CAPÍTULO II. Variáveis e Expressões CAPÍTULO II COMENTÁRIOS SINTAXE / SEMÂNTICA ESTRUTURA DE UM ALGORITMO EM PSEUDOCÓDIGO

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1 NBT110 Algoritmos e Estruturas de Dados Profa. Rosanna Mara Rocha Silveira Fevereiro/ Versão CAPÍTULO II COMENTÁRIOS Os comentários são usados para aumentar a clareza de um algoritmo. O trabalho de manutenção e modificação do mesmo fica facilitado se os comentários forem bem colocados. Ao colocarmos comentários em um algoritmo devemos sempre procurar nos colocar no lugar de uma pessoa que não participou da elaboração do mesmo, e imaginar as possíveis dúvidas que esta pessoa poderia ter ao tentar entender o algoritmo. Nos algoritmos iremos usar as seguintes formas de comentários para facilitar a compreensão da solução apresentada: /* entre parênteses e asteriscos */ CAPÍTULO II // após barras duplas até o final da linha Fique atento também para o excesso de comentários, pois é tão prejudicial quanto a ausência deles. SINTAXE / SEMÂNTICA Variáveis e Expressões Antes de iniciar a descrição do conjunto de regras e convenções que serão usadas no desenvolvimento de algoritmos, vamos definir alguns termos: sintaxe é a forma como os comandos dever ser escritos, a fim de que possam ser entendidos pelo compilador (tradutor) semântica é o significado do comando, ou seja, o conjunto de ações que serão executadas pelo computador durante a execução do comando. A partir do deste capítulo, todos os comandos novos serão apresentados por meio de sua sintaxe e sua semântica, ou seja, a forma como devem ser escritos e as ações que cada um executa. COMENTÁRIOS...10 SINTAXE / SEMÂNTICA...10 ESTRUTURA DE UM ALGORITMO EM PSEUDOCÓDIGO...10 VARIÁVEIS...12 SI TAXE DE VARIÁVEIS EM ALGORITMOS...12 EXPRESSÕES ARITMÉTICAS E LÓGICAS...14 EXPRESSÕES ARITMÉTICAS...14 EXPRESSÕES LÓGICAS...16 EXERCÍCIOS PROPOSTOS DO CAPÍTULO II:...18 ESTRUTURA DE UM ALGORITMO EM PSEUDOCÓDIGO Algoritmo <nome_do_algoritmo> v1; v2; declaração de variáveis : vm; < definição das subrotinas> inicio fim. comando1; comando2; : comandos : comandoz;

2 Onde: Algoritmo é uma palavra que indica o início de um algoritmo em forma de pseudocódigo <nome_do_algoritmo> é um nome dado ao algoritmo que o distingue dos demais indica o início da declaração das variáveis declaração das variáveis é o local onde são declaradas as variáveis globais usadas no algoritmo principal e, eventualmente nos subrotinas definição das subrotinas é o local onde são definidos os subrotinas, se houver (matéria abordada no Capítulo 8) inicio e fim são as palavras que delimitam o conjunto de instruções do corpo do algoritmo Observações: Algoritmo,, inicio e fim são consideradas palavras reservadas da pseudo-linguagem e, portanto, não se pode declarar variáveis com estes nomes. Existe um conjunto de regras e convenções para o desenvolvimento de algoritmos: variáveis expressões comando de atribuição comandos de entrada e saída estrutura sequencial estruturas condicionais estruturas repetitivas Durante a execução de qualquer algoritmo, os computadores estão manipulando informações representadas pelos diferentes tipos da dados. Para ter acesso a estas informações, o computador precisa guardá-las em sua memória, e isto é feito com o uso de variáveis. Estas entidades são nomes de locais onde se pode colocar qualquer valor do conjunto de valores disponíveis: Dado numérico inteiro: é aquele pertencente ao conjunto dos números inteiros (Ζ). Embora possa ser representado pela classe dos números reais, é classificado como dado do tipo inteiro por permitir economia de espaço de memória e maior velocidade de cálculos. Em geral, o dado inteiro ocupa 2 bytes. Exemplos: Dado numérico real: é aquele que pode possuir componentes decimais ou fracionários. Pode ser negativo