Sumário. Ciência da Computação. Prof. Dr. Leandro Alves Neves. Aula 06. Algoritmos e Programação. Informática II. q Noções de lógica

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1 Algoritmos e Programação Informática II Ciência da Computação Prof. Dr. Leandro Alves Neves Aula 06 1 Sumário Noções de lógica Representação do Conhecimento Lógica na Programação Lógica e Algoritmo: Resolução de um Problema Algoritmos: formas de apresentação Descrição Narrativa Fluxograma Pseudocódigo Estruturas Básicas de Controle Sequenciação Seleção Repetição 2 1

2 Noções de Lógica Lógica: estudo filosófico do raciocínio válido Sequência coerente, regular e necessária de acontecimentos Consequência Lógica (Exemplos) Lógica: se Sócrates é homem e todos os homens são mortais, então Sócrates é mortal Definição: se Carlos é solteiro, então ele não é casado Causal: se chover, então o telhado fica molhado Decisão: se o Santos ganhar, eu vou festejar O que essas implicações têm em comum? Não pode acontecer de o antencedente ser verdadeiro e o consequente ser falso 3 Representação do Conhecimento: Um exemplo Argumento: sequência de premissas seguida de uma conclusão Formalização de Argumentos Se neva, então faz frio. Está nevando. Logo, está fazendo frio. Representação: Vocabulário p : neve q : frio Formalização {p q, p} = q Conclusão Consequência Lógica 4 2

3 Lógica na programação Qual a importância da Lógica na programação? Representar o raciocínio Permite focar a resolução do problema 5 Lógica na programação Para desenvolver um software: Representar uma abstração da realidade. Abstração por quê? Porque um software não é algo palpável, real Ele simula uma realidade. Por exemplo: Facebook, o software estabelece uma realidade de que as pessoas estão se comunicando 6 3

4 Lógica na programação A construção de um software considera: Representar uma realidade (Abstração e Lógica) Selecionar os dados relacionados ao problema que será resolvido Processar os dados Definir operações Obter os resultados esperados 7 Lógica e Algoritmo Algoritmo: sequência ordenada de operações, e sem ambiguidades, para resolução de um problema Ex: Receita de Bolo Entradas? Saída? Processos? Descrição dos passos? 8 4

5 Lógica e Algoritmo Problema Análise Preliminar Solução Teste de Qualidade Alteração Produto Final 9 Lógica e Algoritmo Características Fundamentais: 1. Não ser ambíguo; 2. Permitir entrada de dados; 3. Fornecer informações como saída; 4. Cada etapa deve ser realizada em um tempo finito; 5. Ter fim. 10 5

6 Algoritmos: Formas de apresentação Algoritmos podem ser representados por: Descrição Narrativa Fluxograma Pseudocódigo 11 Descrição narrativa Uso da língua nativa para descrever cada etapa. Exemplo: Receita de Bolo 1. Providencie manteiga, ovos, 2 Kg de farinha, leite, etc 2. Misture os ingredientes 3. Despeje a mistura na fôrma de bolo 4. Leve a fôrma ao forno 5. Espere 20 minutos 6. Retire a fôrma do forno 7. Deixe esfriar 8. Prove 12 6

7 Descrição narrativa Vantagens: A língua nativa é bastante conhecida por nós Não é necessário aprender nenhum conceito novo Desvantagens: Imprecisão Pode proporcionar diferentes interpretações Extenso Normalmente, escreve-se muito, para dizer pouca coisa 13 Fluxograma Uso de símbolos gráficos para representar cada etapa. Início do algoritmo Início Os símbolos são padronizados Leia NUM DOBRO NUM*2 Entrada do número Cálculo do dobro do número Escreva DOBRO Apresentação do resultado Fim Fim do algoritmo 14 7

8 Fluxograma Vantagens: Entendimento gráfico é mais simples Padrão amplamente conhecido Desvantagens: Conhecer os símbolos Pouca atenção aos dados, dificultando a transcrição para um programa Complica-se à medida que o algoritmo cresce. 15 Pseudocódigo ou Portugol Uso de pseudo-linguagem de programação para representar cada etapa lógica Comandos e instruções são em português ou inglês. Algoritmo CALCULA_DOBRO 1. início 2. Leia NUM 3. DOBRO 2 * NUM 4. Escreva DOBRO 5. fim 16 8

9 Pseudocódigo ou Portugol Vantagens: Independência da solução. Trata-se de solução lógica apenas. Não interessa quem vai executar. Usa o português como linguagem de base; Permite definir quais e como os dados são 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. 17 Estruturas Básicas de Controle Estruturação lógica depende de estruturas de controle: Sequenciação Seleção Repetição 18 9

10 Exemplo: Sequenciação Problema: Trocar uma lâmpada Solução (Algoritmo explorando sequenciação) Algoritmo trocar_lâmpada_versão1 1. pegar uma escada; 2. posicionar a escada embaixo da lâmpada; 3. buscar uma lâmpada nova; 4. subir na escada; 5. retirar lâmpada queimada; 6. colocar lâmpada nova; 7. descer da escada; 19 Exemplo: Seleção ou Decisão Problema: Trocar uma lâmpada Solução (Algoritmo explorando sequenciação e seleção) Algoritmo trocar_lâmpada_versão2 1. acionar o interruptor; 2. se a lâmpada não acender, então a. pegar uma escada; b. posicionar a escada embaixo da lâmpada; c. buscar uma lâmpada nova; d. subir na escada; e. retirar lâmpada queimada; f. colocar lâmpada nova. g. descer da escada; 20 10

11 Exemplo: Seleção ou Decisão Problema: Trocar 10 lâmpadas queimadas Solução (Algoritmo explorando sequenciação, seleção e repetição) Algoritmo trocar_lâmpada_versão3 1. Para 10 lâmpadas, faça i. ir até o interruptor da lâmpada 1 de 10; ii. acionar o interruptor; iii. se a lâmpada não acender, então a. pegar uma escada; b. posicionar a escada embaixo da lâmpada; c. buscar uma lâmpada nova; d. subir na escada; e. retirar lâmpada queimada; f. colocar lâmpada nova; g. Descer da escada; 2. Repetir etapas para próxima lâmpada 21 Até aqui vimos o seguinte: Lógica e representação do conhecimento Algoritmo: Características; Formas de apresentação; Estruturas básicas de controle Próximo Conteúdo: Tipos de Dados, Variáveis, Atribuição, Estrutura básica de um algoritmo, Entrada e Saída 22 11