NB217 Algoritmos e Estruturas de Dados I CAPÍTULO I. Profa. Rosanna Mara Rocha Silveira. Fevereiro/ Versão 3.3 CAPÍTULO I LÓGICA

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1 CAPÍTULO I 2 LÓGICA O que é lógica? É a arte de pensar corretamente. A lógica ensina a colocar ordem no pensamento. Uma de suas preocupações é determinar quais operações são válidas e quais não são. Exemplo: NB217 Algoritmos e Estruturas de Dados I Moramos em três pessoas. Nenhum de nós dois quebrou o vaso de porcelana. Quem quebrou o vaso? Exercício 1.1) Quantos quadrados você vê no desenho abaixo? CAPÍTULO I Profa. Rosanna Mara Rocha Silveira Fevereiro/ Versão 3.3 LÓGICA... 2 PROCESSO DE AUTOMAÇÃO DE UM PROBLEMA... 4 ALGORITMO... 4 COME TÁRIOS... 8 SI TAXE / SEMÂ TICA... 9 EXERCÍCIOS PROPOSTOS DO CAPÍTULO I:... 9 Exercício 1.2) Um rico senhor levou sua cruz de ouro, cravejada com diamantes, para um joalheiro fazer a manutenção. Esperto, antes de entregá-la ao joalheiro, contou as pedras que tinha na cruz em três direções (AD, BD e CD), e em qualquer uma destas direções, a cruz tinha oito diamantes (ver esquema abaixo). O joalheiro, entretanto, é mais esperto e se apropria de 2 (duas) pedras, mas muda a posição das restantes de tal forma que a contagem nos três sentidos ainda é a mesma. Como o joalheiro fez isto? (A) Sentidos: AAA D = 8 pedras AAB D = 8 pedras (B) (C) AAC D = 8 pedras * * * * * (D) * *

2 Exercício 1.3) Um homem precisa atravessar um rio com um barco que possui capacidade de carregar apenas ele mesmo e mais uma de suas três cargas, que são: um lobo, um bode e um maço de alfafa. O que o homem deve fazer para conseguir atravessar o rio sem perder suas cargas? 3 PROCESSO DE AUTOMAÇÃO DE UM PROBLEMA PROBLEMA estudo detalhado do problema ANÁLISE 4 PROGRAMAÇÃO ESPECIFICAÇÃO implementa uma série de funções Exercício 1.4) Jonas possui 15 bolas visualmente idênticas. Entretanto, uma delas é um pouco mais pesada do que as outras 14, que têm todas o mesmo peso. Utilizando uma balança de dois pratos semelhante à da figura abaixo, qual é o número mínimo de pesagens que deverá ser feito para que se possa garantir que a bola, que destoa quanto ao peso, seja identificada? CODIFICAÇÃO ALGORITMO ou FLUXOGRAMA descrição em linguagem de programação de alto nível COMPILAÇÃO PROGRAMA-FONTE tradução e análise sintática do programa PROGRAMA-OBJETO ligação dos módulos (se houver) Exercício 1.5) No quadriculado seguinte os números foram colocados nas células obedecendo a um determinado padrão X Seguindo esse padrão, o número X deve ser tal que a) X > 100 b) 90 < X < 100 c) 80 < X < 90 d) 70 < X < 80 e) X < 70 MONTAGEM ou LINKAGEM TESTES PROGRAMA-EXECUTÁVEL Conjunto de testes com diversas amostras de entrada escolhidas de forma a permitir que sejam detectados erros APLICAÇÃO ALGORITMO É uma sequência lógica de passos que visa atingir um objetivo bem definido. Exemplos: uma receita de bolo a troca de um pneu furado o cálculo da média de um aluno

