CONCEITOS BÁSICOS PARA A CONSTRUÇÃO DE ALGORITMOS PARA COMPUTADORES. Isac Aguiar isacaguiar.com.br isacaguiar@gmail.com

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1 CONCEITOS BÁSICOS PARA A CONSTRUÇÃO DE ALGORITMOS PARA COMPUTADORES Isac Aguiar isacaguiar.com.br isacaguiar@gmail.com

2 Objetivos Compreender os conceitos de lógica de programação e de algoritmos. Conhecer os primeiros exemplos de algoritmos e algumas técnicas para construção de algoritmos. Entender os conceitos de estrutura sequencial, estrutura de seleção e estruturas de repetição no contexto de algoritmos.

3 Formalizando a escrita de algoritmos Transformar a sequência de passos que escrevemos em linguagem natural para uma linguagem que possa ser entendida pelo computador Essas linguagens são chamadas de linguagens de programação Existem diversas linguagens de programação em uso atualmente Utilizaremos a linguagem PASCAL

4 Tipos de Dados e Instruções Primitivas Um computador é uma ferramenta utilizada para solucionar problemas que envolvam a manipulação de informações As informações manipuladas pelo computador se apresentam através dos dados (informações) e das instruções (comandos) As instruções, que comandam o funcionamento da máquina e determinam a maneira como devem ser tratados os dados Os dados são representados pelas informações a serem processadas por um computador Caracterizadas por quatro tipos de dados: dados numéricos inteiros, dados numéricos reais, dados caracteres e dados lógicos.

5 Dados Numéricos Inteiros Valores inteiros, podendo ser positivos ou negativos Não podem ser números fracionários Exemplos: 24 - número inteiro positivo 0 - número inteiro número inteiro negativo

6 Dados Numéricos Reais Possuem componentes decimais ou fracionários, e podem também ser positivos ou negativos Havendo a parte decimal, deverá ser utilizado o caractere ponto (.) e não a vírgula Exemplos de dados do tipo real: número real positivo com duas casas decimais número real positivo com zero casas decimais número real negativo com uma casa decimal número real com uma casa decimal 0 - número real com zero casa decimal

7 Dados Literais (Caractere) Sequência de caracteres contendo letras, dígitos e/ou símbolos especiais #, $, %, ^, &, *, etc.) Este tipo de dados é também muitas vezes chamado de alfanumérico, cadeia de caracteres, ainda, do inglês, string Exemplos de dados do tipo literal: "QUAL?" - literal de comprimento 6 " " - literal de comprimento 1 "qual?!$" - literal de comprimento 8 AbCdefGHi" - literal de comprimento 9 "1-2+3=" - literal de comprimento literal de comprimento 1

8 Dados Lógicos A existência deste tipo de dado é, de certo modo, um reflexo da maneira como os computadores funcionam Muitas vezes, estes tipos de dados são chamados de booleanos, devido à significativa contribuição de BOOLE à área da lógica matemática Representam dois únicos valores lógicos possíveis: verdadeiro e falso (sim/não - 1/0 - true/false) Exemplo.V. - valor lógico verdadeiro.f. - valor lógico falso

9 Representação dos tipos de dados

10 Variáveis Tudo o que é instável, inconstante Serão armazenadas pela memória do computador Necessário identificar qual é o melhor tipo de dados a ser utilizado É um espaço de memória que recebeu um nome (identificador) e armazena um valor que pode ser modificado durante a execução do algoritmo

11 Memória O acesso às informações armazenadas na memória (leitura, escrita) é feita Byte a Byte. Cada Byte é formado por uma combinação de 8 dígitos binários (0 e 1), Um Byte possui 256 (28) estados possíveis ou representa 256 símbolos de informação

