Programação Estruturada Aula - Introdução a Linguagem de Programação

Transcrição

1 Programação Estruturada Aula - Introdução a Linguagem de Programação Prof. Flávio Barros flavioifma@gmail.com

2 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR 2

3 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR BERNARDO, Alessandro. FACITEC 3

4 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR Dispositivos de entrada: permitem a entrada de dados e instruções pelo usuário, como textos, comandos, clicks, etc. 4 Dispositivos de saída: permite que o usuário monitore suas ações (monitor) ou que seja emitido outro tipo de informação (impressora). Unidade de processamento e armazenamento: processa as instruções e dados inseridos pelos dispositivos entrada, armazena temporariamente ou permanentemente informações na RAM ou no disco rígido e envia informações aos dispositivos de saída.

5 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR 5 Processador: Processa as instruções do Processador - componente responsável: 1) pela tomada de decisões a respeito das instruções provenientes dos dispositivos de entrada e das instruções a serem enviadas aos dispositivos de saída; 2) pela gravação ou recuperação de dados na RAM e no disco rígido; e 3) pelos cálculos lógicos e aritméticos.

6 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR RAM (Random Access Memory - Memória de Acesso Aleatório): Memória de funcionamento baseado em fundamentos eletrônicos; Apresenta alta velocidade de gravação e recuperação; É volátil (os dados são perdidos uma vez que a corrente elétrica é cessada). 6

7 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR Disco Rígido: Memória baseada na gravação e recuperação de dados de forma magnética; Permitindo que os dados fiquem gravados mesmo após cessar a corrente elétrica, ou seja, memória não volátil. 7

8 8 CONCEITOS BÁSICOS

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10 10

11 Definição ALGORÍTMOS Algoritmos são conjuntos de passos finitos e organizados que, quando executados, resolvem um determinado problema. Manzano e Oliveira, Um algoritmo simplesmente diz o que deve ser feito.

12 Exemplos ALGORÍTMOS Algoritmo para atravessar a rua. Olhe para a direita. Olhe para esquerda. Se estiver vindo carro, não atravesse. Caso contrário, atravesse. 12

13 ALGORÍTMOS Exemplos Algoritmo AtravessarRua Olhar para a direita Olhar para esquerda Se estiver vindo carro Não atravesse senão Atravesse Fim-Se Fim-Algoritmo Algoritmo AtravessarRua Olhar para esquerda Olhar para a direita NOT Se não estiver vindo carro Atravesse senão Não Atravesse Fim-Se Fim-Algoritmo 13

14 ALGORÍTMOS Exemplos Algoritmo AtravessarRua Olhar para a direita Olhar para esquerda Se estiver vindo carro Não atravesse senão Atravesse Fim-Se Fim-Algoritmo Algoritmo AtravessarRua Atravesse Se estiver vindo carro Olhar para direita senão Olhar para esquerda Fim-Se Não Atravesse Fim-Algoritmo 14

15 Exemplos ALGORÍTMOS Para resolver de fato um problema, devemos definir como executar os passos do algoritmo; Ache a máxima altura? 15

16 Exemplos ALGORÍTMOS Ache a máxima altura? Deve-se definir como pegar as informações sobre as alturas da pessoas: Perguntar para a própria pessoa; Medir a altura usando uma fita métrica ou obter a altura de algum cadastro que a pessoa tenha feito; e como manter as informações sobre as alturas; e por fim, anotar em um papel ou guardar em uma variável no computador. 16

17 Exemplos ALGORÍTMOS Como obter sucesso na disciplina Programação Estruturada? 17

18 Exemplos ALGORÍTMOS Como obter sucesso na disciplina Programação Estruturada? Administre seu tempo de forma a estudar pelo menos 4 horas por semana. Participe das aulas, seja, expondo suas dúvidas ou comentando-a. Sempre faça os exemplos discutidos em sala de aula ao chegar em casa. Tente resolver os exercícios sozinho, e não apenas com a ajuda do professor. 18

19 19... DE ALGORÍTMO.

20 20...UM POUCO MAIS DE ALGORÍTMO.

21 21...UM POUCO MAIS DE ALGORÍTMO.

22 E NÃO PARA POR AI... 22

23 23 E NÃO PARA POR AI...

24 24 E NÃO PARA POR AI...

25 25 E NÃO PARA POR AI...

26 26 E NÃO PARA POR AI...

