Introdução. Lógica e Algoritmo. Lógica e Algoritmo. Lógica e Algoritmo. Lógica e Algoritmo. Lógica e programação Aula 02

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1 Introdução Lógica e programação Aula 02 Lógica na resolução de problemas computacionais Algortimos aplicados à solução de problemas computacionais Formalização de algoritmos Exercícios Sky Informática Ltda. 1 2 Algoritmo: É uma maneira formal de expressar o raciocínio. O grau de formalidade é relativamente baixo, se comparando a um programa de computador. É uma sequência de passos bem definidos que visam atingir um objetivo. O que é preciso para desenvolver um algoritmo? Conhecer a solução do problema antes de iniciar a escrever o algoritmo. Capacidade de fazer abstrações Capacidade de identificar apenas o que é essencial para a solução do problema. Capacidade de dividir o problema em partes menores. Programa de computador: É um algoritmo formalizado (codificado) em uma linguagem de programação. É um conjunto de instruções, escritas em uma linguagem de programação, que visam a obtenção de uma solução computacional para um problema. Linguagem de programação: É um conjunto de expressões, estruturas de controle, comandos e símbolos que permitem a escrita ou codificação de um programa de computador. Os programas são sempre mais formais do que os algoritmos, ou seja, são escritos segundo um conjunto fechado de regras, assumindo uma forma própria. Formalização de um algoritmo em uma linguagem 3 4 Por que estudamos algoritmos? Porque desenvolve o raciocínio (a organização do pensamento) para abstrair detalhes computacionais do problema que deve ser resolvido. Abstrair apenas as instruções e equações (e sua ordem de execução) que são necessárias para resolver o problema. para qualquer caso Porque desenvolve a capacidade de codificação (da formalização de um algoritmo) em qualquer linguagem de programação. 5 O que é preciso para programar computadores? (o que é preciso para desenvolver um algoritmo) Conhecer a solução do problema antes de iniciar a escrever o algoritmo. Capacidade de fazer abstrações. Capacidade de identificar apenas o que é essencial para a solução do problema. Capacidade de dividir o problema em partes menores. Racicínio lógico, resolver problemas usando a lógica. Lógica de programação. Capacidade de escrever o algoritmo com o conjunto de instruções disponíveis. Capacidade de organizar as instruções de forma adequada, visando a solução do problema. 6

2 Instruções: a linguagem que será usada para construção de um algortimo tem definida um conjunto de instruções que podem ser executadas. Cada instrução deve sempre ser encerrada com um ponto e vírgula ; Uma instrução (ou comando) é a descrição de uma ação a ser executada em um determinado momento dentro do algoritmo. Obter Numero1; Informar Resultado; As instruções são criadas usando um conjunto de símbolos, operadores, funções e regras de estrutura definidas pela linguagem que serão vistos a seguir. 7 Operadores aritméticos: definem as operações matemáticas usadas no algoritmo. + Soma - Subtração * Multiplicação / Divisão Precedência de operadores: - Menos unário Ex.: = -3 * e / Multiplicação e divisão Ex.: / 2 = 3 + e - Soma e subtração ( ) Uso de parênteses para alterar a precedência Ex.: / 2 = 3 (2 + 2) / 2 = 2 8 Operadores relacionais: definem as operações de comparação entre valores, onde o resultado será verdadeiro ou falso. > Maior que < Menor que >= Maior ou igual a <= Menor ou igual a = Igual a <> Difrente de Operadores lógicos: atuam sobre expressões lógicas retornando valores lógicos (verdadeiro ou falso). E retorna verdadeiro se as duas partes da expressão são verdadeiras. OU retorna verdadeiro se ao menos uma das partes da expressão for verdadeira. NÃO (negação) inverte o estado de um valor lógico, veradeiro passa a ser falso, falso passa a ser verdadeiro. 9 (8 > 5) E (8 > 6) = verdadeiro (8 > 5) OU (8 > 6) = verdadeiro (8 > 5) E (6 > 8) = falso (8 > 5) OU (6 > 8) = verdadeiro NÃO (8 > 5) = falso NÃO (6 > 8) = verdadeiro 10 Operadores lógicos: Tabela Verdade ajuda a mostrar o resultado de expressões lógicas usando os operadores E, OU e NÃO. A B A E B A OU B NÃO (A) V V V V F V F F V F F V F V V F F F F V Operadores especiais: definem operações específicas em fórmulas matemáticas, oferecendo, especialmente, uma forma para acessar os resultados parciais de uma divisão. MOD retorna o resto de uma divisão DIV retorna o resultado inteiro da divisão MOD DIV 11 12