12 Armazenamento de dados na memória Cada informação de determinado tipo é representada de diferentes formas, e necessita de certa quantidade de memória para armazená-las O número de bytes necessários para armazenar uma informação dependerá do seu tipo Por exemplo, na maioria das linguagens de programação o tipo inteiro é armazenado ocupando 2 bytes, ou seja, (28 x 28 = 216) possibilidades (-32767, ,..., -1,0, , 32768). Um dado do tipo caractere é formado por vários símbolos, sendo que cada um ocupa 1 byte. O número de bytes utilizados no armazenamento do tipo caractere dependerá do seu tamanho. 1 endereço - 1 byte

13 Identificadores A memória sendo representada como um armário repleto de gavetas, no qual as gavetas seriam os locais físicos responsáveis por armazenar objetos os objetos (que podem ser substituídos ou não) seriam as informações (dados), e as gavetas as variáveis ou constantes Visto que na memória (armário) existem inúmeras variáveis (gavetas), precisamos diferenciá-las, o que é feito por meio de identificadores (etiquetas). Cada variável (gaveta), no entanto, pode guardar apenas uma informação (objeto) de cada vez, sendo sempre do mesmo tipo (material)

14 Regras dos Identificadores Devem começar por um caractere alfabético; Podem ser seguidos por mais caracteres alfabéticos e/ou alfanuméricos e/ou underline (_); Não é permitido o uso de caracteres especiais ou espaços; Não pode ser uma Palavra Reservada (instrução) e nem iguais a um nome de uma função declarada pelo construtor do algoritmo ou disponibilizada pelo método utilizado para a construção do algoritmo Exemplos válidos: NOME_CLI, ENDAL, NUM1, NOTA1, A4, WW2

15 Sintaxe var <nome_da_variável> : <tipo_da_variável> var <lista_de_variáveis> : <tipo_das_variáveis> var Utilizada para indicar o início do bloco de declaração de variáveis de um algoritmo Escrita apenas uma vez na definição de um conjunto de uma ou mais variáveis nome_da_variavel Nome do espaço reservado na memória do computador tipo_da_variavel Informa ao computador o tamanho de espaço de memória a ser reservado

16 Contantes São Valores fixos, tais como números. Estes valores não podem ser alterados pelas instruções do algoritmo Espaço de memória cujo valor não deve ser alterado durante a execução de um algoritmo

17 Sintaxe const nome_da_constante valor const Utilizada para indicar o início do bloco de declaração de constantes de um algoritmo nome_da_constante Nome pelo qual vamos nos referir à constante

18 Comandos de Atribuição Ao declarar variáveis e constantes, geralmente precisamos indicar que elas armazenarão um determinado valor durante a execução do programa em Portugol, é representado por uma seta ( ) em Pascal, é representado por dois pontos igual ( := )

19 Sintaxe identificador expressão identificador Nome da variável ou constante a ser utilizada. expressão Valor ou expressão a ser armazenado Podem ter expressões aritméticas e expressões lógicas em Portugol os sinais /* e */ indicam o início e o fim de um comentário, que pode ocupar mais de uma linha, ou // para uma linha em Pascal utiliza-se { e }

20 Comandos de Entrada Forma na qual os dados são passados para o computador Sintaxe: leia(variavel) leia( ) Função responsável por ler o que o usuário digitou e armazenar o valor na variável indicada variavel Nome da variável utilizada para armazenar o valor digitado

21 Comandos de Saída Exibição de mensagens ou valores para o usuário dos programas Comunicação com o usuário para solicitar a entrada de dados ou para fornecer saídas de dados Sintaxe: escreva(expressao) escreva( ) Função responsável por escrever no monitor uma mensagem para o usuário expressao Indica o que será escrito no monitor. É normalmente composta por um texto fixo seguido por uma vírgula e um nome de variável

22 Estrutura Geral em Portugol ALGORITMO nome_do_algoritmo CONST /*Aqui devem ser declaradas todas as constantes do nosso algoritmo seguindo as regras de sintaxe já estudadas. Caso nosso algoritmo não necessite de constantes, esta seção não deve existir.*/ VAR /*Aqui devem ser declaradas todas as variáveis do nosso algoritmo seguindo as regras de sintaxe já estudadas. Caso nosso algoritmo não necessite de variáveis, esta seção não deve existir.*/ INICIO /*Aqui ficará o corpo do algoritmo, ou seja, o conjunto de comandos que formará o algoritmo em si.*/ FIM

