Computação Básica - Sub-algoritmos I

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Departamento de Ciência da ComputaçãoDepartamento de Ciência da Computação
Universidade Universidade de de BrasíliaBrasília
Computação BásicaComputação Básica
COMPUTAÇÃO BÁSICA
Sub-algoritmos I
Prof. Bruno Macchiavello (bruno@cic.unb.br)
Universidade de Brasília – UnB 
Instituto de Ciências Exatas – IE 
Departamento de Ciência da Computação – CIC 
Prof. Bruno Macchiavello 1
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Modularização
• Às vezes, como programadores temos de
desenvolver programas para resolver problemas
muito complicados, o que provavelmente
envolve algoritmos grandes e complexos. Isso
costuma implicar em códigos mais difíceis decostuma implicar em códigos mais difíceis de
ler e em repetição de trechos de código ao
longo do programa.
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Modularização
• Uma técnica aconselhada para desenvolver
bons programas de computador consiste em
dividir o problema inicial em subproblemas
mais simples ou, por outras palavras, dividir o
programa que permite a resoluçãoprograma que permite a resolução
computacional do problema em subprogramas
ou sub-algoritmos.
• A idéia é dividir os algoritmos em
subalgoritmos menores e de mais fácil
compreensão.
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Modularização
• Um subprograma constitui um bloco independente
dentro de um programa, podendo ser visto como um
programa dentro de outro programa.
• Tal como um programa necessita de comunicar com
o ambiente exterior, através da leitura de dados e
da apresentação de resultados, também um
subprograma deve ter capacidade de aceitar
valores e de, eventualmente, devolver resultados ao
ambiente em que se insere, ou seja, o programa ou
subprograma que controla a sua execução.
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Funções vs Procedimentos
• Em algumas linguagens de programação e em 
alguns livros os sub-algoritmos são divididos 
em: funções e procedimentos.
�O procedimentos não devolvem nenhum valor ao 
programa que o invocou.
�A função devolve um valor ao programa que o 
invocou.
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Funções vs Procedimentos
• Porém, um procedimento pode ser visto como
uma função sem valor de retorno.
• Logo, na disciplinas vamos chamar todos os• Logo, na disciplinas vamos chamar todos os
sub-algoritmos de FUNÇÕES, mesmo se
retornam ou não nenhum valor.
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Declaração em Pseudo-código
• Para declarar as funções usaremos o seguinte 
formato
Função tipo_de_retorno nome_da_função (t1 p1, t2 p2, ..., tn pn)
• onde ti é o tipo do parâmetro i e pi é o nome do 
parâmetro i (no exemplo mostrado, só há um 
parâmetro, do tipo inteiro, que chamamos de 
“a”.)
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Declarando em Pseudo-código
• Em seguida, haverá uma declaração Início, que
delimita visualmente a função.
• Pode haver ainda declarações de variáveis, como
haveria num programa sem funções.
• Depois há o corpo da função, onde são realizados
os cálculos, e o comando retorne(), que encerra a
função e se o valor de retorno for informado, retorna
este valor.
• Depois há a declaração Fim, para delimitar
visualmente o limite da função.
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Exemplo 1
Exemplo:
Faça um faça o algoritmo, que leia um número inteiro digitado pelo usuário e
mostre na tela o quadrado dele que deve ser calculado por um subalgoritmo
(função).
Algoritmo Modular
Função inteiro Quadrado (inteiro a)
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Função inteiro Quadrado (inteiro a)
Início
retorne (a*a)
Fim
Variáveis
i : inteiro
Início
Leia(i)
Escreva(Quadrado(i))
Fim
SUBALGORITMO
(FUNÇÃO)
ALGORITMO
PRINCIPAL
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Exemplo 1
Exemplo:
Faça um faça o algoritmo, que leia um número inteiro digitado pelo usuário e
mostre na tela o quadrado dele que deve ser calculado por um subalgoritmo
(função).
Algoritmo Modular
Função inteiro Quadrado (inteiro a)
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Função inteiro Quadrado (inteiro a)
Início
retorne (a*a)
Fim
Variáveis
i : inteiro
Início
Leia(i)
Escreva(Quadrado(i))
Fim
Tipo do retorno da função
Tipo do parâmetro de entrada da função
Parâmetro de entrada da função
Chama a função
Encerra a função
Argumento de chamada
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Argumentos e Parâmetros
• Muitas vezes é necessário indicar explicitamente ao
subprograma as condições sob as quais a sua
execução vai ser realizada. Por estas razões, um
subprograma poderá aceitar argumentos que
determinam essas condições. Os argumentosdeterminam essas condições. Os argumentos
poderão ser variáveis, constantes ou expressões
• Na descrição do subprograma terão de estar
definidos, por sua vez, os parâmetros que
correspondem aos argumentos que o programa do
nível acima determinou
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Argumentos e Parâmetros
• Considere-se, por exemplo, um subprograma para
calcular a área de um retângulo, dados os
comprimentos dos lados. Este subprograma irá
devolver o valor da área do retângulo. O
subprograma seria invocado recorrendo a uma
instrução do tipoinstrução do tipo
a = retangulo( comprimento, largura )
• A variável a seria de um tipo compatível com o valor
de retorno do subprograma e comprimento e
largura seriam variáveis usadas como argumentos
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Argumentos e Parâmetros
• O subprograma seria definido como:
Função real rectangulo( real x, real y ) 
Variaveis
Inicio 
retorne (x*y); 
Fim
• Na função rectangulo x e y são parâmetros do tipo real. 
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Exemplo 2
Exemplo:
Faça um algoritmo que leia um número inteiro e mostre o fatorial dele, sendo
que o fatorial deve ser calculado por uma função.
Algoritmo FatorialModular
Função inteiro Fatorial (inteiro a)
Variáveis
i, fat : inteiro
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i, fat : inteiro
Início
fat←1
para i←1 até a faça
fat←fat*i
retorne (fat)
Fim
Variáveis
n : inteiro
Início
Leia(n)
Escreva(Fatorial(n))
Fim
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A função Retorne()
• Quando uma função está sendo executada, e se
chega a uma declaração Retorne() a função é
encerrada imediatamente e, se o valor de retorno é
informado, a função retorna este valor.
• OBS: É importante lembrar que o valor de retorno• OBS: É importante lembrar que o valor de retorno
fornecido tem que ser compatível com o tipo de
retorno declarado para a função.
• Uma função pode ter mais de uma declaração
Retorne(). A função é terminada quando o
programa chega à primeira declaração Retorne().
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Exemplo 3
Exemplo de um algoritmo com uma função que utiliza dois comandos
Retorne().
Algoritmo ExemploRetorne
Função inteiro Negativo (inteiro a)
Início
Se (a<0) 
Retorne (1)
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Retorne (1)
Senão
Retorne (0)
Fim
Variáveis
n : inteiro
Início
Leia(n)
Se (negativo(n)==1)
Escreva (“O número é negativo”)
Senão
Escreva (“O número não é negativo”)
Fim
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Funções da Linguagem C
• Formalmente, uma função em C tem essa
“cara”:
tipo_de_retorno nome_da_função (t1 p1, t2 p2, ..., tn pn) {tipo_de_retorno nome_da_função (t1 p1, t2 p2, ..., tn pn) {
corpo da função
• Onde ti é o tipo do parâmetro i e pi é o nome do
parâmetro i;
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corpo da função
}
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Exemplo 4
Exemplo de um algoritmo com uma função que utiliza dois comandos
Retorne() em Ansi C.
#include <stdio.h>
int negativo (int a) {
if (a<0) 
return 1;
else 
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else 
return 0;
}
int main () {
int n;
scanf("%d",&n);
if (negativo(n)==1) 
printf("O número é negativo\n");
else 
printf("O número não é negativo\n");
return 0;
}
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Funções da Linguagem C
• Pelo exemplo anterior, podemos ver que uma
função pode ser declarada antes da main, e que
seu formato é muito parecido com o da main (de
fato, a main é uma função!).
• No exemplo mostrado, só há um parâmetro, do tipo
int que chamamos de “a”.
• Vale ressaltar que o nome do parâmetro na função
não tem relação com o nome do argumento (da
variável que será passada por quem a chamou).
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Funçoes de Linguagem C
• Como já foi dito, a main() é uma função, e seu valor
de retorno é lido pelo sistema operacional. A
convenção é que se um programa retorna zero ele
foi executado com sucesso, e se retorna não-zero é
porque teve problemas.
• O printf() é uma função que retorna um inteiro com
o número de caracteres impressos na tela. (Embora
esse valor seja descartado, pois não é utilizado.)
• O scanf() é uma função que retorna um inteiro com
o número de elementos lidos.
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Escopos de Variáveis
• Uma variavél puede ser global o local. A varaivél local tem
como esopo a função onde é declarada, a global tem como
escopo TODAS as funções.
• VARIÁVEIS GLOBAIS: são úteis para facilitar a vida do
programador em algumas circunstâncias, mas podem ser
realmente perigosas, pois podem ser alteradas em qualquerrealmente perigosas, pois podem ser alteradas em qualquer
parte do programa. Evite ao máximo o uso de variáveis
globais (NOS TRABALHOS É PROIBIDO O USO DE
VARIAVEIS GLOBAIS).
