Algoritmos e Estrutura de Dados I. Tiago Alves de Oliveira

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1 Algoritmos e Estrutura de Dados I Tiago Alves de Oliveira tiagofga@gmail.com

2 Apresentação Quem sou eu: Tiago Alves de Oliveira Quem são vocês? Nome? Onde Estudou? O que sabe de programação? Algum hobby sério? Expectativas para esta disciplinas?

3 Um pouco de história... O ser humano precisa de fazer contas para: Movimentações financeiras Previsão do tempo Simulações Projeto de estruturas Defesa Entretenimento Etc.

4 Um pouco de história AC: Ábaco Primeira tentativa de se criar um artefato de contar 1645: Pascalina Criada por Blaise Pascal, aos 19 anos Um das primeiras máquinas mecânicas de calcular 1822: Primeiro computador mecânico Projetado por Charles Babbage mas não terminado devido à falta de recursos Posteriormente, o seu projeto foi construído e exposto em um museu Máquina de Babbage

5 Um pouco de história 1943: ENIAC Primeiro computador eletrônico Construído na Universidade da Pensilvânia Ocupava uma sala inteira Pesava 30 toneladas Consumia 200kw de potência Entrada: leitora de cartões perfurados Saída: perfuradora de cartões ENIAC

6 Um pouco de história... Hoje: Ultrabooks (Laptop) Tamanho limitado ao teclado ou monitor Peso em torno de 1 kg Consumo em torno de 43W Entrada: teclado Saída: monitor MacBook

7 Hardware X Software Hardware Peças Corpo Software Programas Almas

8 Processamento de Dados Processamento de dados: Série de operações que se aplica a um conjunto de dados (entrada) para obter outro conjunto de dados ou resultados (saída). Entrada Processamento Saída Exemplos: Procurar um número de telefone na lista telefônica e anotá-lo em uma caderneta. [manual] Somar valores das compras no supermercado com o auxílio de uma calculadora. [semi-automático] Utilizar o recurso de pesquisa de um arquivo, pelo seu nome, no computador. [automático]

9 Computador Um computador é uma máquina capaz de receber, armazenar e enviar dados, e de efetuar, sobre estes, sequências previamente programadas de operações aritméticas (como cálculos) e lógicas (como comparações), com o objetivo de resolver problemas. [Dicionário Aurélio] Os computadores processam dados sob o controle de um conjunto de instruções chamados programas de computador.

10 Vantagens e desvantagens do computador Vantagens: Processa grande volume de dados com rapidez Realiza cálculos com exatidão Pode ser programado Desvantagens Não tem iniciativa Não tem independência Não é criativo e nem inteligente Precisa receber instruções nos mínimos detalhes

11 Programa Roteiro que orienta o computador, mostrando-lhe a sequência de operações necessárias para executar uma determinada tarefa Sequência de instruções/comandos que dirigem a CPU na execução de alguma tarefa Exemplos: processador de texto, planilha, sistema operacional, navegador web, folha de pagamento

12 Arquitetura de von Neumann A arquitetura básica dos computadores atuais foi definida inicialmente por John von Neumann. O computador é constituído de: unidades de entrada unidades de saída memória unidade central de processamento, composta por: unidade de controle unidade lógica e aritmética

13 Organização do Computador

14 Dispositivos de Entrada e Saída Unidade de entrada: traduz informações de um dispositivo de entrada, como letras, números, imagens, etc, para um código que a unidade central de processamento entende. Exemplos: teclado, mouse, scanner, pen-drive, câmera de vídeo Unidade de saída: converte os dados da forma interna de codificação do computador para uma forma adequada à interpretação humana, ou que possa servir como entrada para outros dispositivos. Exemplos: monitor de vídeo, impressora, plotter, pendrive.

15 Unidade Central de Processamento Unidade Lógica e Aritmética (ULA): realiza operações aritméticas (cálculos) e lógicas (comparações, decisões). Unidade de controle: controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador e permite a execução das instruções na seqüência correta.

16 Memória Memória: armazena dados e intruções (programas) bit (binary digit - dígito binário) é a menor unidade de informação e pode assumir dois valores (0 ou 1) Unidades: Unidade Valor 1 byte 8 bits 1 kilobyte (KB) 1024 bytes 1 megabyte (MB) 1024 kilobytes 1 gigabyte (GB) 1024 megabytes 1 terabyte (TB) 1024 gigabytes Observe que nestas unidades os prefixos significam multiplicar por 2 10 = 1024, e não por 10 3 = 1000.

