Lógica. Necessida de se usar lógica. Solucionar problemas Eficiência e eficácia Boa performance de conhecimento

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1 Lógica INTRODUÇÃO Lógica consiste na arte de pensar corretamente, organizando o pensamento, de forma a corrigir o raciocínio. Em nosso dia-a-dia, sem percebermos colocamos em prática a lógica, em qualquer pensamento seguimos passos para alcançar um objetivo, como em uma simples movimentação de um objeto para outro local a até casos mais complexos como resolução de soluções computacionais. 1

2 Lógica Necessida de se usar lógica Solucionar problemas Eficiência e eficácia Boa performance de conhecimento 2

3 Lógica Ex.: Os animais são dotados de instinto. (Premissas) Todo cachorro é um animal. (Premissas) Portanto, todo cachorro tem instinto. (Conclusão) Maria tem 15 anos. (Premissas) João é mais velho que Maria. (Premissas) Portanto, João tem mais do que 15 anos. (Conclusão) O paletó está dentro do guarda-roupa. (Premissas) O guarda-roupa está fechado. (Premissas) Preciso abrir o guarda-roupa para poder pegar o paletó. (Conclusão) 3

4 Lógica Nota: Existem várias formas de se pensar sobre o mesmo problema, a resolução pode ser diferente, mas no final os resultados esperados podem ser alcançados, isso porque, cada pessoa tem uma forma diferente de pensar, podemos dizer que nenhuma lógica é errada, soluções diferentes podem estar corretas, porém, existem soluções que são consideradas mais adequadas dependendo do contexto. 4

5 Lógica Mas o que é uma solução adequada? Solução adequada é aquela que prevê a possibilidade de que certa situação alcance resultados de forma mais eficiente. 5

6 Lógica Exercícios: 1) Uma lesma deve subir um poste de 10m de altura. De dia sobe 2m e à noite desce 1m. Em quantos dias atingirá o topo do poste? 2) O pai do padre é filho do meu pai. O que eu sou do Padre? 3) Qual o próximo número da sequência 7, 8, 10, 13, 17? 4) Um pai de 80 kg e suas 2 filhas (40 kg cada) precisa sair de uma ilha com um barco. Porém a capacidade do barco é de 80 kg. Como farão para sair da ilha? 5) Qual é o dobro da metade de dois? 6

7 Lógica CONCEITOS DE LÓGICA - DADO: Elemento básico para processamento eletrônico de dados. É a menor unidade da informação; - INFORMAÇÃO: Conjunto de dados sobre um determinado elemento; - SISTEMA: Conjunto estruturado de elementos que interagem para atingir um objetivo; 7

8 Lógica CONCEITOS DE LÓGICA LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO: Notação formal para descrição de algoritmos que são executados a partir de um computador. Existem duas classificações de linguagem de programação, as de baixo nível (Assembly consistem em códigos de operação) e as de alto nível (Java Aproxima-se das linguagens utilizados por humanos); 8

9 Lógica CONCEITOS DE LÓGICA BAIXO NÍVEL: Os programas são processados mais rapidamente, pois ocupam menos espaço em memória, porém com pouca portabilidade; ALTO NÍVEL: Os programas têm maior portabilidade, porém exigem mais de processamento. 9

10 Que passos devemos seguir para trocar uma lâmpada: Exemplo: 10

11 Que passos devemos seguir para fazer um bolo: Exemplo: 11

12 Que passos devemos seguir para preparar um café: Exemplo: 12

13 Exercícios: 1) Agora, defina um comportamento de um algoritmo para ir ao trabalho pela manhã. 2) Agora, defina um comportamento de um algoritmo para trocar pneu do carro. 3) Agora, defina um comportamento para entrar em sua casa. 13

14 e Programação 14

15 INTRODUÇÃO Um algoritmo é uma sequência ordenada finita de operações definidas que quando executadas por um computador operando sobre dados em um determinado tempo produzem algum resultado, objetivado em seu início. 15

16 INSTRUÇÕES: Indica qual ação algum objeto deve agir, algoritmos são baseados em instruções a serem realizadas. A construção de um algoritmo passa por quatro fases: 16

17 INSTRUÇÕES: 1 - ABSTRAÇÃO DOS DADOS Conhecimento do objetivo a ser tratado no problema; 2 - DEFINIÇÃO DAS ENTRADAS Definição dos dados que precisam ser conhecidos para resolução do problema; 3 - PROCESSAMENTO Cálculo e operações necessárias para que se atinja o objetivo em questão; 4 - SAÍDA Resultado do processamento. 17

18 Exemplo: 1) Para calcular a média de um aluno, dadas quatro notas (N1, N2, N3, N4). A) Objetivo: Calcular a média de um aluno B) Entrada: As quatro notas C) Processamento: Somar as quatro notas e dividir por 4 D) Saída: Média dos alunos 18