3 As formas mais conhecidas de representar um algoritmo são: Descrição narrativa: expressa em linguagem natural Exemplo - A troca de um pneu furado: 1) afrouxar ligeiramente as porcas 2) suspender o carro 3) retirar as porcas e o pneu 4) colocar o pneu reserva 5) apertar as porcas 6) abaixar o carro 7) dar o aperto final nas porcas Fluxograma convencional: expresso com desenhos 5 Pseudocódigo: assemelha-se bastante à forma com que os programas são escritos. Também chamado de PORTUGOL (português + algol). Algoritmo MEDIA_FINAL declare NOTA1, NOTA2, MEDIA numérico; // primeira e segunda notas e média início escreva Entre com as 2 notas ; leia NOTA1, NOTA2; // entrada das 2 notas MEDIA (NOTA1 + NOTA2) / 2; // cálculo da média se (MEDIA >= 70) // análise da aprovação então escreva Aprovado ; senão escreva Reprovado ; fim. 6 início ou fim entrada de dados saída de dados processamento decisão Exemplo: Cálculo da média de um aluno e sua situação de aprovação INÍCIO NOTA 1, NOTA2 Escrever um algoritmo, em descrição narrativa, para trocar uma lâmpada no teto: BUSQUE UMA LÂMPADA NOVA SUBA NA ESCADA RETIRE A LÂMPADA VELHA COLOQUE A LÂMPADA NOVA A sequenciação é uma convenção com o objetivo de reger o fluxo de execução, determinando qual ação vem a seguir. Está correto o algoritmo? E se a lâmpada não estiver queimada? O algoritmo faz com que ela seja trocada do mesmo modo. Ele não prevê esta situação. O que temos que incluir no algoritmo? MEDIA = ( NOTA1 + NOTA2) / 2 M E DIA >= 70 N S ' APROVADO' BUSQUE UMA LÂMPADA NOVA O algoritmo pode ser otimizado? O que poderíamos fazer? ' REPROVADO' FIM BUSQUE UMA LÂMPADA NOVA

4 O que ocorreu foi a inclusão de um teste seletivo (condição) que determina qual ou quais ações serão executadas dependendo do resultado da inspeção da condição. A solução parece adequada. Mas e se a lâmpada nova não funcionar? BUSQUE UMA CAIXA DE LÂMPADAS SE A LÂMPADA NÃO ACENDER, ENTÃO: RETIRE A LÂMPADA E COLOQUE OUTRA SE A LÂMPADA NÃO ACENDER, ENTÃO: RETIRE A LÂMPADA E COLOQUE OUTRA SE COLOQUE A LÂMPADA NOVA ENQUANTO A LÂMPADA NÃO ACENDER, FAÇA RETIRE A LÂMPADA COLOQUE OUTRA LÂMPADA MAIS UM SOQUETE TROCADO Exercício 1.6) Elabore um algoritmo em descrição narrativa para sacar dinheiro em um banco 24 horas. 8 Até quando??? BUSQUE UMA CAIXA DE LÂMPADAS ENQUANTO A LÂMPADA NÃO ACENDER, FAÇA RETIRE A LÂMPADA COLOQUE OUTRA LÂMPADA Exercício 1.7) Faça um algoritmo em fluxograma para calcular e mostrar o perímetro de um triângulo dados seus lados. O algoritmo repete os dois últimos comandos até que a lâmpada acenda, ou seja, estabelece um fluxo repetitivo de comandos. Percebe-se que o número de repetições é indefinido, e que depende apenas da condição estabelecida, o que leva a repetir as ações até se alcançar o objetivo: trocar a Lâmpada queimada por outra que funcione. E se tivéssemos 10 lâmpadas para trocar em lugares distintos? Teríamos que ter um algoritmo para cada lâmpada? ENQUANTO A QUANTIDADE DE SOQUETES TROCADOS FOR MENOR QUE 10, FAÇA: LIGUE O INTERRUPTOR. SE A LÂMPADA NÃO ACENDER, ENTÃO: BUSQUE UMA CAIXA DE LÂMPADAS SUBA NA ESCADA RETIRE A LÂMPADA VELHA 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.