17 Memória Principal Memória principal ou memória primária: a unidade de processamento pode endereçá-la diretamente sem ela o computador não pode funcionar contém a informação necessária para o processador num determinado momento sem elas o computador não pode funcionar Incluem: memória RAM (volátil: perde o conteúdo ao ser desligada) memória ROM (não volátil: não perde o conteúdo ao ser desligada) registradores memória cache

18 Memória Secundária Memória secundária ou memória auxiliar: não podem ser endereçadas diretamente pelo processador sua informação deve ser carregada na memória principal antes de poder ser tratada pelo processador geralmente são não voláteis (permite guardar os dados permanentemente) Incluem discos rígidos fitas magnéticas SSD

19 Sistema Operacional Sistema operacional é um conjunto de programas que supervisiona e controla as atividades do computador. Atua como intermediário entre os demais programas e o hardware do computador. Normalmente é executado automaticamente quando o computador é ligado. Funções: gerência de memória gerência de processador gerência de arquivos gerência de dispositivos de entrada e saída Exemplos: Windows 7, 8, 10, Linux, FreeBSD, Mac OS

20 Linguagem de máquina Linguagem de máquina: conjunto de instruções codificadas como sequências de zeros e uns que o processador entende. Instrução: Informa à Unidade de Controle qual operação a ser realizada e onde estão os dados na memória. Exemplo:

21 Compilação I Software que permite realizar processamento de dados. Programador desenvolve software Linguagem de Programação LP): linguagem que tanto o computador quando o desenvolvedor entendem

22 Compilação II Todo programa escrito em uma LP tem que ser traduzido para linguagem de máquina para ser executado. Compilador: programa tradutor

23 Compilação III O código executável é executado na máquina sem precisar do código-fonte Vantagem: execução é rápida pois já está na linguagem da máquina Desvantagem: não portabilidade para máquinas com arquiteturas diferentes

24 Interpretação Programa interpretador age como um simulador de um computador virtual que entende as instruções da LP Cada instrução do código-fonte analisada e executada de cada vez. Não há tradução para linguagem de máquina.

25 Objetivos Solucionar problemas de raciocínio lógico. Aplicar técnicas para o desenvolvimento de algoritmos. Selecionar e utilizar estruturas de dados e controle na resolução de problemas computacionais. Utilizar laços, looping ou malhas e estruturas de dados homogêneas de repetição para o desenvolvimento de algoritmos em Portugol. Aplicar conhecimentos para criação, interpretação e manutenção de programas baseados em linguagem C.

26 Ementa Especificação da Linguagem de Programação: Tipos de Dados, Estruturas de Controle, Entrada e Saída. Representação de Algoritmos na Linguagem de Programação; Estruturas de Dados; Organização de Arquivos; Exercícios.

27 Avaliações 3 Provas Escritas valendo 25 pontos cada Trabalhos valendo 25 pontos São 3 etapas: Primeira 30 pontos (5 trabalho) Segunda 35 pontos(10 trabalho) Terceira 35 pontos (10 trabalho)

28 Plano de Aula Aulas serão disponibilizadas via e no meu site: Leiam as informações no site e sempre tirem dúvidas por tiago.alves@uemg.br

29 Bibliografia CORMEN, Thomas; RIVEST, Ronald, STEIN, Clifford, LEISERSON, 1 Charles. Algoritmos. Rio de Janeiro: Elsevier, DEITEL, Paul; DEITEL, Harvey. C++ como programar. 5. ed. São Paulo: Pearson, 2006 MELO, Ana Cristina Vieira de; SILVA, Flávio Soares Corrêa da. 3 Princípios de linguagens de programação. São Paulo: Edgard Blücher, 2003.

30 Bibliografia 1ASCENCIO, A. F. G. & CAMPOS, E. A. V. Fundamentos da programação de computadores. 2. ed. São Paulo: Pearson Education, MEDINA, Marcelo, FERTIG, Cristina. Algoritmos e programação: teoria e prática. Novatec MIZRAHI, V. V.. Treinamento em linguagem C: módulo 1. São 3 Paulo: Makron Books, PUGA, S. & RISSETTI, G. Lógica de programação e estruturas de 4 dados com aplicações em java. São Paulo: Prentice Hall, ZIVIANI, Nívio. Projeto de Algoritmos com Implementação em Pascal e C. Cengage Learning

31 Fair Play Não colar ou dar cola em provas Não plagiar o trabalho Não trapacear nas leituras e listas de exercício Não sobrecarregar os colegas do grupo Não assinar presença por colegas Dar crédito apropriado quando usar trabalhos de terceiros

32 Perguntas?

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