27 E NÃO PARA POR AI Aplicações com modelos Matemáticos

28 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI Aplicações com modelos Matemáticos

29 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI Aplicações com modelos Matemáticos

30 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI Aplicações com modelos Matemáticos

31 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI... Aplicações da Sequência de Fibonacci 31

32 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI... Aplicações da Sequência de Fibonacci 32

33 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI... Aplicações da Sequência de Fibonacci 33

34 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI Aplicações da Sequência de Fibonacci

35 Presente em Logomarcas! E NÃO PARA POR AI Aplicações da Sequência de Fibonacci

36 PROGRAMA DE COMPUTADOR Definição É um conjunto de instruções que são interpretadas pelo computador afim de se executar uma determinada tarefa. 36 Essas instruções estão armazenadas em um arquivo chamado de executável e, dentro deste arquivo, as instruções aparecem no formato binário que é extremamente difícil de ser lido por um ser humano.

37 PROGRAMA DE COMPUTADOR Exemplos 37

38 38 LINGUAGEM DE BAIXO NÍVEL

39 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Baixo Nível São linguagens voltadas para a máquina, isto é, são escritas usando as instruções do microprocessador do computador; São genericamente chamadas de linguagens Assembly: Vantagens: Programas são executados com maior velocidade de processamento; e os programas ocupam menos espaço na memória. 39

40 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Baixo Nível Desvantagens Em geral, programas em Assembly tem pouca portabilidade, isto é, um código gerado para um tipo de processador não serve para outro; Códigos Assembly não são estruturados, tornando a programação mais difícil. Linguagem de Máquina 40

41 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Baixo Nível 41

42 42 LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL

43 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Alto Nível Escrever um programa em Linguagem de Máquina é totalmente inviável; Para resolver esse problema surgiram as Linguagens de Programação que tentam se aproximar das linguagens humanas. Confira um trecho de um código escrito em C: 43

44 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Alto Nível São linguagens voltadas para o ser humano; Fortran: Usada em programação científica e engenharia; Pascal: Usada em ensino de linguagens e desenvolvimento de sistemas; COBOL: Usada em ambientes comerciais; Basic: O nome diz tudo, básica; C++: Linguagem originária do C (Médio Nível) com metodologia de orientação à objetos; 44

45 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Alto Nível São linguagens voltadas para o ser humano; Java: Linguagem também baseada na sintaxe do C e também seguindo o modelo de orientação à objetos. Delphi: Linguagem originária do Pascal com metodologia de orientação à objetos; LISP e PROLOG: Linguagens usadas para desenvolver programas de Inteligência Artificial. 45

46 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Linguagem de Alto Nível Necessitam de compiladores ou interpretadores para gerar instruções do microprocessador. Qual a diferença de Interpretadores e Compiladores? 46

47 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 47 Linguagem de Alto Nível Interpretadores fazem a interpretação de cada instrução do programa fonte executando-a dentro de um ambiente de programação: Basic, LISP, etc. Compiladores fazem a tradução de todas as instruções do programa fonte gerando um programa executável. Estes programas executáveis (*.exe) podem ser executados fora dos ambientes de programação: C, Pascal, etc.

48 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Compilador e Interpretador 48

49 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Compiladores Os processadores são capazes de interpretar o código de um programa escrito em Linguagem de Máquina; Vimos que é inviável trabalharmos com a Linguagem de Máquina e, por isso, foram desenvolvidas Linguagens de Programação. 49

50 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Compiladores Se o processador entende apenas Linguagem de Máquina, como ele irá interpretar o código que eu escrever em Linguagem de Programação? 50

51 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Compiladores 51 O processador não irá interpretar nosso código escrito em Linguagem de Programação; Quando escrevemos o código em Linguagem de Programação, na realidade estamos escrevendo o código fonte do programa; Esse código fonte ainda não está pronto para ser executado, pois necessita ser um executável; Para torná-lo executável precisamos compilá-lo e essa tarefa é realizada por um compilador.

52 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Qual o papel de um compilador? Basicamente, traduzir um código em Linguagem de Programação para um código em Linguagem de Máquina. 52

53 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Qual o papel de um compilador? Basicamente, traduzir um código em Linguagem de Programação para um código em Linguagem de Máquina. CÓDIGO FONTE (C) LINGUAGEM DE MÁQUINA

54 54 COMPUTADOR HIPOTÉTICO

55 COMPUTADOR HIPOTÉTICO O que é um Computador Hipotético? É um modelo baseado em elementos de um escritório fictício. Tem por finalidade servir de base para a aprendizagem de conceitos básicos: A estrutura de um computador; e Funcionamento. 55