19 Exercício: 01 Identifique os dados de entrada, processamento e saída do algoritmo abaixo: Receba o código da peça; Receba o valor da peça; Receba quantidade de peças; Calcule o valor total da peça; Mostre o código da peça e seu valor total; 19

20 ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Os algoritmos podem ser representados de três formas, sendo através de: - uma narração descritiva, - de um fluxograma ou - através de pseudocódigo. 20

21 ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Vejamos detalhadamente essas três formas: 1 - Narração Descritiva: Representação do problema é feita por meio da linguagem natural, descrevendo os passos que devem ser seguidos para solução de um problema. Exemplo: Algoritmo que efetua a soma entre dois números. É preciso obter como entrada dois números quaisquer, esses números devem ser somados, e então o resultado apresentado. 21

22 ALGORITMO ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Vejamos detalhadamente essas três formas: 2 - Fluxograma: Notação gráfica que permite indicar as ações e decisões. 22

23 ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Vejamos detalhadamente essas três formas: 2 - Fluxograma: Simbologia a ser utilizada na construção de um fluxograma: 23

24 ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Vejamos detalhadamente essas três formas: 3 - Pseudocódigo: Representação do problema por meio de regras pré-definidas, sendo uma linguagem restrita e estruturada. Conhecido como Portugol ou Português Estruturado. 24

25 ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Exercício: Faça um algoritmo para mostrar o resultado da multiplicação de dois números a)descrição Narrativa, b)fluxograma c)pseudocódigo 25

26 ALGORITMOS E AS SUAS FORMAS DE REPRESENTAÇÃO Exercício: 2) Faça um algoritmo em Descrição Narrativa, Fluxograma e Pseudocódigo para calcular a média aritmética de um aluno e mostrar a situação, que pode ser aprovado ou reprovado. 26

27 e Programação 27

28 O QUE FAZER PARA COMEÇAR A ESCREVER UM ALGORITMO Entender o objetivo do algoritmo é 50% do caminho para se chegar a resolução, se não temos certo onde queremos chegar, podemos dominar a linguagem de programação que não conseguirmos resolver o problema exposto. 28

29 O QUE FAZER PARA COMEÇAR A ESCREVER UM ALGORITMO 1 - Leia cuidadosamente a especificação do problema. 2- Faça uma análise de todas as saídas que o programa exige, isto é tudo aquilo que vai ser mostrado de alguma forma para o usuário, seja uma informação, o resultado de um cálculo ou uma resposta. 29

30 O QUE FAZER PARA COMEÇAR A ESCREVER UM ALGORITMO 3 - Levante todas as entradas necessárias, ou seja, tudo aquilo que vai ser necessário para alcançar o objetivo do algoritmo. Tudo isso, são variáveis que devem ser declaradas para utilização no processamento do algoritmo. 30

31 O QUE FAZER PARA COMEÇAR A ESCREVER UM ALGORITMO 4 - Analise os cálculos que devem ser feitos para que se chegue ao resultado que se busca, verifique o tipo de estrutura de controle será utilizado para o algoritmo, se será necessário utilizar um laço de repetição. 31

32 VARIÁVEIS 32

33 VARIÁVEIS Consiste em um espaço utilizado na memória do computador para armazenar algum tipo de dado, as variáveis podem assumir quatro tipos básicos, sendo: 1) Inteiro; 2) Real; 3) Caractere; 4) Lógico; Obs.: Na hora de escrever os códigos no software Visualg, o tipo de dado caractere é apresentado como caracter. 33

34 VARIÁVEIS 34

35 VARIÁVEIS 35

36 VARIÁVEIS 36

37 VARIÁVEIS 37

38 VARIÁVEIS O primeiro passo quando criar uma variável é identificar o seu tipo, após isso precisamos dar um nome a essa variável, ao nomear uma variável devemos prestar atenção em algumas regras para utilização desse nome: 38

39 VARIÁVEIS Regras para utilização: 1) Uma variável deve começar sempre com uma letra; 2) Não é permitido espaços entre nomes de variáveis; 3) Nomes reservados da linguagem de programação, também não podem ser usados; 4) Caracteres especiais também não podem ser utilizados $, &, *, +, =). 39

40 VARIÁVEIS Quadro de palavras reservadas, que não podem ser usadas como nome em variáveis 40

41 VARIÁVEIS A partir disso, já podemos declarar uma variável, a partir do seu nome e do seu tipo, a sequencia que seguimos é, primeiro o nome e depois o seu tipo: nome: caractere[20] idade: inteiro nota: real valor1: inteiro media, nota1, nota2, nota3: real Obs.: Em variáveis do tipo caractere, podemos definir o tamanho que a variável pode assumir, colocando um número entre colchetes, como no exemplo acima, o nome não pode possuir mais de 20 caracteres. 41