ou positivo. Os dados reais seguem a notação da língua inglesa, ou seja, a parte decimal é separada da parte inteira por um. (ponto) e não por uma, (vírgula). Em geral, o dado real ocupa 4 bytes. Exemplos: Os dados literais (caracteres) são utilizados para armazenar nomes, endereços, mensagens, etc. Os símbolos permitidos para estes tipos são letras, dígitos (não podem ser utilizados para cálculos), símbolos especiais (&, +) e o 11 espaço em branco. Esses tipos de dados são também conhecidos como alfanuméricos ou cadeia. Dado literal char: utilizado para armazenar um único caracter. O dado do tipo char ocupa 1 byte. Exemplos: u 5 C % Dado literal string: consiste de uma sequência de caracteres. Este tipo de dado, quando armazenado na memória do computador, ocupa 1 byte para cada caractere. Exemplos: qual? alunos@inatel.br Dado lógico ou booleano: usado para representar dois únicos valores lógicos possíveis: verdadeiro e falso. O dado do tipo lógico ocupa 1 byte. Chamado de booleano devido à contribuição do filósofo e matemático inglês George Boole da área de lógica matemática. Exemplos: verdadeiro falso Na linguagem C, o dado lógico verdadeiro é representado pelo valor 1 e qualquer valor diferente de 1, representa o dado lógico falso. VARIÁVEIS A variável é uma entidade destinada a guardar uma informação. Cada variável corresponde a uma posição de memória cujo conteúdo pode variar ao longo do tempo, durante a execução de um algoritmo. Mas, em um determinado instante, a posição de memória pode ter somente um valor. Durante a execução do algoritmo o valor pode ser alterado, porém o valor antigo será perdido. Toda variável é identificada por um nome ou identificador. Um identificador é formado por um ou mais caracteres. O primeiro deve ser, uma letra (maiúscula ou minúscula) ou o caractere sublinhado (_) e os demais, letras (maiúsculas ou minúsculas) e/ou dígitos. Não é permitido o uso de símbolos especiais, exceto o sublinhado ( _ ) e o uso de palavras reservadas (palavras que pertencem ao pseudocódigo). Deve-se criar locais na memória com o nome da variável (identificador) que contêm valores do tipo: numérico, lógico e/ou literal. Identificadores permitidos Identificadores não permitidos A 5B NOTA E(13) A32B A:B _NDEPEND 123 X25 PARA MATRICULA NOME COMPRIDO NOME_COMPRIDO matrícula CAIXA_PRETA se SINTAXE DE VARIÁVEIS EM ALGORITMOS Todas as variáveis utilizadas em algoritmo devem ser definidas antes de serem utilizadas, pois o compilador precisa reservar um espaço de memória para cada uma 12

3 delas. Ele monta uma tabela de mapeamento que contém o nome da variável, a sua posição inicial na memória (onde ela estará armazenada) e o tipo de dado, que define o tamanho de espaço de memória para tal variável. A primeira posição deste conjunto de bytes (variável) é arbitrária e sua escolha, geralmente, é feita automaticamente pelo compilador. Utiliza-se a palavra-chave, o(s) nome(s) da(s) variável(eis) e o tipo de dado da(s) variável(eis). nome1 tipo1; // comentários... nome2, nome3 tipo2; /* comentários......*/ nomem tipom; Onde: nome1, nome2, nomem são os nomes das variáveis a serem usadas no algoritmo e devem ter no máximo 247 caracteres em geral, os nomes das variáveis são grafados com letras maiúsculas variáveis do mesmo tipo, devem ser declaradas na mesma linha, separadas por vírgula (,) variáveis de tipos diferentes devem ser declaradas em linhas diferentes a declaração de tipos distintos é separada por ponto-e-vírgula (;) é recomendável que os nomes das variáveis sejam os mais significativos possíveis, ou seja, que o nome reflita o que está armazenado nela. Isto ajuda no entendimento do algoritmo tipo1, tipo2, tipom são os tipos de dados das variáveis (numérico, literal, e lógico) Algumas linguagens de programação dispensam a