5 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 */ // 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 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 próximo 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 executam. Exercícios propostos do Capítulo I: P1.1) Em 2000, quando perguntaram ao pai de Ximena, Yara e Zaíra quais eram suas idades, ele disse que Ximena tinha tantos anos quanto as idades de Yara e Zaíra somadas. Porém, um ano antes disso, ele dizia que Yara tinha duas vezes a idade de Zaíra e que, depois de três anos, já em 2002, seria Ximena que teria duas vezes a idade de Zaíra. Quais as idades das três em final de 2009? P1.2) Cinco jovens: Ana, Bruno, Cris, Daniela e Élvio, repartiram os últimos sorvetes, três de morango e dois de chocolate. Élvio e Bruno tomaram de sabores diferentes entre si; Ana e Élvio tomaram do mesmo sabor; e, Bruno e Cris, de sabores diferentes entre si. Qual foi o sabor de cada um? P1.3) Eu nunca me importo em usar cinto de segurança quando tenho que ir ao supermercado local, porque eu não estarei dirigindo a mais de 40 Km/h. O autor da frase aparentemente assume que acidentes de trânsito: a) somente ocorrem quando o motorista não está em sua vizinhança. b) nunca ocorrem quando o carro está a menos de 40 km/h. c) nunca ocorrem quando o carro está andando exatamente a 40 km/h. d) sempre ocorrem quando o carro está exatamente a 40 km/h. e) somente ocorrem quanto o carro está a mais de 40 km/h. 9 Supondo que a afirmação do entrevistado seja verdadeira, a conclusão do entrevistador é (A) falsa, pois o correto seria afirmar que, se ele não fosse gordo, então teria uma boa memória. (B) falsa, pois o correto seria afirmar que, se ele não tem uma boa memória, então ele tanto poderia ser gordo como não. (C) falsa, pois o correto seria afirmar que ele é gordo e, portanto, não tem boa memória. (D) verdadeira, pois todo gordo tem boa memória. (E) verdadeira, pois, caso contrário, a afirmação do entrevistado seria falsa. P1.5) Três jesuítas e três canibais precisam atravessar um rio; para tal, dispõem de um barco com capacidade para duas pessoas. Por medidas de segurança não se permite que em alguma margem permaneça uma quantidade de jesuítas inferior à de canibais. Qual a sequência de passos correta e mais adequada que permitiria a travessia com segurança? (O barco é sempre conduzido por um deles: jesuíta ou canibal) P1.6) Três macacos sábios têm os seguintes nomes: Tonho, Zé e Chico. Seus sobrenomes são Galho, Pulo e Banana, não necessariamente nessa ordem. Um deles não vê, outro não fala e outro não ouve, também não necessariamente nessa ordem. Zé lamenta que seu amigo Galho não possa ouvir. Chico e Pulo adoram ver as macaquices mútuas. Aquele que não ouve vive assistindo às provocações entre Tonho e Banana. Qual o nome completo (nome e sobrenome) e a característica de cada um (cego, surdo ou mudo)? P1.7) Elabore um algoritmo em descrição narrativa que calcule e mostre a média aritmética de 4 notas de 50 alunos; e apresente o resultado (Reprovado: se média < 70 ou Aprovado, caso contrário). P1.8) Faça um algoritmo em fluxograma para mostrar o resultado da divisão de dois números lidos. Verifique a possibilidade de não haver divisão (divisão por zero). P1.9) Gabriel brinca com 24 moedas de R$ 1,00. Inicialmente, ele forma com elas três pilhas. Em seguida, dobra a segunda pilha colocando nela moedas retiradas da primeira; depois, dobra a terceira com moedas retiradas da segunda e, finalmente, dobra o que restou na primeira pilha com moedas retiradas da terceira, ficando, assim, as três pilhas com o mesmo número de moedas. Qual é o número de moedas que havia, no início, na pilha mais alta? Mostre o seu raciocínio. P1.10) Cinco times - Antares, Bilbao, Cascais, Deli e Elite disputam um campeonato de basquete e, no momento, ocupam as cinco primeiras posições na classificação geral. Sabese que: - Antares está em primeiro lugar e Bilbao está em quinto; - Cascais está na posição intermediária entre Antares e Bilbao; - Deli está à frente do Bilbao, enquanto que o Elite está imediatamente atrás do Cascais. Nestas condições, quem está em segundo lugar? 10 P1.4) Num famoso talk-show, o entrevistado faz a seguinte afirmação: Toda pessoa gorda não tem boa memória. Ao que o entrevistador contrapôs: Eu tenho boa memória. Logo, não sou gordo. Marque a alternativa correta: