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UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul EGE – Engenharia Elétrica DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias COMPUTAÇÃO PARA ENGENHARIA Professor Gilson Rogério Batista Material organizado por: Prof. Mauricio de Campos Bibliografia Estudo Dirigido de Algoritmos Autor: Oliveira, Jayr Figueiredo / Manzano, Jose Augusto Editora:Érica ISBN:857194413X Série: Estudo dirigido Idioma: Português Páginas:228 Publicação:1997 Edição1 O microcomputador é um sistema capaz de processar um sinal. Introdução Introdução O Microcomputador possui várias Interfaces de entrada e saída: Composição Externa Interfaces de entrada: Teclado; DIN; PS/2; USB; Wireless (Wi-fi e Bluetooth). Mouse; Serial (Padrão); PS/2; USB; Wireless (Wi-fi e Bluetooth). Composição Externa Scanner; LPT1 (Paralela); SCSI; USB; Outros; Câmeras Digitais; Canetas Óticas; Mesa digitalizadora; Voz. Composição Externa Interfaces de Saída: Monitor; CRT (Mono ou Color); LCD; Plasma; Organic Light Emitting Devices OLED Impressora; LPT1 (Paralela); USB; Conexão de rede; Infrared; Wireless. CPU (Unidade Central de Processamento) Mother Board É a placa mais importante do computador; Nela estão localizados: O processador; A memória; Interfaces; Conectores; Introdução à Programação Muitas pessoas gostam de falar que possuem e sabem usar o raciocínio lógico. Quando questionadas, perdem a linha de raciocínio, pois este depende de muitos fatores para completá-lo, tais como: Introdução à Programação Podemos dizer que lógica é a ciência dos princípios formais do raciocínio. Usar a lógica é fundamental para aqueles que desejam programar um computador. Devemos lembrá-los que não ensinamos ninguém a pensar, pois todas as pessoas possuem este "dom". Para usar a lógica é necessário: Saber Pensar “Como, não é possível ensinar ninguém a pensar o objetivo é justamente aperfeiçoar este dom.” Lógica e Algoritmos A técnica mais importante no projeto da lógica de programas é chamada programação estruturada, a qual consiste em uma metodologia de projeto, objetivando: i) agilizar a codificação da escrita da programação; ii) permitir a verificação de possíveis falhas apresentadas pelos programas; iii) facilitar as alterações e atualizações dos programas. Definição de Algoritmo : “Um Algoritmo é uma seqüência de instruções ordenadas de forma lógica para a resolução de uma determinada tarefa ou problema.” Diagramas As formas de representações gráficas são uma maneira mais simples de representar os dados a serem processados em um computador. Diagrama de Blocos É uma ferramenta usada pelo profissional que está envolvido diretamente com a programação, tendo como objetivo descrever o método e a seqüência do processo dos planos num computador. Pode ser desenvolvido em qualquer nível de detalhe que seja necessário. Diagrama de Blocos Esta ferramenta usa diversos símbolos geométricos, os quais estabelecerão as seqüências de operações a serem efetuadas em um processamento computacional. Após a elaboração do diagrama de bloco, será realizada a codificação do programa. Diagrama de Blocos Terminal Processamento Entrada Teclado Vídeo Indica inicio ou fim do programa; Seta de fluxo de dados; Utilizado para indicar cálculos, atribuições de valores; Utilizado para ler os dados sem a intervenção de dispositivos mecânicos; Entrada de dados via teclado; Apresenta os dados no vídeo; Conector Conector para outra página Algoritmos Estruturados Algoritmo é um processo de cálculo matemático ou de resolução de um grupo de problemas semelhantes; São regras formais para obtenção de um resultado ou da solução de um problema, englobando fórmulas de expressões aritméticas; Note que sempre estaremos diante de um problema, e que deverá ser resolvido primeiro por nós, para que depois seja passado e resolvido por um computador; O que queremos dizer é que primeiro você deve entender bem o problema, para depois buscar a sua solução dentro de um computador; Algoritmos Estruturados Na realidade, você deverá "ensinar" a máquina a resolver o seu problema, através de um programa; Desta forma, o segredo de uma boa lógica está na compreensão adequada do problema a ser solucionado; Com relação ao problema proposto, este deverá ser primeiro muito bem interpretado; Isto ocorre com o auxílio de uma ferramenta denominada algoritmo, que deverá estabelecer todos os passos necessários a serem cumpridos na busca de uma solução para um problema, como se fosse uma receita de bolo. Algoritmos Estruturados Algoritmo "<nome do algoritmo>" var < declaração de variáveis> inicio < lista de comandos> fimalgoritmo Algoritmos Estruturados Comandos de entrada