42 VARIÁVEIS Abaixo temos alguns exemplos de nomes não permitidos para declaração de variáveis: nome pessoa: caractere x!: real media 2: real valor?: inteiro a+b: inteiro.media : real 42

43 VARIÁVEIS Quando declaramos uma variável, seu valor inicial é nulo, a partir do processamento do algoritmo, ela passa a receber valores. Durante a execução de um algoritmo uma variável pode receber vários valores, sendo que armazena só o último que recebeu. 43

44 VARIÁVEIS Quando uma variável assume um valor que não pode ser mudado durante a execução de um algoritmo, chamamos as de constantes. O valor de uma constante é o mesmo do inicio ao fim do algoritmo, um exemplo prático para se utilizar de constante é o valor do π, que e constante e em todo cálculo vale 3,14. 44

45 OPERADORES 45

46 OPERADORES Trabalhamos com quatro tipos de operadores. Esses operadores serão utilizados durante o processamento de algum algoritmo, vejamos agora as classificações entre os operadores existentes: os aritméticos, os relacionais, os lógicos e o de atribuição. 46

47 Operadores aritméticos: 47

48 Operadores relacionais: 48

49 Operador de atribuição: Forma para especificar que uma variável receberá um valor. Essa operação será indicada pelo sinal de igual (linguagem de programação) ou (representação algorítmica). Exemplo: a <-7; nome <- Cascavel; ab <- 1,2; 49

50 Operadores Lógicos: 50

51 Operadores Lógicos: Os operadores lógicos são utilizados para os cálculos que envolvem álgebra booleana, onde são analisadas preposições a partir dela, uma conclusão é tomada, abaixo vemos uma tabela de comparação tomada a partir dos operadores lógicos: 51

52 Operadores Lógicos: Exercício: Considerando a = V e b = F, resolva as seguintes expressões lógicas: 1) ~a = 2) ~b = 3) a ^ b = 4) a v b = 5) (~a) ^ b = 6) (~a) v b = 7) a ^ (~b) = 8) a v (~b) = 9) (~a) ^ (~b) = 10)(~a) v (~b) = 52

53 COMANDOS DE ENTRADA/SAÍDA 53

54 COMANDOS DE ENTRADA/SAÍDA Entrada e Saída de Dados: Um computador processa algo, esse processamento é feito sobre informações que são passadas a eles, essas informações são tratadas como entradas, essas entradas sofrem ações, que nada mais é a ação do processamento, transformando-as em saídas. 54

55 COMANDOS DE ENTRADA/SAÍDA ENTRADA: Utiliza-se na representação algorítmica o comando leia, que lê valores e atribui-os a variáveis indicadas, como no exemplo: escreva( Digite um nome: ) leia(nome); O comando escreva foi utilizado apenas para mostrar a mensagem (Digite um nome na tela), quem faz a atribuição do nome digitado pelo usuário para variável nome, é o comando leia. 55

56 COMANDOS DE ENTRADA/SAÍDA SAÍDA: É utilizado o comando escreva, que permite que os resultados sejam exibidos. Podemos observar a utilização do comando no exemplo a seguir: escreva( A sua média é:, media) escreva ( Estou estudando lógica de programação ) 56

57 COMANDOS DE ENTRADA/SAÍDA Exemplo: algoritmo teste var idade: inteiro nome: caractere[20] inicio escreva ( Digite o seu nome: ) leia(nome) escreva( Digite a sua idade: ) leia(idade) escreva( Olá, nome, você tem, idade, anos. ) fim 57

58 Exercícios: 1. Faça um algoritmo que receba dois números e exiba o resultado da sua soma. 2. Faça um algoritmo que receba dois números e ao final mostre a soma, subtração, multiplicação e a divisão dos números lidos. 58

59 ESTRUTURA CONDICIONAL 59

60 ESTRUTURA CONDICIONAL Os algoritmos que escrevemos até agora baseavam em uma sequência linear, onde as instruções eram executadas de forma sequencial, não havendo nenhum tipo de desvio, a partir de agora, fazendo uso de estruturas condicionais, faremos desvios, que acontecerão de acordo com análises que são feitas em determinadas ações durante o processamento. 60

61 ESTRUTURA CONDICIONAL Exemplo: Vamos analisar a seguinte situação: Chegamos a um caixa eletrônico, e inserimos o cartão para sacar o dinheiro, após inserir o cartão, a senha é requerida, se a senha digitada for à correta, o algoritmo continua a ser executada, caso a senha digitada estiver errada, há um desvio e é informada uma mensagem que a senha estava inválida. 61

