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Algoritmos

Reinaldo Saraivareinaldo.saraiva@gmail.com

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Objetivos da Disciplina: Apresentar os fundamentos básicos de programação de

computadores, com ênfase especial na modelagem de problemas através de algoritmos computacionais e na manipulação de dados na memória principal do computador.

Abordar o projeto e o desenvolvimento de programas utilizando a técnica Português Estruturado, a partir do método de refinamentos sucessivos e da utilização das estruturas básicas da Programação Estruturada.

Utilizar os conceitos básicos de programação procedimental. Descrever os métodos de representação e manipulação de

estruturas de dados lineares. Utilizar a linguagem de programação Ruby como uma ferramenta

para codificação

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Conteúdo:

O Conceito de Algoritmo e formas de representação. Técnicas de Refinamentos sucessivos e Programação Estruturada;

Tipos primitivos de dados; Constantes e variáveis; Operadores básicos;

Expressões aritméticas, relacionais e lógicas; Comando de atribuição; Comando de desvio condicional; Comandos de repetição; Comando de seleção. Vetores.

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Bibliografia

MANZANO, José Augusto N. G.; OLIVEIRA, Jayr Figueiredo de. Algoritmos - Lógica para Desenvolvimento de Programação de Computadores. 22. ed. São Paulo: Érica, 2009.

Flanaga, David. Yukihiro Matsumoto. A linguagem de programação Ruby. 1 ed. Altabooks. 2008.

Vamos começar a trabalhar então???

Algoritmos – Aula 01

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Sumário

Conceito de Algoritmo Formas de Representação do Algoritmo Descrevendo um ambiente para a execução

do algoritmo Exercícios Conceitos Básicos de Linguagem de

Programação Compiladores

Exercícios

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Você já executou um algoritmo hoje? Algoritmo para sacar dinheiro no Banco 24 Horas

Passo 1: Ir até um banco 24 horasPasso 2: Inserir o cartãoPasso 3: Digitar a senhaPasso 4: Solicitar a quantia desejadaPasso 5: Retirar o cartãoPasso 6: Pegar o dinheiroPasso 7: Sair do banco 24 horas

Você pode estar pensando:“Mas eu realizo esse algoritmo de maneira diferente!”

Ótimo. Você acaba de entender que pode haverdiferentes algoritmos para atingir o mesmo objetivo.

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Vamos escrever algoritmos?

Você percebeu que executa algoritmos diariamente. Agora, comece a escrevê-los:

Algoritmo para trocar uma lâmpada: Algoritmo para fazer um churrasco: Algoritmo para somar os inteiros menores

que 10:

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Então, o que é um algoritmo?

“Algoritmo é um conjunto finito de regras, bem definidas, que nos levam a solução de um problema em um tempo finito”

“Algoritmo é a descrição de um conjunto de ações que, obedecidas, resultam numa sucessão finita de passos, atingindo o objetivo”

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Algoritmos

Perguntar não ofende Professor, “Escrever todos os termos da seqüência 1, 3, 5,

7, 9,...” é um algoritmo?

Como escrever bons algoritmos? Ler atentamente o enunciado, destacando os pontos mais

importantes. Definir quais serão os dados fornecidos para a execução do

algoritmo. Definir quais serão os cálculos a serem executados. Definir quais serão os dados gerados pela execução do

algoritmo. Construir o algoritmo. Testar o algoritmo realizando simulações

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Para que se tenha um algoritmo é preciso: Ter fim; Não dar margem à dupla interpretação (não

ambíguo); Capacidade de receber dado(s) de entrada do

mundo exterior; Poder gerar informações de saída para o mundo

externo ao do ambiente do algoritmo; Ser efetivo (todas as etapas especificadas no

algoritmo devem ser alcançáveis em um tempo finito).

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Formas de Representação dos Algoritmos Descrição Narrativa

Faz-se uso do português para descrever algoritmos

EXEMPLO: Receita de Bolo:Providencie manteiga, ovos, 2 Kg de massa, etc.Misture os ingredientesDespeje a mistura na fôrma de boloLeve a fôrma ao fornoEspere 20 minutosRetire a fôrma do fornoDeixe esfriarProve

Vantagens:-o português é bastante conhecido por nós;

Desvantagens- imprecisão;- pouca confiabilidade (a imprecisão acarreta a desconfiança);- extensão (normalmente, escreve-se muito para dizer pouca coisa).

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Formas de Representação dos Algoritmos Fluxograma

Utilização de símbolos gráficos para representar algoritmos

VANTAGENS:- Uma das ferramentas mais conhecidas;- Figuras dizem muito mais que palavras;- Padrão mundial

DESVANTAGENS:- Pouca atenção aos dados, não oferecendo recursos para descrevê-los ou representá-los;- Complica-se à medida que o algoritmo cresce.Símbolos

Padronizados

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Formas de Representação dos Algoritmos Linguagem Algorítmica

Consiste na definição de uma pseudolinguagem de programação EXEMPLO: Algoritmo CALCULA_DOBRO

NUM,DOBRO : inteiro

início

Leia NUM

DOBRO 2 * NUM

Escreva DOBRO

fim

VANTAGENS:- Usa o português como base;- Pode-se definir quais e como os dados vão estar estruturados;- Passagem quase imediata do algoritmo para uma linguagem de programação qualquer.

DESVANTAGENS:- Exige a definição de uma linguagem não real para trabalho;- Não padronizado.