• VARIÁVEIS LOCAIS: são mais seguras e permitem que
várias funções possuam variáveis com o mesmo nome
(embora pareça contraditório, a experiência mostra que isso
facilita a leitura do programa). Além disso, variáveis locais
poupam memória, pois só existem enquanto são necessárias.
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Escopo de Variáveis
Esqueleto de um programa em C. A variável N é global, enquanto func() e
main() possuem cada uma uma variável i, e modificar o valor em uma não
influencia o valor que é mantido em outra. Se modificarmos N tanto em func()
quanto em main(), o valor visto pela outra será alterado, pois N é modificável
por todas elas.
#include <stdio.h>
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int N;
int func (...) {
int i;
...
return (...);
}
int main () {
int i;
...
return 0;
}
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O tipo VOID
• Em inglês, void quer dizer vazio.
• O tipo void em C é usado (dentre outras circunstâncias)
quando uma função não retorna nada e em funções que
não têm parâmetros!
• Uma função do tipo void não precisa de return, pois ela
não retorna nada. Caso deseje sair imediatamente da
função, use return; (sem um valor associado).
• Uma função do tipo void pode ser considerada com um 
Procedimento.
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void nome_da_função (t1 p1, t2 p2, ..., tn pn)
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O tipo VOID
• Também podemos fazer funções que não têm
parâmetros:
tipo_de_retorno nome_da_função (void)
• Ou ainda, que não tem parâmetros e que não
retornam nada:
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void nome_da_função (void)
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O tipo VOID
• Em C se vc não declara parâmetros assume 
que é void. 
tipo_de_retorno nome_da_função (void)
• É equivalente a:
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tipo_de_retorno nome_da_função ()
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Exemplo 5
Exemplo:
Programa em C com uma função do tipo Void (não retorna nada) e sem
parâmetros de entrada.
#include <stdio.h>
void Mensagem (void)
{
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{
printf ("Ola! Eu estou vivo.\n");
}
int main ()
{
Mensagem();
printf ("\tDiga de novo:\n");
Mensagem();
return 0;
}
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Diferentes Declarações de Funções
• Na linguagem ANSI C existem 3 formas de 
declarar uma função:
1. Sempre escrever a função acima da função que vai 
chamar ela.
2. Escrever a função em qualquer posição mas fazer a 
referência de todas as funções antes.
3. Utilizar um arquivo auxiliar (.h) para fazer a 
referênciae incluir o arquivo auxiliar no programa.
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Exemplo 6
#include <stdio.h>
int negativo (float a)
{
if (a < 0 )
return 1;
else
return 0;
}
void area (void)
{
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{
float r; 
do
{
printf(“Informe o valor do raio:\n”);
scanf(“%f”,r);
}while(negativo(r));
printf(“A area e: %.2f”, 3.14*r^2);
}
int main ()
{
area();
return 1;
}
Funções na ordem 
correta
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#include <stdio.h>
int negativo (float a);
float area (void);
int main ()
{
area();
return 1;
}
void area (void)
{
float r; 
Referencia das funções
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float r; 
do
{
printf(“Informe o valor do raio:\n”);
scanf(“%f”,r);
}while(negativo(r));
printf(“A area e: %.2f”, 3.14*r^2);
}
int negativo (float a)
{
if (a < 0 )
return 1;
else
return 0;
}
Funções em qualquer 
ordem
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#include <stdio.h>
#include “funcoes.h”
int main ()
{
area();
return 1;
}
void area (void)
{
float r; 
do Funções 
• A terceira forma é criar um 
arquivo com extensão “.h” 
para fazer as referência e 
colocar o arquivo na mesma 
pasta do arquivo “.c”. Por 
exemplo criarmos um 
arquivo chamado 
“funcoes.h”. Com o 
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int negativo (float a);
float area (void);
do
{
printf(“Informe o valor do raio:\n”);
scanf(“%f”,r);
}while(negativo(r));
printf(“A area e: %.2f”, 3.14*r^2);
}
int negativo (float a)
{
if (a < 0 )
return 1;
else
return 0;
}
Funções 
em 
qualquer 
ordem
“funcoes.h”. Com o 
conteúdo abaixo.
• No programa (arquivo “.c”) 
deve-se incluir o arquivo de 
cabeçalho com o comando 
INCLUDE. 
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Diferentes Declarações de Funções
• Qual a melhor forma?
• Não existe uma opção melhor (todas são
equivalentes).
• Porém é recomendado sempre declarar as
funções na ordem correta, para facilitar a leitura
do código. E utilizar a referência das funções
(podendo utilizar o arquivo .h ou não) para
garantir possíveis erros de compilação em um
programa com MUITAS funções.
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Observação
• Em pseudo-código vamos utilizar como padrão
na disciplina sempre a opção 1 (colocar as
funções na ordem correta).
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