declaração de variáveis. O espaço de memória é reservado à medida que elas são encontradas no programa. Exemplo: BASIC, FORTRAN. Exemplo: MEDIA_ALUNO, MATRICULA, IDADE numérico; SEXO, NOMEDOALUNO literal; TESTE lógico; Exercício 2.1) Verifique quais os identificadores são válidos. Se não, explique por quê: a) ABC#3 b) _matric c) NUMERO_DE_PONTOS_OBTIDOS d) acd1 e) ALUNO@INATEL.BR f) 1NOTA g) X Y ZA h) sal/hora 13 Exercício 2.2) Supondo que as variáveis NT, NA, NMAT, SX sejam utilizadas para armazenar a nota do aluno, o nome do aluno, o número de matrícula e o sexo, respectivamente, -as corretamente, associando os tipos adequados aos dados que serão armazenados. Exercício 2.3) Encontre os erros das seguintes declarações de variáveis: ENDERECO-ALUNO, NFILHOS, 1PESO numérico; Lâmpada: lógico; IDADE literal; EXPRESSÕES ARITMÉTICAS E LÓGICAS Expressão é uma combinação de variáveis e operadores, que, uma vez resolvida/avaliada, resulta em um valor. EXPRESSÕES ARITMÉTICAS Denomina-se expressão aritmética aquela cujos operadores são aritméticos e cujos operandos são variáveis do tipo numérico. Exemplos de expressões aritméticas onde aparecem as operações de adição, subtração, multiplicação, divisão real, resto de divisão, potenciação e radiciação: a) X + Y e) A % B i) eleva(a, (1/2)) b) X - Y f) sqrt(p) j) X++ c) 2 * NOTA g) eleva(soma,2) k) X-- d) A/B h) eleva(soma, Z) Irá ocorrer um erro de execução quando: B for zero em uma expressão da forma TOTAL / B e em A % B quando A e B não forem variáveis inteiras 14

4 A notação utilizada para expressões aritméticas nos algoritmos é, basicamente, a mesma da Matemática, a menos das seguintes restrições: a) não é permitido omitir o operador de multiplicação. Isto evita confusão, pois na expressão AB + C, como saber se AB é o nome de uma variável ou a multiplicação entre os conteúdos de duas variáveis, cujos nomes são A e B? b) multiplicação: * 15 Exercício 2.4) Sendo A,B,X,Y variáveis do tipo numérico, fornecer os resultados para cada uma das seguintes expressões, onde A = 10, B = 3, X = 2.5 e Y = 1.2 a) A / B, A % B b) X / 2, X % 2 16 c) potenciação: eleva(_,_) d) nas expressões aritméticas, as operações guardam entre si uma relação de prioridade. PRIORIDADE DAS OPERAÇÕES PRIORIDADE OPERAÇÃO 1a. POTENCIAÇÃO, RADICIAÇÃO 2a. MULTIPLICAÇÃO, DIVISÃO, RESTO DA DIVISÃO 3a. ADIÇÃO, SUBTRAÇÃO Para se obter uma sequência de cálculo diferente, vários parênteses podem ser usados para quebrar as prioridades definidas. Não é permitido o uso de colchetes e chaves. Estes símbolos são utilizados nos algoritmos para outras finalidades (por exemplo, colchetes em variáveis indexadas). Exemplo: A - B * (C + D / (E - 1) - F) + G Se na matemática temos as expressões (a e b): a) {43. [55 : (30 + 2)]}, na forma computacional tem-se: b) (43 * (55 / (30 + 2))) 2 + a 3 2x + x, na forma computacional tem-se: b 3 (2+A)/(B-3) 2*X + eleva(x,3) Além das operações básicas, podem-se usar nas expressões aritméticas algumas funções comuns na Matemática: sin(a) seno de A cos(a) cosseno de A log10(a) - logaritmo na base 10 de A log(a) - logaritmo natural de A abs(a) - valor em módulo de A carred(a) arredonda um número real para cima farred(a) arredonda um número real para baixo e outras. Exemplos: X + sin(a+b+c) (NOTA % 2) * T X + log(y) - abs(a-b) c) carred (A - X), carred (B + Y), carred (Y - X) d) farred(eleva(b,2) + X), carred(a/3 + 1), farred(x 3.2) e) abs(a eleva(b,3)), abs(a - B) f) (B+Y) / (X + 1) EXPRESSÕES LÓGICAS Denomina-se expressão lógica a expressão cujos operadores são lógicos e cujos operandos são relações e variáveis de diversos tipos. OPERADORES RELACIONAIS - indicam a comparação a ser realizada entre os termos da relação: == igual a < menor que!= diferente de >= maior ou igual a > maior que <= menor ou igual a O resultado obtido de uma relação é sempre um valor lógico: falso ou verdadeiro. Exemplos: A!= B; NOME == JOAO ; X == 1; (eleva(b,2) - 4*A*C) < 0 Exercício 2.5) Dadas as variáveis numéricas X, Y, Z e as variáveis literais NOME e COR, observar os resultados obtidos para as relações a partir dos valores atribuídos a estas variáveis. VARIÁVÉIS RELAÇÕES X Y Z COR NOME (eleva(x,2)+y) > Z COR == AZUL NOME!= JOSÉ a) AZUL PAULO b) VERDE JOSÉ c) BRANCO PEDRO d) AZUL JOSÉ

