma sequência de passos que visam
atingir um objetivo bem definido
‒Na medida em que especificamos uma sequência de
passos, usamos a ordem ("pensamos com ordem"), logo
usamos a lógica
‒O algoritmo sempre produz uma ou mais saídas, sem
necessariamente exigir dados de entrada
Exercício 1
• Pense e escreva em um papel, aplicativo notepad (ou
apenas na mente) as ações necessárias para que você
execute uma tarefa, cotidiana ou não
• Sugestões:
�Trocar uma lâmpada
�Fazer um cupcake
�Voltar para casa de trem
https://static.pexels.com/photos/45227/bulb-electricity-energy-glass-45227.jpeg; https://pixabay.com/p-1270278/?no_redirect; https://pixabay.com/p-1464837/?no_redirect
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Exercício 2
• Imagine que, por exemplo, na sua volta para casa de
trem, as seguintes situações podem ocorrer:
‒O trem estar quebrado
‒N trens estarem quebrados ("N" definido)
‒N trens estarem quebrados ("N" indefinido)
• Como você reescreveria suas ações do Exercício 1
para situações análogas às relatadas acima?
Programa
• Qualquer pessoa com suas experiências pode resolver
os problemas esperados e inesperados na prática
• Um programa de computador tradicional não tem
conhecimento prévio nem adquire experiências
• Devemos determinar em detalhes todas as ações que
ele deve executar, prevendo obstáculos e formas de
transpô-los
‒Tal atividade é realizada pelos programadores
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Representação de Algoritmos
• Lembrando: Algoritmo é uma linha de raciocínio
• Formas de representar algoritmos incluem:
‒Texto
‒Gráfico
* Fluxograma
* Chapin
início
ir para o primeiro soquete
soquetes
restantes < 10
acionar o interruptor
pegar uma escada
posicionar escada
buscar lâmpada nova
acionar o interruptor
não
acendeu?
subir na escada
retirar a lâmpada queimada
colocar lâmpada nova
acionar o interruptor
não
acendeu?
retirar a lâmpada queimada
colocar lâmpada nova
ir ao próximo soquete
fim
F
F
F
V
V
V
Fluxograma tradicional
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Diagrama de Chapin
Forma Textual
ir para o primeiro soquete
soquetes testados < 10
acionar o interruptor
pegar uma escada
colocar a escada embaixo do soquete
buscar lâmpada nova
acionar o interruptor
subir na escada
retirar lâmpada queimada
colocar lâmpada nova
lâmpada não acendeu
retirar lâmpada queimada
colocar lâmpada nova
ir para o próximo soquete
lâmpada não acendeu
• acionar o interruptor;
• se a lâmpada não acender, então
• pegar uma escada;
• posicionar a escada embaixo da lâmpada;
• buscar uma lâmpada nova;
• acionar o interruptor;
• subir na escada;
• retirar lâmpada queimada;
• colocar lâmpada nova;
• enquanto a lâmpada não acender, faça
• retirar lâmpada queimada;
• colocar lâmpada nova;
Fluxograma - Símbolos
Início ou final do fluxograma
Operação de cálculo, de 
atribuição e chamada ou 
retorno de subalgoritmo
Operação de entrada de 
dados
Operação de saída de dados
Decisão
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INICIO
AV1, AV2
MEDIA ← (AV1 + AV2)/2
MEDIA >= 7
"Aprovado" "AV3"
FIM
Conjunto de Regras
• Expressar ações usando a gramática em uma língua
produz ambiguidades
‒"O pregador foi grampeado durante o conserto"
• É necessário usar regras que restrinjam o uso da língua
(português) na representação de algoritmos e
intencionalmente se aproximem das linguagens de
programação reais: pseudocódigo
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algoritmo "resultado"
inicio
real : AV1, AV2, MEDIA;
leia (AV1, AV2);
MEDIA ← (AV1 + AV2)/2;
se MEDIA >= 7 
entao
escreva ("Aprovado")
senao
escreva ("AV3");
fimse;
fim.
Exemplos de Linguagens
• Os computadores são usados em um infinidade de 
diferentes áreas
‒Por exemplo: Aplicações científicas, aplicações comerciais, 
inteligência artificial, programação de sistemas, scripting, 
propósitos especiais
• Em virtude disso, linguagens de programação com 
metas muito específicas têm sido desenvolvidas
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C++- Linguagem Orientada a Objeto
("Hello World")
FORTRAN – Linguagem Imperativa
("Hello World") 
LISP – Linguagem Funcional
(Cálculo de número fatorial)
program helloworld
print *, "Hello world!" 
end program helloworld
#include <iostream>
int main() 
{ 
std::cout << "Hello, world!\n"; 
} 
(defun factorial (n) 
(if (= n 0) 1 
(* n (factorial (- n 1))))) 
Exercício 3
• Crie um algoritmo que resolva o problema da Torre de
Hanói
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Exercício 3
Problema com 4 discos
("minúsculo", "pequeno",
"médio", "grande"):
� Todos os discos devem ser
movidos do primeiro para o
terceiro pino mantendo a
mesma ordem da situação
inicial
� Apenas 1 disco pode ser
movido por vez
� Um disco pequeno nunca
pode estar por baixo de um
disco maior
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
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Exercício 3
Passo 1: mover disco minúsculo para segundo pino
Passo 2: mover disco pequeno para terceiro pino
Passo 3: mover disco minúsculo para terceiro pino
Passo 4: mover disco médio para segundo pino
Passo 5: mover disco minúsculo para primeiro pino
Passo 6: mover disco pequeno para segundo pino
Passo 7: mover disco minúsculo para segundo pino
Passo 8: mover disco grande para terceiro pino
Passo 9: mover disco minúsculo para terceiro pino
Passo 10: mover disco pequeno para primeiro pino
Passo 11: mover disco minúsculo para primeiro pino
Passo 12: mover disco médio para terceiro pino
Passo 13: mover disco minúsculo para segundo pino
Passo 14: mover disco pequeno para terceiro pino
Passo 15: mover disco minúsculo para terceiro pino
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1.2 Constantes e 
Variáveis
Informação
• O ser humano aprendeu a se comunicar por meio de 
informações, que são formadas pelos dados
‒Exemplo de dados: 21, setembro, dia, árvore
‒Exemplo de informação: 21 de setembro é o dia da árvore
• O homem fornece e coleta informações para o 
computador, que é uma máquina capaz de manipular 
muitos dados
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https://elrobotpescador.files.wordpress.com/2015/02/garry-kasparov-deep-blue-ibm.jpg
Você está demorando
muito para mover sua
peça...
