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- Caio Fragoso Gonçalves
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1 Prof. Edson J. R. Justino Aula Teórica 02 Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica do Paraná - PUCPR Introdução ao Conceito de Algoritmo e O Conceito de Algoritmo e as Estruturas Básicas de Controle Enquanto existir um quadrado livre e não tenha vencido (ou perdido) o jogo espere a jogada do oponente, continue depois Se existe um quadrado livre então Se o centro estiver livre então jogue no centro senão Se o oponente tem dois quadrados quaisquer em linha com o terceiro desocupado então jogue neste quadrado desocupado senão Se há algum canto livre então jogue neste canto Fim-enquanto 1
2 Introdução ao Conceito de Algoritmo e O conceito central da programação e da ciência da computação é o de algoritmo Programar é basicamente construir algoritmos A programação estruturada é vista como a técnica de construir e formular algoritmos de uma forma sistemática Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 1- Somar três números Passo 1 Receber os três números. Passo 2 Somar os três números. Passo 3 Mostrar o resultado obtido. 2
3 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 2 Fazer um sanduíche Passo 1 Pegar o pão. Passo 2 Cortar o pão ao meio. Passo 3 Pegar a maionese. Passo 4 Passar a maionese no pão. Passa 5 Pegar e cortar alface e tomate. Passo 6 Colocar alface e tomate no pão. Passo 7 Pegar o hambúrguer. Passo 8 Fritar o hambúrguer. Passo 9 Colocar o hambúrguer no pão. Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 3 Trocar uma lâmpada Passo 1 Pegar uma Lâmpada nova. Passo 2 Pegar uma escada. Passo 3 Posicionar a escada embaixo da lâmpada queimada. Passo 4 Subir na escada com a lâmpada nova na mão. Passo 5 Retirar a lâmpada queimada. Passo 6 Colocar a lâmpada nova. Passo 7 Descer da escada. Passo 8 Testar o interruptor. Passo 9 Guardar a escada. Passo 10 Jogar a lâmpada velha no lixo (reciclagem). 3
4 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 4 Ir para a escola Passo 1 Acordar cedo. Passo 2 Ir ao Banheiro. Passo 3 Abrir o armário para escolher uma roupa. Passo 4 Se o tempo estiver quente, pegar uma camiseta e calça jeans; caso contrário, pegar um agasalho e calça jeans. Passo 5 Vestir a roupa escolhida. Passo 6 Tomar café. Passo 7 Pegar uma condução. Passo 8 Descer próximo à escola. Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 5 Sacar dinheiro no banco 24 horas Passo 1 Ir até um banco 24 horas. Passo 2 Colocar o cartão. Passo 3 Digitar a senha. Passo 4 Solicitar a quantia desejada. Passo 5 Se o saldo for maior ou igual à quantia desejada, sacar; caso contrário, mostrar mensagem de impossibilidade de saque. Passo 6 Retirar o cartão. Passo 7 Sair do banco 24 horas. 4
5 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Mas eu realizo essas atividades de maneira diferente! Na maioria das vezes um mesmo problema pode apresentar soluções diferentes, mas o mesmo resultado Podem existir vários algoritmos para resolver o mesmo problema! Introdução ao Conceito de Algoritmo e Num algoritmo podemos distinguir claramente dois aspectos complementares: um aspecto estático e um aspecto dinâmico. A formulação de um algoritmo geralmente consiste em um texto contendo comandos (instruções) que devem ser executados numa ordem prescrita, evidentemente estático Por outro lado, este texto não nos interessa em si, mas pelos efeitos que sua execução pode evocar, evidentemente dinâmico Somar Apresentar resultado estático 2 dinâmico 5
6 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Qual é o padrão de comportamento utilizado para gerar a seqüência? 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25,... Um algoritmo é a descrição de um padrão de comportamento, expressado em termos de um repertório bem definido e finito de ações primitivas, das quais damos por certo que elas podem ser executadas. Introdução ao Conceito de Algoritmo e Método para a construção de algoritmos Para construir qualquer tipo de algoritmo são necessários os passos seguintes: Ler atentamente o enunciados do problema, destacando os pontos mais importantes; Definir os dados de entrada, ou seja, quais dados serão fornecidos; Definir o processamento, ou seja, quais cálculos serão efetuados e quais as restrições para esses cálculos. O processamento é responsável pela transformação dos dados de entrada em dados de saída; Definir os dados de saída, quais dados serão gerados depois do processamento; Construir o algoritmo seguindo um dos padrões de representação estruturada; Testar o algoritmo utilizando simulações. 6
7 Basicamente, a programação estruturada ou algoritmo estruturado consiste numa metodologia de projeto de programas visando: Facilitar a escrita dos programas; Facilitar a leitura ( entendimento) dos programas; Permitir a verificação a priori dos programas; Facilitar a manutenção e modificação dos programas. O maior problema em grandes sistemas de software reside na enorme complexidade desses sistemas. Algoritmo Estruturado Tipos de Algoritmos Os três tipos mais usados de algoritmos são: Descrição narrativa, fluxograma e pseudocódigo ou portugol. Descrição Narrativa A descrição narrativa consiste em analisar o enunciado do problema e escrever o procedimento de solução, utilizando linguagem natural. Vantagem: não é necessário aprender nenhum conceito novo; Desvantagem: a linguagem natural abre espaço para várias interpretações, dificultando a transcrição desse algoritmo para um programa. 7