5 17 18 OPERADORES LÓGICOS - e (&&)- para a CONJUNÇÃO ou ( ) - para a DISJUNÇÃO não (!) - para a NEGAÇÃO TABELAS VERDADE É o conjunto de todas as possibilidades combinatórias entre os diversos valores lógicos, os quais se encontram em apenas duas situações (F ou V), e um conjunto de operadores lógicos. A B A e B ou A && B F F F F V F V F F V V V A não A ou!a F V V F A B A ou B ou A B F F F F V V V F V V V V PRIORIDADE Como podemos ter mais de um operador lógico na mesma expressão, a ordem em que são efetuadas estas operações afeta o resultado final. Assim, como acontece entre as operações aritméticas, também existe uma relação de prioridade entre os operadores lógicos conforme tabela abaixo. PRIORIDADE OPERADOR 1 a. ARITMÉTICO 2 a. RELACIONAL 3 a. NÃO 4 a. E 5 a. OU Exercício 2.6) Dadas as variáveis numéricas X, Y e Z, contendo os valores 2, 5 e 9, respectivamente; a variável literal NOME, contendo MARIA ; e a variável lógica SIM, contendo o valor lógico falso, observar os resultados obtidos das expressões lógicas a seguir. a) (X + Y > Z) e (NOME == MARIA ) b) SIM ou (Y >= X) c) não(sim) e (((Z /Y) + 1) == X) d) (NOME == JORGE ) e SIM ou (eleva(x,2) < Z + 10) Exercícios propostos do Capítulo II: P2.1) Para que utilizamos uma variável? P2.2) Verifique quais nomes de variáveis são válidos. Se não forem, explique por quê. a) MÉDIA b) 1nota c) ANT@AOL d) num_pontos e) P&AA f) _123 P2.3) Declare variáveis para as seguintes informações: número da carteira de identidade resistência de um resistor sexo do funcionário número de dependentes diâmetro de um átomo P2.4) Encontre os erros nas declarações das variáveis: SALARIO, NOME literal; NUM.DEPEND lógico; ENDE-FUNC, C_CUSTO numérico; P2.5) Avalie as expressões e indique o seu resultado: a) ( José == Maria ) ou (2.1 / 4.2 == 1 / 2) b) 100 / 3 % 3 c) (4 / >= 4.2) e verdadeiro d) abs(2.1) farred(4.2)

6 19 P2.6) Substitua as expressões matemáticas por expressões algorítmicas: a) b + b 2 4ac 2 π sen 2n +1 m 4m b) ( ) P2.7) Seja a seguinte declaração de variáveis: X, Y, A, B numérico; S literal; TESTE lógico; Se os valores destas variáveis são X = 1, Y = 4.2, A = 2, B = 4, S = Zé e TESTE = verdadeiro, avalie as expressões abaixo indicando o tipo de dado do resultado e o valor resultante. a) A + B / b) Y / X + sqrt(b) c) S == Maria e X / Y == 2 d) B / A + Y < 4.2 ou TESTE e) abs(-a) carred(y) f) farred(6.7) P2.8) Substitua as expressões matemáticas por expressões algorítmicas: a) [( x + λ ).y ] w c) 2 r m n cos (5m log n) e r P2.9) Marque (F)alsa para a sentença falsa ou (V)erdadeira para a sentença verdadeira. Quando for falsa, justifique o porquê ou escreva o correto: a) ( ) O compilador traduz o programa e detecta erros de sintaxe e de lógica. b) ( ) Sendo B, X e Y variáveis do tipo numérico; B = 3, X = 2.2 e Y = 1.5. O resultado fornecido por farred(b+y) % carred(x+1) é 0. c) ( ) Sejam A e B variáveis do tipo numérico, A = 10 e B = 2. O resultado fornecido por abs(a eleva(b,3)) é 1. d) ( ) Os identificadores NOME_USUARIO, ZFX#2, _PONTOS e P_ORIGEM2 são nomes válidos para variáveis. e) ( ) Algoritmo é uma sequência lógica de passos, escrita em linguagem de alto nível, que visa atingir um objetivo bem definido. f) ( ) O caracter é uma letra, um dígito, um espaço em branco ou um símbolo especial. k) ( ) O caracter é representado por um bit.