e saída: A nível de algoritmo esses comandos representam apenas a entrada e a saída da informação, independe do dispositivo utilizado (teclado, discos, impressora, monitor,...), mas, sabemos que nas linguagens de programação essa independência não existe, ou seja, nas linguagens de programação temos comandos específicos para cada tipo de unidade de Entrada/Saída. Comando de Entrada de Dados leia(x) Comando de Saída de Dados escreva(“Texto") Variáveis: Unidades básicas de armazenamento das informações a nível de linguagens de programação. Os tipos de dados e variáveis utilizados dependem da finalidade dos algoritmos, mas, podemos definir alguns, pelo fato de serem largamente utilizados e implementados na maioria das linguagens, sendo estes: INTEIRO : qualquer número inteiro, negativo, nulo ou positivo. REAL : qualquer número real, negativo, nulo ou positivo. CARACTER : qualquer conjunto de caracteres alfanuméricos. LÓGICO : tipo especial de variável que armazena apenas os valores V e F, onde V representa VERDADE e FALSO X X O Uso de Variáveis A memória de um computador é como um grande arquivo físico onde cada pasta pode armazenar um único valor. Para poder utilizá-lo precisamos identificar cada pasta com um nome. Assim, o que foi armazenado pode ser utilizado a qualquer momento. Nomes de variáveis entretanto devem obedecer algumas regras. Variáveis Nomes de variáveis podem ser atribuídos com um ou mais caracteres. O primeiro caractere de uma variável não poderá em hipótese algum ser um numero. O nome de uma variável não poderá conter espaços em branco. Não poderá ser nome de uma variável uma palavra reservada como por exemplo uma instrução do programa. Não poderão ser utilizados outros caracteres que não sejam nomes ou números. Palavras Reservadas Declaração de variáveis VAR identificador 1, identificador 2: tipo das variáveis identificador 3: tipo das variáveis OBS: Não há a necessidade de ponto e vírgula após cada declaração, basta pular a linha. Operações Básicas: Na solução da grande maioria dos problemas é necessário que as variáveis tenham seus valores consultados ou alterados e, para isto, devemos definir um conjunto de OPERADORES, sendo eles: OPERADOR DE ATRIBUIÇÃO: NomeDaVariavel < - Valor ou Expressão Atribuída. Expressões matemáticas Uma expressão do tipo: X={43.[55:(30+2)]} Será escrita na forma computacional como: X(43*(55/(30+2))) Para a seguinte formula: ÁREA=.RAIO2 Deverá ser escrita de duas formas: AREA3.14159*RAIO*RAIO ou AREA3.14159*RAIO^2 Outros Operadores VisuAlg 2.0 Exemplo 1.1 Considere o seguinte exemplo de um problema: "Deverá ser criado um programa que efetue a leitura de dois valores numéricos. Faça a operação de soma entre os dois valores e apresente o resultado obtido". Algoritmo Genérico: 1. Obter dois valores, no caso variáveis A e B; 2. Efetuar a soma das variáveis A e B, implicando o seu resultado na variável X; 3. Apresentar o valor da variável X após a operação de soma dos dois valores fornecidos. Exemplo 1.1 Algoritmo Genérico: 1. Obter dois valores, no caso variáveis A e B; 2. Efetuar a soma das variáveis A e B, implicando o seu resultado na variável X; 3. Apresentar o valor da variável X após a operação de soma dos dois valores fornecidos. Qual o valor de A? A Qual o valor de B? B XA+B X Início Fim Exemplo 1.2 Desenvolver a lógica, o diagrama de blocos e o programa em português estruturado para resolver um problema que efetue o calculo da área de uma circunferência, apresentando a medida da área calculada. Algoritmo Genérico: 1. Obter o valor, no caso variáveis R; 2. Estabelecer que pi vale 3.14159; 3. Efetuar o calculo de A3.14159*R*R; 4. Apresentar o valor da variável A. Exemplo 1.2 Algoritmo Genérico: 1. Obter o valor, no caso variáveis R; 2. Estabelecer que pi vale 3.14159; 3. Efetuar o calculo de A3.14159*R*R; 4. Apresentar o valor da variável A. Qual o valor do Raio? R A3.14159*R*R A Início Fim Exercícios complementares 1- Ler dois valores para vaiáveis A e B, efetuar a troca dos valores de forma que a variável A possa possuir o valor da variável B e que a variável B passe a possuir o valor o valor da variável A. Apresentar os valores das variáveis A e B antes e após a troca; 2- O custo de um carro novo ao consumidor é a soma do custo de fábrica com a porcentagem do distribuidor e dos impostos (aplicados ao custo de fábrica). Supondo que o percentual do distribuidor seja de 12% e os impostos de 45%, escrever um algoritmo para ler o custo de fábrica de um carro, calcular e mostrar ao usuário o custo final ao consumidor bem como o valor destinado ao pagamento dos impostos e o lucro do distribuidor.
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