Aula1 Algoritmos 2015 2

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ALGORITMOS
30h
EMENTA
• Estudo, desenvolvimento e implementação de algoritmos 
estruturados aplicados. Tipos de dados, variáveis e comandos.
OBJETIVOS
• Fornecer noções de informática, desenvolvimento de algoritmos 
estruturados e suas implementações em linguagem de 
programação estruturada.
HABILIDADES
• Raciocínio lógico, resolução de problemas e capacidade de 
abstração da solução em uma representação formal e/ou em 
uma linguagem computacional.
AVALIAÇÃO
• Frequência >= 75%
• Média = (N1+N2)/2
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Referências Bibliográficas
• TOSCANI, Laira Vieira; VELOSO, Paulo A. S. INSTITUTO DE 
INFORMÁTICA DA UFRGS. Complexidade de algoritmos : Laira 
Vieira Toscani, Paulo A. S. Veloso. Porto Alegre: Bookman, 
2008. 261 p. (Livros didáticos ; n. 13) ISBN 9788577803507.
• LOUDON, Kyle. Dominando algoritmos com C.  Rio de Janeiro: 
Ciência Moderna, 2000. xvi, 580 p. + 1 CD-ROM ISBN 
8573930764.
• DEITEL. Programação C.
• Auraújo, Rogério. LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO.
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PRIMEIRO COMPUTADOR - ENIAC
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Em 1943 durante a II guerra mundial foi desenvolvido o ENIAC,que pesava 
30 toneladas e tinha 5,5 metros de altura, 25 metros de comprimento , 70 mil 
resistores e 17.468 válvulas.
ARQUITETURA SIMPLIFICADA
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ARQUITETURA DE UM 
COMPUTADOR
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ARQUITETURA VON NEUMANN x 
HARVARD
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Von Neumann
•Arquitetura mais simples
•Mais lento pois não permite acesso simultâneo às memórias
•Geralmente CISC
•Exemplos: 4004(46 instruções), 8080(78 instruções), 8051(111 
•Instruções), 8085(150 instruções), Z80(Mais de 500 instruções)
Harvard
•Arquitetura mais complexa
•Mais rápido, pois permite acesso simultâneo às memórias
•Geralmente RISC
•Permpite Pepelining
•Exemplos: Intel 8086, 8088, Microchip PIC(35 instruções)
ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA
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Problem
a
Análise
AlgoritmoPrograma
PROCESSO DE GERAÇÃO DE UM 
PROGRAMA
• Análise do problema:
– Ler atentamente o enunciado do problema até 
entendê-lo bem
– Identificar os dados de entrada
– Identificar as saídas (resultados esperados)
– O que o programa deve fazer (seu objetivo), isto 
é, como transformar as entradas em saídas
– Identificar se existem valores ou dados 
intermediários, necessários para transformar 
entradas em saídas
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• LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO:
– Técnica de encadear pensamentos para atingir 
determinado objetivo
– Necessária para desenvolver programas e sistemas, pois 
permite definir a seqüência lógica para a solução de um 
problema
• SEQÜÊNCIA LÓGICA: 1.  2.  3. 
– Passos executados até se atingir o objetivo ou solução 
de um problema
– Podem ser descritos como uma seqüência de instruções, 
que devem ser seguidas para se cumprir uma 
determinada tarefa
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• INSTRUÇÃO:
– Cada um dos passos, cada uma das ações a tomar 
(obedecendo a seqüência lógica) para ir resolvendo o 
problema, ou para ir executando a tarefa
– Em informática, é a informação que indica a um 
computador uma operação elementar a executar
• Ex.: “somar”, “subtrair”, “comparar se é maior”, etc
– Uma só instrução não resolve problemas reais
– Executar um conjunto de instruções
– Executar em uma seqüência lógica
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• EXEMPLO: para “fazer omelete”
– Instruções: “quebrar ovos”, “bater ovos”, “pôr sal”, 
“ligar fogão”, “pôr óleo na frigideira”, “pôr frigideira no 
fogo”, “fritar ovos batidos”, etc...
• Quanto às instruções isoladas:
– Só “quebrar ovos”, ou só “pôr óleo na frigideira”, não é 
suficiente para cumprir a tarefa “fazer omelete”
• Quanto à seqüência lógica:
– Se executarmos “fritar ovos batidos” antes de “bater 
ovos”, ou pior, antes de “quebrar ovos”, não iremos 
cumprir a tarefa “fazer omelete”
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• ALGORITMO:
– Seqüência finita de passos que levam à execução de 
uma tarefa
– Claro e preciso. Ex. “somar dois números”:
• Escrever primeiro número no retângulo A
• Escrever segundo número no retângulo B
• Somar o número do retângulo A com o número do retângulo B e 
escrever o resultado no retângulo C
A B C
+ =
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Exemplo de algoritmo
(Descrição Narrativa)
 Quando uma dona de casa prepara um bolo, segue 
uma receita, que nada mais é do que um algoritmo 
em que cada instrução é um passo a ser seguido 
para que o prato fique pronto com sucesso:
1. Bata 4 claras em neve
2. Adicione 2 xícaras de açúcar
3. Adicione 2 colheres de farinha de trigo, 4 gemas, 
uma colher de fermento e duas colheres de 
chocolate
4. Bata por 3 minutos
5. Unte uma assadeira com margarina 
6. Coloque o bolo para assar por 20minutos a 200 
graus C
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Exemplo de algoritmo
 Um motorista que necessita efetuar a troca de um 
pneu furado segue uma rotina para realizar essa 
tarefa:
1. Verifica qual pneu está furado
2. Posiciona o macaco e levanta o carro
3. Solta os parafusos
4. Pega o estepe
5. Substitui o pneu furado
6. Recoloca os parafusos
7. Desce o carro
8. Guarda o macaco e o pneu furado
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• PROGRAMA:
– Algoritmo escrito em uma linguagem de computador 
(linguagem de programação - C, Pascal, COBOL, 
Fortran, Basic, Java, etc.)
