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Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Dados e Tipos de dados! Prof. Cristiany Moscoso cristiany.moscoso@unama.br www.aprendiz.unama.br Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Plano de Ensino: Unidade I – Introdução: Plano da Disciplina. Unidade I – Introdução: Conceitos Básicos; Histórico. Unidade I – Sistema de Computação: Componentes; Representação da informação. Unidade I – Representação de dados. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Dados e Tipos de dados! Objetivos de aprendizagem No final desta aula, você deverá ser capaz de: - saber como a informação é representada na computação; - como os dados são gravados no computador; e - saber porque os dados são divididos em vários tipos. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Em todos os setores da sociedade o elemento de maior valor é a informação. Quem detém a informação, detém o poder. Veja, a seguir, um exemplo de um banco quanto ao armazenamento das informações de seus clientes. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação O Banco Psi – Banco Mercantil tem um “Programa especial para universitários”. Nesse programa o estudante universitário pode abrir uma conta corrente, sem precisar fazer nenhum depósito e ainda recebe cartão de crédito internacional e cheque especial. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Considere que uma estudante preencheu a ficha, ilustrada na Figura anterior. Analisando-se a ficha, percebe-se que o espaço reservado ao Campo Endereço é muito maior que o espaço reservado ao Campo Nome. Isso ocorre porque para descrever um endereço normalmente se utiliza mais espaço que o nome. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Uma linha Duas linhas Dados e Tipos de dados! A representação da informação O Campo Cidade teve menos de sua metade utilizada. Mesmo assim, é necessário que ele seja relativamente grande, pois “BELÉM” utilizou pouco espaço, mas “BREJO GRANDE DO ARGAGUAIA” ou “SANTO ANTONIO DO TAUÁ” necessitaram desse espaço grande. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Nessas situações diz-se que o campo foi dimensionado para o “pior caso”. Ou seja, apesar de existirem cidades com nomes pequenos, é necessário que o campo tenha sido projetado para receber nomes grandes. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! 29 caracteres Dados e Tipos de dados! A representação da informação Os campos CPF, RG e Sexo foram dimensionadas na medida certa, pois o tamanho dos dados que preencherão esses campos foi definido previamente. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Agora, observe os campos Idade e Saldo! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Veja que Idade ocupa muito espaço sem a menor necessidade, pois, na pior das hipóteses, poderá haver uma pessoa com mais de 99 anos, por exemplo com 102 anos, que precisaria, no máximo, de três espaços e, portanto, a ficha foi mal elaborada. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Outro caso é o espaço reservado para o valor do Saldo. Se uma pessoa tiver, por exemplo, R$1.890.000,00 na conta corrente, o espaço disponível não é suficiente para o armazenamento da informação. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação Qual seria a quantidade de espaços ideal? Como definir o “pior caso”? Procura-se estabelecer um limite que seja o mais abrangente possível. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! A representação da informação A ficha cadastral ficaria melhor se os Campos Idade e Saldo fossem redimensionados conforme ilustrado na Figura a seguir. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos Estas duas situação foram criadas para evidenciar a necessidade de se reservar espaços para os campos de acordo com o tipo de dados que eles irão guardar. Com isso, deve ter ficado claro que os dados a serem guardados são de tipos diferentes e, por isso, precisam ser tratados de formas diferentes. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos Outra situação referente aos dados é a necessidade de armazenamento, principalmente quando o volume de informação é muito grande, como é o caso do banco “Psi – Banco Mercantil” que atingiu a marca de 30.000 correntistas em apenas 3 anos, com sua campanha promocional para universitários. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos O banco passou a ter, dentre outros documentos, 30.000 Fichas de Assinaturas de clientes para arquivar. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos Como o banco ainda opera com um sistema de arquivamento em “Arquivos de Ferro”, são necessários 100 Arquivos de Ferro para armazenar todas as 30.000 fichas.Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos O principal problema relacionado com o arquivamento manual em Fichas de papel é o acesso às fichas no dia a dia. Imagine a dificuldade para manter todas essas fichas arquivadas em ordem e o excesso de tempo perdido para localizar uma ficha. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos Desse modo a informatização é apropriada, pois ela elimina todos os incômodos do arquivo manual. Informatizar é transferir todos os dados das fichas para o computador. Mas, como o computador armazena dados? Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dados A informatização poderia ser simplificada como o processo de transferência dos dados para o computador. Mas, como o computador armazena dados? Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos Veja que para gravar o nome “GABRIELA FERREIRA” no computador e depois recuperar esse nome exatamente como ele foi gravado, é necessário um conhecimento do funcionamento interno do computador. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Armazenamento de dedos Ao gravar dados internamente, o computador utiliza um sistema de codificação conhecido como linguagem de máquina. Essa linguagem é uma combinação entre o sistema de numeração binário e a álgebra Booleana para representar e processar dados. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Para armazenar no computador o nome “GABRIELA FERREIRA” são necessários 136 bits. 8 bits para cada letra (caracter). 17 bytes (caracteres), no total. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Cada byte é representado por 8 pontos magnéticos no disco. Pontos magnéticos grandes representam o 1. Pontos magnéticos pequenos representam o 0. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados A gravação de “Endereço”, “Cidade”, “UF”, “CPF”, “RG”, “Fone Com” e “Fone Res” seguem esse mesmo princípio. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Dados armazenados que contém letras são chamados de Alfanumérico. Dados alfanumérico também são conhecidos como: - literal, - string ou - cadeia de caracteres. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados O tamanho máximo de um Alfanumérico é de 255 bytes. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Veja, 255 bytes é o limite máximo, isso quer dizer que a cadeia de caracteres pode ter qualquer tamanho, dentro desse limite. Normalmente o último byte contém um caracter especial indicando o final da cadeia. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados A idade deve seguir essa mesma regra? Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Por analogia é possível pensar em gravar a idade de 18 anos assim: - o dígito “1” em um byte; e - o dígito “8” em outro byte. E se a idade for 102 anos, serão necessários 3 bytes? Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados E se a idade for 102 anos, serão necessários 3 bytes? Não! São necessários apenas 2 bytes! Vejamos porque! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Quando a informação é referente somente a números, o formato de gravação é diferente. É possível economizar espaço nessa gravação convertendo o número decimal para número binário. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Desse modo o número 102 10 (base decimal) pode ser gravado como 01100110 2 (base binária). O número 18 10 pode ser gravado como 010010 2 . Conversão entre bases numéricas. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Conversão entre bases numéricas. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Portanto, para gravar um número com 3 dígitos (102) são necessários apenas 8 bits, e não 24 bits, caso fosse feita a conversão dígito a dígito. Com isso, tem-se uma economia de 16 bits. No caso da idade 18 anos são necessários apenas 6 bits e não 16 bits. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Com isso é mais prático para o computador tratar números de maneira diferente do tratamento das letras (cadeia de caracteres). Assim, fica fácil entender que: ao gravar um dado no computador, é necessário definir qual tipo será utilizado para armazenar o dado (Tipo Alfanumérico ou Tipo Numérico). Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Emrelação ao tamanho, devido à necessidade de um padrão para armazenamento de números, foi estabelecido que um número inteiro ocupa 2 bytes, ou seja 16 bits. Tanto o número 18 (0000 0000 0001 0010) quanto o número 102 (0000 0000 0110 0110) ocupam 2 bytes. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Com 16 bits é possível armazenar valores entre: –32.768 a 32.767. Ou seja, em 2 bytes é possível armazenar um número que ocuparia 5 bytes se fosse utilizada a forma do tipo Alfanumérico. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados O tratamento do sinal define se um número é positivo ou negativo. Nesse caso, o bit menos significativo (mas à esquerda) é usado para representar o sinal. 0 - positivo 1 - negativo Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados O tratamento do sinal Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados A terceira característica do tipo numérico é o tratamento de números fracionários. Como fazer para armazenar o Saldo de 3,50? Ou seja como fazer para armazenar a fração ,50? Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Existem várias formas para tratar números fracionários na computação, e divido a essa variedade de formas, foi estabelecido um critério para padronizar o armazenamento desse tipo de número e evitar que cada fabricante de computador utilizasse um tipo incompatível com outro fabricante. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados A forma padrão se baseia na representação por meio da notação científica. Com, isso qualquer que seja o número fracionário, é possível representá-lo por meio da fórmula Mx10 E . M é a Mantissa e E é o Expoente. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Devido ao deslocamento da vírgula decimal o armazenamento de números fracionários é conhecido como Ponto Flutuante. Os números fracionários são conhecidos na computação como Números Reais. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados A grande vantagem da representação de qualquer número fracionário por meio da notação científica é que para armazená-lo basta guardar dois inteiros (mantissa e expoente). Desse modo são necessários 4 bytes para armazenar um número fracionário (Ponto Flutuante ou Real). Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Observe que números extremamente grandes, ou extremamente pequenos, tem o tamanho do expoente com apenas 2 dígitos. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Já no caso de números com muitos dígitos significativos haverá problemas ao tentar armazená-los como inteiros. Limite do inteiro: -32.768 a 32.767 Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Os números fracionários precisam de 4 bytes (32 bits) para armazenamento. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Dessa forma, o tratamento dos dados do Tipo Numérico na computação pode ser dividido em: - Tipo Numérico Inteiro; - Tipo Numérico Fracionário. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados A grande maioria das literaturas referentes a Tipos de Dados adota a nomenclatura de: - Tipo Inteiro, para Tipo Numérico Inteiro; e - Tipo Real, para Tipo Numérico Fracionário. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados Com isso tem-se no total 3 Tipos de Dados: - Tipo Alfanumérico; - Tipo Inteiro; e - Tipo Real. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Dados e Tipos de dados! Os Tipos de Dados - Tipo Alfanumérico; - Tipo Inteiro; e - Tipo Real. Algumas linguagens de programação apresentam uma grande quantidade de Tipos de Dados, mas somente esses 3 tipos são primitivos, qualquer outro tipo é derivado desses 3. Cursos de Computação e Informática Introdução à Computação Educação para o desenvolvimento da Amazônia! Quantos bytes para seus dados? Nome: Endereço: Cidade: Idade: Sexo: Saldo de impressão: Valor da mensalidade:
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