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Meu primeiro algoritmo

É hora de começar a conhecer o mundo dos algoritmos. Você deverá empregar as três técnicas apresentadas para resolver o seguinte problema: Narrativa, Fluxograma, Pseudocódigo. Fazer um algoritmo para calcular e mostrar

o resultado da soma de 3 números fornecidos pelo usuário.

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Solução utilizando a descrição narrativa: Passo 1: Receber os três números que serão

somados Passo 2: Calcular a soma dos três números Passo 3: Mostrar o resultado obtido para a

soma

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Solução utilizando fluxograma:

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Solução utilizando pseudocódigo:VARIAVEISNUMERICO N1,N2,N3,SINICIOESCREVER "INFORME O PRIMEIRO NÚMERO"LER N1ESCREVER "INFORME O SEGUNDO NÚMERO"LER N2ESCREVER "INFORME O TERCEIRO NÚMERO"LER N3S := N1 + N2 + N3ESCREVER "SOMA = ",SFIM

Você pode observar que este pseudocódigo utiliza algumas palavras reservadas, que deverá aprender, ao longo do curso.

VARIAVEIS, NUMERICO, INICIO ESCREVER, LER, FIM são palavras reservas em pseudocódigo

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Um Ambiente para descrever Algoritmos

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Um Ambiente para descrever Algoritmos (1) Dispositivo de entrada (o teclado):

É o meio pelo qual os dados que serão trabalhados pelo algoritmo vão ser introduzidos em nosso computador hipotético

(2) Unidade Lógica e Aritmética (ULA): Parte responsável pelas operações matemáticas e avaliações lógicas

(3) Unidade de Controle: Exerce controle sobre as demais partes do nosso computador.

(4) Memória: Guarda o algoritmo a ser executado e os dados a serem utilizados pelo

mesmo.

(5) Dispositivo de Saída (vídeo e impressora): É o meio que se dispõe para apresentação dos resultados obtidos.

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Resolvendo um Problema

A partir de dois números que serão informados, calcular a adição dos mesmos a) saber quais são os números; b) calcular a soma dos números; c) responder à questão com o valor do resultado.

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Exemplo: Resolvendo um Problema Vejamos como seria resolvido esse mesmo

problema em termos das operações básicas a) operação de entrada de dados dos números b1) movimento do valor dos números entre a

memória e a ULA b2) operação aritmética de somar os 2 números b3) movimentação do resultado da ULA para

guardar na memória c) operação de saída do resultado, que está

guardado na memória, para o dispositivo de saída desejado

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Exercícios

01. Defina, com suas palavras, o que é algoritmo.

02. Cite alguns algoritmos que podemos encontrar na vida quotidiana.

03. De acordo com seu entendimento, qual é a característica mais importante em um algoritmo? Justifique a sua resposta.

04. Um algoritmo não pode conter um comando como “Escreva todos os números inteiros positivos”. Por quê?

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Conceitos Básicos de Programação Para armazenar um algoritmo na memória de

um computador e para que ele possa, em seguida, comandar as operações a serem executadas, é necessário que ele seja programado, isto é, que seja transcrito para uma linguagem que o computador possa entender, direta ou indiretamente

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Linguagens de Programação

Linguagem é uma maneira de comunicação que segue uma forma e uma estrutura com significado interpretável

Portanto, linguagem de programação é um conjunto finito de palavras, comandos e instruções, escritos com o objetivo de orientar a realização de uma tarefa pelo computador

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Conceitos Básicos de Programação Logicamente, a linguagem que nós

utilizamos em nosso cotidiano é diferente da linguagem utilizada pela máquina

A máquina trabalha somente com códigos numéricos (linguagem de máquina), baseados nos números 0 e 1 (sistema binário), que representam impulsos elétricos, ausente e presente

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Conceitos Básicos de Programação Assim, qualquer linguagem de programação

deve estar situada entre dois extremos: o da linguagem natural do homem (muito clara, porém lenta) e o da linguagem de máquina (muito rápida, porém complexa)

Este é o conceito de nível de linguagem: alto nível para as mais próximas da linguagem humana; baixo nível para as mais semelhantes à linguagem de máquina

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Tradutores

Para que um computador possa "entender" um programa escrito em uma linguagem de alto nível, torna-se necessário um meio de tradução entre a linguagem utilizada no programa e a linguagem de máquina. compilador

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Compilador

traduz o programa escrito em linguagem de alto nível (programa-fonte) para um programa equivalente escrito em linguagem de máquina (programa-objeto)

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Exemplos de Linguagens de Programação

PASCAL, VISUALG, C, CLIPPER, COBOL, HTML, JAVA, DELPHI, PHP, etc.

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Com que pseudocódigo eu vou? Você já sabe que ao formular um algoritmo usando

pseudocódigo, deve obedecer uma convenção, que emprega palavras reservadas e regras de escrita

O problema é que não existe padronização para pseudocódigo. Cada autor, em sua respectiva obra sobre introdução à programação, adota um modelo diferente de portugol

Perguntar não ofende

Professor, já que existem vários pseudocódigos diferentes, qual devo usar nas aulas de Algoritmos?

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Visualg Visualg - Editor e Interpretador de Algoritmos Criado por Cláudio Morgado de Souza é

programador/analista e professor universitário no Rio de Janeiro

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Exercícios

05. Defina, com suas palavras, os seguintes termos: a) programa b) linguagem de programação c) Compilador

06. Qual a diferença entre linguagem de baixo nível e linguagem de alto nível?

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Dúvidas

Obrigado pela atenção!