23 Estrutura Geral em Pascal PROGRAM nome_do_algoritmo CONST /*Aqui devem ser declaradas todas as constantes do nosso algoritmo seguindo as regras de sintaxe já estudadas. Caso nosso algoritmo não necessite de constantes, esta seção não deve existir.*/ VAR /*Aqui devem ser declaradas todas as variáveis do nosso algoritmo seguindo as regras de sintaxe já estudadas. Caso nosso algoritmo não necessite de variáveis, esta seção não deve existir.*/ BEGIN /*Aqui ficará o corpo do algoritmo, ou seja, o conjunto de comandos que formará o algoritmo em si.*/ END.

24 Exemplo

25 Operadores aritméticos Símbolos que representam as operações matemáticas básicas Operador em Portugol Operador em Pascal Operação Matemática + + Adição - - Subtração * * Multiplicação / div Divisão % mod Resto da divisão

26 Ordem de prioridade Para resolver expressões aritméticas formadas por mais de um operador, deve-se utilizar uma ordem de precedência entre os mesmos Prioridade Operação 1ª multiplicação, divisão, resto da Divisão 2ª adição, subtração

27 Exemplo

28 Descrição do exemplo linha 1... Nome do programa. linha 2... Indica o início do bloco de declaração de variáveis. linha 3... Declaração das três variáveis do tipo inteiro necessárias ao programa. linha 4... Indica o início do bloco de instruções do algoritmo. linha 5... O comando escreva exibirá na tela do computador uma mensagem que solicita a digitação do primeiro número. linha 6... O primeiro número digitado será lido e armazenado na variável num1. linha 7... O comando escreva exibirá na tela do computador uma mensagem que solicita a digitação do segundo número. linha 8... O segundo número digitado será lido e armazenado na variável num2. linha 9... A variável mult receberá o resultado da multiplicação do primeiro número pelo segundo número. linha O comando escreva exibirá na tela do computador uma mensagem com o resultado da multiplicação. linha Indica o fim do algoritmo.

29 Resumo conceitos básicos de programação, variáveis, constantes e tipos de dados linguagem formal para escrever algoritmos: o Portugol e Pascal Implementação de algoritmos em Portugol, utilizando comandos de atribuição, entrada e saída de dados e operadores aritméticos

30 Exercício 1. Faça um algoritmo que solicite que o usuário digite seu nome e a seguir solicite que seja digitada sua idade. Depois que o usuário digitar o nome e a idade, o programa deve exibir na tela duas mensagens: uma com o nome e outra com a idade do usuário. Suponha que o usuário seja o Pedro e tenha 32 anos. Assim, após a digitação dos dados, seu programa deve exibir as seguintes mensagens: Seu nome é Pedro e Você tem 32 anos. 2. Resolva as seguintes expressões aritméticas considerando A=2, B=5 e C=10: 1. A+B*C/A 2. B+C%A*(B-A/2) 3. (B+C)%2+A*(B+(C*4))

31 Exercício 3. O algoritmo abaixo deverá ler duas notas, calcular a média e mostrar o resultado. Para que o algoritmo seja executado corretamente, complete-o com os comandos que faltam:

32 Exercício 4. Faça o mesmo no algoritmo abaixo, cuja finalidade é calcular 8% de aumento sobre um salário

33 Exercício 5. Faça um algoritmo que leia um número inteiro e imprima seu antecessor e seu sucessor. 6. Faça um algoritmo que leia dois números reais e imprima a soma e a média aritmética desses números. 7. Faça um algoritmo que receba como entrada as medidas dos dois catetos de um triângulo retângulo e calcule e exiba a medida da hipotenusa e a área do triângulo.