Formas de representar um algoritmo

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1 Algoritmos e Lógica de Programação Construção de Algoritmos Conceitos Introdutórios Reinaldo Gomes reinaldo@cefet-al.br Como representar um algoritmo? Algoritmos podem ser representados, dentre outras maneiras, por: DESCRIÇÃO NARRATIVA Utiliza uma linguagem de escrita natural para descrever algoritmos FLUXOGRAMA (DIAGRAMA DE MÓDULOS) Utiliza uma linguagem de representação gráfica para descrever algoritmos LINGUAGEM ALGORÍTMICA (PSEUDO-CÓDIGO) Utiliza uma linguagem de escrita artificial para descrever algoritmos 1

2 Exemplo: Algoritmo para converter uma temperatura em Fahrenheit para Celsius Descrição narrativa do algoritmo Fahrenheit-Celsius Solicite a temperatura em Fahrenheit Transforme a temperatura em Fahrenheit para Celsius Informe a temperatura em Celsius Exemplo: Algoritmo para converter uma temperatura em Fahrenheit para Celsius Fluxograma 2

3 Exemplo: Algoritmo para converter uma temperatura em Fahrenheit para Celsius Linguagem Algorítmica (Pseudo-Código) Algoritmo Fahrenheit-Celsius Real: Fahrenheit, Celsius; Início Ler (Fahrenheit); Celsius -> 5/9 * (Fahrenheit 32); Escrever (Celsius); Fim Ferramentas Fluxograma (Principais Símbolos) Início Indica o ponto onde começa o algoritmo. Não é codificado em forma de comando. Ler X,... Y Indica operação de leitura ou entrada dos dados para os locais chamados X,..., Y na memória do computador. Z = Expressão Indica operação aritmética ou cálculo de uma fórmula. 3

4 Ferramentas - Fluxograma (Principais Símbolos) < Comparar > Z com W = Indica comparação de um valor com outro. Conforme o resultado desta comparação, um dos três caminhos diferentes será seguido nesse algoritmo. Z :: W? Não Sim Indica verificação ou comparação em forma de pergunta, podem ocorrer uma das respostas Sim ou Não. O sinal :: pode ser =, <>, >, <, etc. Ferramentas - Fluxograma (Principais Símbolos) N Conectivo que indica o local para onde o fluxo do algoritmo deve ser desviado, onde N é um número natural seqüencial, iniciando com o valor 1 (um). Escrever Z Indica operação de saída ou impressão do valor Z numa linha da impressora. Pare ou Fim Indica o ponto onde o algoritmo suspende a execução de comando(s) ou seu fim. 4

5 Ferramentas Linguagem Algorítmica (Pseudo-Código) A forma geral de um algoritmo em pseudo-código : Algoritmo <nome_do_algoritmo> [<declaração_de_variáveis>] [<sub-algoritmos>] Início <corpo_do_algoritmo> Fim. Ferramentas Linguagem Algorítmica (Pseudo-Código) Algoritmo Indica o início da definição do algoritmo <nome_do_algoritmo> Nome dado ao algoritmo para distinguí-lo dos demais [<declaração_de_variáveis>] Parte opcional onde são declaradas as variáveis globais usadas no algoritmo principal e, eventualmente, nos subalgoritmos 5

6 Ferramentas Linguagem Algorítmica (Pseudo-Código) [<subalgoritmos>] Parte opcional onde são definidos os sub-algoritmos Início Palavra que delimita o início do corpo do algoritmo <corpo_do_algoritmo> Fim Conjunto de instruções do algoritmo Palavra que delimita o término do corpo do algoritmo Comparação Descrição Fluxograma Linguagem Algorítmica Narrativa Solicite a temperatura em Fahrenheit. Transforme de Fh Fahrenheit hit para Celsius. Informe a temperatura em Celsius Algoritmo Fahrenheit-Celsius Real: Fahrenheit, Celsius; Início Ler (Fahrenheit); Celsius 5/9 * (Fahrenheit h 32); Escrever (Celsius); Fim 6