– Interpretado e executado por um computador
– Interpretação rigorosa, exata, do computador 
  escrita do algoritmo na linguagem de prog. tem 
que seguir regras mais rigorosas
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• PSEUDOCÓDIGO: 
– Facilita descrever o algoritmo antes de passá-lo para 
uma linguagem de programação
– Intermediária: linguagem natural – linguagem de 
programação
• FLUXOGRAMA: 
– É uma forma universal de representação, que se utiliza 
de figuras geométricas para ilustrar passos a serem 
seguidos para a resolução de problemas
Tipos de algoritmos
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– Descrição do algoritmo, menos rigorosa que na 
linguagem de programação (código fonte)
– Fácil de entender e fácil de codificar depois
– Independente da linguagem de programação
– Simples e objetivo
PSEUDOCÓDIGO
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 Observação: Vamos utilizar, em nossos exemplos, a notação utilizada na ferramenta VisuAlg.
algoritmo "Média" //aqui, definimos o nome do algoritmo.
var//início das declarações das variáveis.
nota1 : real//aqui, é definida a entrada da primeira nota do aluno.
nota2 : real// aqui, é definida a entrada da segunda nota do aluno.
media : real//declaração da variável em que será armazenado o resultado do cálculo da média.
Inicio //início do bloco de execução (local onde instruímos o computador a executar os 
comandos).
escreva ("Digite o valor da primeira nota: ") //o programa exibe na tela o texto entre aspas.
leia (nota1) // o programa lê o que o usuário escreveu: a primeira nota
escreva ("Digite o valor da segunda nota: ") //o programa exibe na tela o texto entre aspas.
leia (nota2) // o programa lê o que o usuário escreveu: a segunda nota
media <- (nota1 + nota2)/2 //é realizado o cálculo da média.
escreva ("A média do aluno é: ", media) //o valor encontrado é exibido na tel.
fimalgoritmo //fim do algoritmo.
PSEUDOCÓDIGO - EXEMPLO
FLUXOGRAMA
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ALGORITMO PARA CALCULAR A 
MÉDIA ARITMÉTICA DE UM ALUNO
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• FASES para desenvolver o algoritmo:
– Determinar o problema, definí-lo (entendê-lo) bem
– Dividir a solução nas três fases:
• Exemplo:
– Problema: calcular a média de quatro números
– Dados de entrada: os números N1, N2, N3 e N4
– Processamento: somar os quatro números e dividir a 
soma por 4
– Dado de saída: a média final
ENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA
N1 + N2 + N3 + N4
4
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• Algoritmo:
– Início
– Ler o primeiro número
– Ler o segundo número
– Ler o terceiro número
– Ler o quarto número
– Somar todos os números 
– Dividir a soma por 4
– Mostrar o resultado da divisão
– Fim
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Variável
– Representa uma posição na memória, onde pode 
ser armazenado um dado
– Possui um nome e um valor
– Durante a execução do algoritmo, pode ter seu 
valoralterado (seu valor pode variar)
– Mudanças no valor das variáveis:
• Por entrada de dados (“Ler N1”)
• Por atribuição (“N2  14”)
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• Exemplo SEQÜENCIAL:
“Calcular a média de quatro números”
– PSEUDOCÓDIGO:
Ler N1
Ler N2
Ler N3
Ler N4
MEDIA  (N1+N2+N3+N4) / 4
Mostrar MEDIA
VARIÁVEL
VARIÁVEIS:
 mais clareza no pseudocódigo
Expressão usando 
as variáveis
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Atribuição
• Atribui o valor da direita à variável da esquerda
• O valor pode ser uma constante, uma variável ou 
uma expressão
– MEDIA  (N1+N2+N3+N4) / 4
– (Lê-se media recebe N1+...)
• Neste caso, estamos atribuindo o resultado da fórmula à 
variável MEDIA, ou seja, a variável MEDIA está 
recebendo como valor o resultado da fórmula
• Outros Exemplos:
– a  3;
– a  x;
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Operadores Aritméticos
Exemplos:
MEDIA = (N1+N2+N3+N4) / 4
X  1 + 7 * 2 ** 2 - 1
Total  preço * quantidade
Y  3*(1-2)+4*2
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TESTE DE MESA
• Todo algoritmo deve ser testado
• Usar dados e resultados previamente 
calculados, seguir precisamente as instruções 
do algoritmo e verificar se o procedimento 
está correto ou não
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