3 Constante: representa um valor que não é alterado, que não sofre variação, no decorrer da execução do algoritmo. Ex. Na função da área de uma circunferência πr², π é uma constante com valor 3, Constantes também são chamadas de valores literais e podem ter valor numérico, ser um caractere, um texto ou um valor lógico (verdadeiro/falso) ,56 'digite um valor' 'o resultado é' verdadeiro 13 iável: representa um valor que será substituído em formulações matemáticas. Representa um valor desconhecido, porém necessário para a resolução de um problema. Ex. Somar dois números: A + B não conheço quais são os números a serem somados, mas ao substituí-los em A e B terei o resultado da equação. Se A = 3 e B = 5, então resultado = 8. A e B são as variáveis deste problema. Ex. πr² π é uma constante que vale 3, e r é uma variável que possui o valor do raio da circunferência. 14 Atribuição: ação de definir o valor de uma variável para obter o resultado efetivo de uma equação ou de copiar o valor de uma variável para outra. Operador de atribuição: A 3; (neste momento o valor de A é 3) B 5; (neste momento o valor de B é 5) C B; (o valor atual de B é copiado para C, então, neste momento o valor de B é 5 e o valor de C também é 5) Resultado A + B; (neste momento o valor de Resultado é 8) 15 Identificadores de variáveis: são os nomes das variáveis, a forma de identificar uma variável no algoritmo. Regra de formação: Podem conter apenas letras, números ou o caracter _ Deve começar sempre por uma letra ou _ Podem ter vários caracteres, até 255 Não podem conter caracteres especiais #, $, Numero1 Area_retangulo 16 Tipos de dados: classificação dos valores constantes e dos valores atribuídos às variáveis. Podem ser valores numéricos, caracteres ou lógicos. Inteiro Composto pelo conjunto dos números inteiros. Representa apenas números inteiros, sem casas decimais. Real Compposto pelo conjunto de número reais. Representa números inteiros ou com casas decimais. Caractere Composto pelo conjunto de caracteres alfanuméricos (a...z, A...Z, #, $, %, espaço em branco,...). Representa apenas 1 caractere. Devem ser representados entre aspas simples ' '. Texto Mesmo conjunto de caracteres do tipo Caractere, porém, representa uma sequência de caracteres, palavras com até 255 caracteres. Devem ser representados entre aspas simples ' '. Lógico Representa um valor lógico com somente dois 17 estados verdadeiro ou falso. Exemplos de tipos de dados: 1 Inteiro 'informe um número' texto 'o resultado é: ' texto 'b' caractere verdadeiro lógico falso lógico 2,58 real 3, real Obs.: Caracteres são codificados pela tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange). 18

4 Declaração de constantes: uma constante pode ser declarada para ser usada no algoritmo antes de começar sua construção. A constante é criada com um identificador (nome) e depois ela á referenciado no corpo do algoritmo por este identificador (e não seu valor efetivo). Forma de declaração de constantes: Const Pi = 3,141592; ValorHora = 10; Declaração de variáveis: para ser usada em um algoritmo uma variável deve ser declarada, ou seja, ela deve ser explicitamente definida (criada). A variável também deve ter o seu tipo de dados definido para ser usada no algoritmo. Forma de declaração de variáveis: Numero1: Inteiro; AreaRetangulo: Inteiro; Salario: Real; Nome: Texto; Comandos de entrada e saída: Ler(variável); Obtém um valor de entrada para o algoritmo e o armazena em uma variável. Faz a leitura de dados do teclado. Escrever(variável); Escrever(constante); Escrever(valor1, valor2,...);, onde os valores podem ser variáveis ou constantes. Informa o valor de uma variável ou de uma constante. Escreve o resultado na tela para o usuário. Identificação do algoritmo Programa nome_do_programa; Lista de variáveis iavel1: Tipo; iavel2: Tipo;... Corpo do algoritmo Instrução 1; Instrução 2;... Fim. o algoritmo sempre termina com um ponto final Ler(Numero1); Obtém um valor e o armazena na variável Numero1. Escrever(Numero1); Escreve o conteúdo da variável Numero Exemplo de algoritmo formalizado em uma linguagem: Programa para somar dois números. Exemplo de algoritmo formalizado em uma linguagem: Programa para calcular a área de um círculo. Programa somar_dois_numeros; Numero1: Inteiro; Numero2: Inteiro; Soma: Inteiro; Ler(Numero1); Ler(Numero2); Soma Numero1 + Numero2; Escrever(Soma); Fim. Numero1, Numero2 e Soma são variáveis. A variável Soma é definida com a soma dos valores das variáveis Numero1 e Numero2. 23 Programa area_circulo; Const Pi = 3,141592; Raio: Inteiro; RaioQuad: Inteiro; Area: Real; Ler(Raio); RaioQuad Raio * Raio; Area Pi * RaioQuad; Escrever(Area); Fim. 24

5 Referências Livro: MANZANO, José Augusto N. G. & OLIVEIRA, Jayr Figueirede de. Algoritmos: Lógica para Desenvolvimento de Programação de Computadores. 10ª Edição. São Paulo: Editora Érica, Livro: PUGA, Sandra & RISSETTI, Gerson. Lógica de Programação e Estrutura de Dados, com aplicações em Java. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2003 Livro: VIÉGAS, Fábian & ASSIS, Gilda Aparecida de. Algoritmos. Novo Hamburgo: Feevale, Material da disciplina Tópicos Avançados, Colégio Sinodal Progresso, Semestre II 2009, Professor Kerwin Astor Weizenmann. Material da disciplina Algoritmos e Programação, Univates, 25 Professor Maglan Cristiano Diemer.