7 Comparação Vantagens Desvantagens Descrição O português é bastante conhecido Imprecisão; Narrativa por nós. Pouca confiabilidade (a imprecisão acarreta a desconfiança); Extensão (normalmente, escreve-se muito para dizer pouca coisa). Fluxograma Padrão mundial; Ferramenta bem conhecida; Figuras dizem muito mais que palavras; Complica-se à medida que o algoritmo cresce; Pouca atenção aos dados, não oferecendo recursos para declará-loslos Linguagem Algorítmica Independência de linguagem de programação; Usa o português como base; Define-se melhor quais e como os dados vão estar estruturados; Passagem quase imediata do algoritmo para uma linguagem de programação qualquer. Exige a definição de uma linguagem não real para trabalho; Não é padronizada. Construindo Algoritmos Uma boa prática para construir algoritmos é dividir o problema em 3 fases (Entrada, Processamento e Saída) ENTRADA: São os dados d de entrada do algoritmo PROCESSAMENTO: São os procedimentos utilizados para chegar ao resultado final SAÍDA: São os dados já processados 7

8 Construindo Algoritmos No algoritmo Fahrenheit-Celsius temos ENTRADA: Temperatura em Fahrenheit PROCESSAMENTO: Celsius = 5/9 *(Fahrenheit 32) SAÍDA: Temperatura em Celsius Num algoritmo para calcular a área de um triângulo temos ENTRADA: Base e Altura do triângulo PROCESSAMENTO: Área = (Base * Altura)/2 SAÍDA: Área Construindo Algoritmos Dividir o problema em Entrada, Processamento e Saída irá ajudá-lo a ordenar corretamente as instruções do seus algoritmos Por isso, antes de construir um algoritmo, pare para pensar e identificar: Quais dados preciso para começar? Entrada Quais são os cálculos e decisões? Processamento Quais dados devem ser exibidos? Saída 8

9 Programação Estruturada Problema: Nos primórdios da programação os programas eram desenvolvidos de forma intuitiva Neste tipo de abordagem era comum o uso de desvios incondicionais (vá para/goto) para codificação das soluções Porém a abordagem intuitiva falha quando os programas são grandes e complicados Programação Estruturada Problema: Nos primórdios da programação os programas eram desenvolvidos de forma intuitiva Neste tipo de abordagem era comum o uso de desvios incondicionais (vá para/goto) para codificação das soluções Porém a abordagem intuitiva falha quando os programas são grandes e complicados 9

10 Programação Estruturada Algoritmo UmExemploNãoEstruturado; Inicio Escreva( Início do programa ); Vá Para Marca; {ou GOTO Marca} //Isso nunca será executado! Escreva( Meio do programa ); Marca; {continua a partir daqui} Escreva ( Fim do programa ); Fim. Desvio Incondicional Programação Estruturada Como resolver esse tipo de problema? Nos anos 70 surgiu a programação estruturada como solução destes problemas Programação estruturada (Algoritmo Estruturado) É a arte ou técnica de construir e formular algoritmos de forma sistemática ". Niklaus Wirth (Pai do PASCAL) Objetivos: Facilitar a escrita, leitura e compreensão dos programas; Permitir a verificação/testes a priori dos programas; Facilitar a manutenção dos programas. Possibilitar o desenvolvimento em equipe Reduzir a complexidade 10

11 Exercício Identifique a entrada, o processamento e a saída dos problemas abaixo Calcular e exibir a média ponderada de 2 notas dadas. (nota1= peso 6 e nota2= peso 4) Reajustar um salário em 17,75% Calcular o desconto de 23% sobre o preço de um produto Dada uma taxa de câmbio, transformar um valor em Dólar para Reais Dada uma taxa de câmbio, transformar um valor em Reais para Dólar Algoritmos e Lógica de Programação Construção de Algoritmos Conceitos Introdutórios Reinaldo Gomes reinaldo@cefet-al.br 11