56 COMPUTADOR HIPOTÉTICO Memória Unidade de controle e lógica Memória Secundária Unidade de Entrada Unidade de Saída Unidade Aritmética 56

57 VARIÁVEIS Definição São locais utilizados para armazenar valores na memória para serem manipulados. E17 E15 57 E16

58 RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS - Computador Hipotético - 58

59 Introdução COMPUTADOR HIPOTÉTICO Variáveis: E15, E16, E17... Armazenar um determinado valor. Passos: P1, P2, P3, P4... Guardar uma ou mais instruções. Tabela Algorítmica P1 P2 P3 59 P4

60 60 Exemplo I < Dados dois números realize e apresente a soma deles >

61 Problema I COMPUTADOR HIPOTÉTICO Dados dois números realize e apresente a soma deles. 1. Pegar uma folha na bandeja e armazenar o seu valor na variável E15; 2. Pegar a próxima folha na bandeja e armazenar o seu valor na variável E16; 3. Somar o conteúdo de E15 com E16 e armazenar o resultado em E17; 4. Imprimir o conteúdo de E17; 5. Parar. 61

62 Problema I COMPUTADOR HIPOTÉTICO Dados dois números realize e apresente a soma deles. Bandeja [ 9, 10 ] 62 P1 P2 P3 P4 P5 Pegar uma folha na bandeja e atribuir o seu valor a variável E15 Pegar a próxima folha da bandeja e atribuir o seu valor a variável E16 Somar o conteúdo de E15 com E16 e atribuir o resultado a variável E17 Imprimir o conteúdo de E17 Parar

63 COMPUTADOR HIPOTÉTICO Problema I - Solucionando o problema Dados dois números realize e apresente a soma deles. Bandeja [ 9, 10 ] Entrada: E15 9 E16 10 Saída: E17 // 19 // primeiro valor // segundo valor 63 Processamento: E17 E15 + E16

64 64 Exemplo II < Dadas duas notas de um aluno calcule e apresente a média das notas >

65 Problema II COMPUTADOR HIPOTÉTICO Dadas duas notas de um aluno calcule e apresente a média das notas. Bandeja [ 9, 10 ] 65 P1 P2 P3 P4 P5 P6 Pegar o primeiro valor da bandeja e atribuir o seu valor a variável E15 Pegar o próximo valor da bandeja e atribuir o seu valor a variável E16 Somar o conteúdo de E15 e E16 e atribuir o resultado a variável E17 Dividir o valor de E17 por 2 e atribuir o resultado a variável E18 Imprimir o conteúdo de E18 Parar

66 COMPUTADOR HIPOTÉTICO Problema II - Solucionando o problema Dadas duas notas de um aluno calcule e apresente a média das notas. Bandeja [ 9, 10 ] Entrada: E15 9 // primeiro valor E16 10 // segundo valor Saída: E18 // Processamento: E17 E15 + E16 E18 E17 / 2

67 67 Exemplo III < Dado o saldo de uma aplicação, exiba o novo saldo após um reajuste de 10% >

68 Problema III COMPUTADOR HIPOTÉTICO Dado o saldo de uma aplicação, exiba o novo saldo após um reajuste de 10%. Porcentagens 68 1% % % % % 1 105% % 1.1

69 Problema II COMPUTADOR HIPOTÉTICO Dado o saldo de uma aplicação, exiba o novo saldo após um reajuste de 10%. P1 P2 Solicitar o saldo da aplicação e atribui-lo a variável E15 Pegar o conteúdo de E15 e multiplicar por 0.10 e atribuir o resultado a variável E16 P3 P4 P5 Somar o conteúdo de E15 com E16 e atribuir o resultado a variável E17 Imprimir o conteúdo de E17 Parar 69

70 Problema II COMPUTADOR HIPOTÉTICO Dado o saldo de uma aplicação, exiba o novo saldo após um reajuste de 10%. Bandeja [ 1000 ] Entrada: E // saldo Saída: E17 // Processamento: E16 E15 * 0.10 E17 E15 + E16

71 REFERÊNCIAS K19: Lógica de Programação. Abril Disponível em: < BERNARDO, Alessandro. Algoritmos e Linguagens de Programação I. FACITEC - FACULDADE DE CIÊNCIAS SOCIAIS E TECNOLÓGICAS - Tecnologia em Redes de Computadores. CORMEN, Thomas H.; LEISERSON, Charles E.; RIVEST, Ronald L.; STEIN, Clifford. Algoritmos: teoria e prática. 2.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, REGES, Jeovane. Computação II. FACEMA-MA,