(Estou processando os 
dados para te aplicar 
um xeque-mate)
https://elrobotpescador.files.wordpress.com/2015/02/garry-kasparov-deep-blue-ibm.jpg
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Tipos Primitivos
• Dividindo as informações manipuladas pelo computador 
em 4 tipos básicos:
‒ Inteiro
‒Real (ou numérico)
‒Caractere (ou literal)
‒Lógico
Tipos Primitivos
• Inteiro: Números inteiros relativos (negativa, nula, positiva)
‒Ex.: Ele tem 15 irmãos
• Real: Números reais (negativa, nula, positiva)
‒Ex.: Ela tem 1,73 metro de altura
• Caractere: Caracteres alfanuméricos
‒Ex: Constava na prova: "Use somente caneta!"
• Lógico: Pode assumir apenas duas situações
‒Ex: A lâmpada pode estar acessa ou apagada
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Exercício 1
• Classifique o conteúdo das variáveis abaixo de acordo com 
seu tipo:
0 "abc" "João"
5.7 1012 FALSO
-49 342 569
"Lucas" "Verdadeiro" 0.00001
Verdadeiro "444" -78.1
Exercício 1
• Classifique o conteúdo das variáveis abaixo de acordo com 
seu tipo:
0 inteiro "abc" literal "João" caractere
5.7 real 101 inteiro FALSO lógico
-49 inteiro 342 inteiro 9 inteiro
"Lucas" caractere "Verdadeiro" caractere 0.00001 real
Verdadeiro lógico "444" caractere -78.1 real
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Armazenamento de Dados
• Os dados são "guardados" na memória e manipulados pelo 
processador
• A mudança das linguagens de máquina para as linguagens 
de montagem foi, em grande parte:
‒ Uma substituição dos endereços de memória numéricos por 
nomes, tornando os programas mais legíveis
‒ Uma saída para o endereçamento absoluto, pois o tradutor que 
convertia os nomes para os endereços também os escolhia
Variável
• Trata-se de uma ABSTRAÇÃO de uma célula ou 
conjunto de células de memória do computador
• É um valor que pode sofrer alteração no decorrer do 
tempo
‒Ex: Cotação do dólar, o peso de uma pessoa, o preço da 
gasolina
‒Valores devem ser compatíveis com seus tipos, ex.: Tipo inteiro 
não pode receber valor do tipo real (mas o contrário pode ser 
válido)
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Variável
• Analogias:
‒ Memória: Armário
‒ Variáveis: Gavetas do armário
‒ Identificadores: Etiquetas das gavetas
‒ Dado: Objeto guardado na gaveta (cada
gaveta armazena um objeto por vez)
‒ Tipo primitivo: Material do objeto, cada
gaveta rotulada armazena o mesmo tipo
de material
‒ Declaração de variáveis: Ação de
etiquetar gavetas especificando qual
material dos objetos serão
armazenados
http://www.oursouthernhomesc.com/wp-content/uploads/2013/05/organized_pantry12-577x1024.jpg
Regras de Formação dos 
Identificadores
• Para nomear variáveis e constantes, devemos obedecer as 
seguintes regras:
1. Os nomes devem iniciar por caractere alfabético
2. Pode ser seguido por mais caracteres alfabéticos ou numéricos
3. Não devem ser usados caracteres especiais
4. Não devem ser usados nomes reservados da linguagem de 
programação que se vai usar
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Regras de Formação dos 
Identificadores
• Cada linguagem possui sua regra de estilo que embora não
seja obrigatório, é recomendável, como por exemplo, não
usar acentuação, escrever variáveis em letras maiúsculas
• Exemplos:
‒ Identificadores válidos: ALPHA, X, BJ153, MEDIA, INSS
‒ Identificadores inválidos: 5X, E(13), A:B, X-Y, NOTA/2,
AWQ*, P&AA
Declaração de Variáveis
• As variáveis devem ser declaradas, ou seja, definir seu
tipo e nome.
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Exemplos de Declarações
tipo de dado: VARIÁVEL1, VARIÁVEL2, ..., 
VARIÁVELN;
• Exemplos:
inteiro: X;
caractere: NOME, ENDEREÇO, DATA;
real: ABC, XPTO, PESO, DÓLAR;
lógico: RESPOSTA, H286;
Constante
• É uma variável vinculada a um valor somente no 
momento em que ela é vinculada a um armazenamento
• Seu valor não sofre nenhuma variação no decorrer do 
tempo
‒Ex: O valor de PI, a velocidade da luz, 5, "Não fume"
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1.3 Operadores 
Aritméticos, Relacionais 
e Lógicos
Expressões Aritméticas
• Operadores aritméticos: utilizados para a realização 
de cálculos matemáticos
Operador Função Exemplos
+ Adição 2 + 3, X + Y
- Subtração 4 - 2, N – M
* Multiplicação 3 * 4, A * B