8 Algoritmo Estruturado Descrição Narrativa Enquanto existir um quadrado livre e não tenha vencido (ou perdido) o jogo espere a jogada do oponente, continue depois Se existe um quadrado livre então Se o centro estiver livre então jogue no centro senão Se o oponente tem dois quadrados quaisquer em linha com o terceiro desocupado então jogue neste quadrado desocupado senão Se há algum canto livre então jogue neste canto. Algoritmo Estruturado Fluxograma O fluxograma consiste em analisar o enunciado do problema e escrever o procedimento de solução, utilizando símbolos gráficos predefinidos. Vantagem: elementos gráficos facilitam a compreensão do problema; Desvantagem: é necessário aprender a simbologia e seu uso pode gerar diagramas excessivamente complexos. 8
9 Algoritmo Estruturado Símbolo utilizado para indicar o início e o fim do algoritmo Indica o sentido do fluxo Símbolo utilizado para indicar cálculos Símbolo utilizado para indicar entra de dados Símbolo utilizado para indicar saída de dados Símbolo utilizado para indicar tomada de decisão Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 1- Somar três números Passo 1 Receber os três números. Passo 2 Somar os três números. Passo 3 Mostrar o resultado obtido. Fluxograma 9
10 Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 2 Fazer um sanduíche Passo 1 Pegar o pão. Passo 2 Cortar o pão ao meio. Passo 3 Pegar a maionese. Passo 4 Passar a maionese no pão. Passa 5 Pegar e cortar alface e tomate. Passo 6 Colocar alface e tomate no pão. Passo 7 Pegar o hambúrguer. Passo 8 Fritar o hambúrguer. Passo 9 Colocar o hambúrguer no pão. Início Pão, Maionese, Alface, Tomate, Hambúrger Cortar o pão ao meio Colocar alface e tomate no pão Fritar o hambúrger Fluxograma Passar maionese no pão Cortar alface e tomate Colocar o hamburger no pão Fim Sanduíche Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 3 Trocar uma lâmpada Passo 1 Pegar uma Lâmpada nova. Passo 2 Pegar uma escada. Passo 3 Posicionar a escada embaixo da lâmpada queimada. Passo 4 Subir na escada com a lâmpada nova na mão. Passo 5 Retirar a lâmpada queimada. Passo 6 Colocar a lâmpada nova. Passo 7 Descer da escada. Passo 8 Testar o interruptor. Passo 9 Guardar a escada. Passo 10 Jogar a lâmpada velha no lixo (reciclagem). Início Lâmpada, escada Posicionar a escada embaixo da lâmpada queimada Colocar a lâmpada nova Descer da escada Jogar lâmpada no lixo Fim Fluxograma Subir na escada com a lâmpada nova na mão Retirar a lâmpada queimada Não Testar o Lâmpada interruptor nova Sim Guardar escada 10
11 Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 4 Ir para a escola Passo 1 Acordar cedo. Passo 2 Ir ao Banheiro. Passo 3 Abrir o armário para escolher uma roupa. Passo 4 Se o tempo estiver quente, pegar uma camiseta e calça jeans; caso contrário, pegar um agasalho e calça jeans. Passo 5 Vestir a roupa escolhida. Passo 6 Tomar café. Passo 7 Pegar uma condução. Passo 8 Descer próximo à escola. Início Abrir o armário para escolher uma roupa Frio Se o tempo estiver Agasalho, Calça jeans Pegar uma condução Descer próximo à escola Quente Acordar cedo Ir ao Banheiro Camiseta, Calça jeans Vestir a roupa escolhida Tomar café Fim Fluxograma Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 5 Sacar dinheiro no banco 24 horas Passo 1 Ir até um banco 24 horas. Passo 2 Colocar o cartão. Passo 3 Digitar a senha. Passo 4 Solicitar a quantia desejada. Passo 5 Se o saldo for maior oi igual à quantia desejada, sacar; caso contrário, mostrar mensagem de impossibilidade de saque. Passo 6 Retirar o cartão. Passo 7 Sair do banco 24 horas. Sim Início Senha, Quantia desejada Saldo >= Quantia desejada Sacar Fim Não Ir até um banco 24 horas Colocar o cartão Impossibilidade de saque Retirar o cartão Sair do banco 24 horas Fluxograma 11
12 Algoritmo Estruturado Pseudocódigo ou Portugol O pseudocódigo ou portugol consiste em analisar o enunciado do problemas e escrever o procedimento de solução, utilizando regras predefinidas (sintáticas e estruturais). Vantagem: a passagem do algoritmo para qualquer linguagem de programação é quase imediata, basta conhecer a sintaxe da linguagem de programação; Desvantagem: é necessário aprender as regras do pseudocódigo. Algoritmo Estruturado Enquanto existir um quadrado livre e não tenha vencido (ou perdido) o jogo espere a jogada do oponente, continue depois Se existe um quadrado livre então Se o centro estiver livre então jogue no centro senão Se o oponente tem dois quadrados quaisquer em linha com o terceiro desocupado então jogue neste quadrado desocupado senão Se há algum canto livre então jogue neste canto Fim-enquanto 12
13 Exercícios 1) Escreva um algoritmo para descrever como você faz para ir de casa para a Universidade. 2) Desenhe um fluxograma do algoritmo da questão 1. 3) O que você entende por aspectos estáticos e dinâmicos de um algoritmo. 4) O que é um algoritmo? 5) O que é um algoritmo estruturado? 6) Quais as formas de representação dos algoritmos? 13
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