62 ESTRUTURA CONDICIONAL SIMPLES Nesse tipo de estrutura, uma condição é analisada, e caso seja verdadeira, é executa um conjunto de instruções que está dentro do bloco da estrutura, se a condição for falsa, a instrução a ser executada é a primeira que está abaixo do fimse. Sua sintaxe é: se (<<Condição>>) então <<Instrução>> fimse 62

63 ESTRUTURA CONDICIONAL SIMPLES Exemplo: 63

64 ESTRUTURA CONDICIONAL COMPOSTA Na estrutura do tipo composta, podemos dizer que avaliamos uma condição por completo. Na estrutura simples, a condição é testada e caso seja verdadeira, um conjunto de instruções é executada, a diferença em utilizar uma estrutura condicional composta está justamente ai, quando se analisa uma condição, caso esta for verdadeira um conjunto de instrução são executadas, e se caso essa condição for falsa, outro conjunto de instruções passa a ser executada, então, tanto faz o resultado da analise da condição sendo verdadeira ou falsa alguma instrução será executada. Sua sintaxe é: 64

65 ESTRUTURA CONDICIONAL COMPOSTA Sua sintaxe é: se (<<Condição>>) então <<Instrução se a condição for verdadeira>> senão <<Instrução se a condição for falsa>> fimse 65

66 ESTRUTURA CONDICIONAL COMPOSTA Exemplo: 66

67 ESTRUTURA CONDICIONAL ANINHADA (ENCADEADA) Essa é estrutura é utilizada quando precisamos verificar condições sucessivas, isto é, podemos utilizar uma condição dentro de outra. Exemplo: 67

68 ESTRUTURA CONDICIONAL ANINHADA (ENCADEADA) Essa é estrutura é utilizada quando precisamos verificar condições sucessivas, isto é, podemos utilizar uma condição dentro de outra, para isso vamos analisar o seguinte problema: Temos três números digitados, precisamos saber qual é o maior. Vejamos: OBJETIVO: Encontrar o maior número digitado; ENTRADA: Obter três números inteiros; PROCESSAMENTO: Comparar os três números digitados e encontrar o maior; SAÍDA: Imprimir o maior número. 68

69 ESTRUTURA CONDICIONAL ANINHADA (ENCADEADA) As entradas dos números serão armazenadas nas variáveis a, b e c, para encontrar o maior número precisamos realizar comparações entre os números digitados, primeiro faremos a comparação se o valor de a>b, se o valor de a for maior, então faremos a comparação se o valor de a>c, isso consiste na primeira estrutura condicional. Se no teste de a>b, obtivermos uma resposta falsa, iremos para o senão, onde será avaliado se o valor de b>c, o código abaixo exemplifica o funcionamento: 69

70 ESTRUTURA CONDICIONAL ANINHADA (ENCADEADA) 70

71 ESTRUTURA DE DECISÃO MÚLTIPLA Utilizando a estrutura de decisão múltipla podemos avaliar várias condições ao mesmo tempo, sendo alguma dessas condições satisfeitas, executa-se a instrução da qual a condição é verdadeira. A sintaxe de funcionamento é a abaixo: 71

72 ESTRUTURA DE DECISÃO MÚLTIPLA 72

73 ESTRUTURA DE DECISÃO MÚLTIPLA 73

74 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO São conjuntos de comandos que repetem instruções em uma quantidade predeterminada ou não. O VisuAlg implementa as três estruturas de repetição usuais nas linguagens de programação: o laço contado para...ate...faca, e os laços condicionados enquanto...faca e repita...ate. 74

75 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Para... Faça: É utilizado somente quando soubermos o número de vezes que a repetição será realizada. Para utilizar uma estrutura PARA, precisamos obrigatoriamente utilizar uma variável de controle, que tem como objetivo controlar o número de repetições a ser feita, a sintaxe da estrutura é apresentada a seguir: Onde: VARIÁVEL: é a variável contadora, que vai controlar a estrutura de repetição, sendo do tipo inteiro; INICIO e FIM: significa o intervalo que será executado; 75

76 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Para... Faça: (Vamos construir um algoritmo para efetuar a tabuada de um número qualquer.) 76

77 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Enquanto... Faça: A estrutura enquanto é um laço condicional, ou seja, o número de repetições depende de uma condição imposta ao usuário, utilizada sempre que você não sabe o número de vezes que uma repetição irá ser realizada. Vejamos a seguir a sintaxe de montagem da estrutura: Diferente do laço PARA, no laço ENQUANTO não temos uma variável que controla o número de repetições do laço, por isso, temos aqui um cuidado especial, pois é essa variável de controle que coloca um fim no número de repetições a ser feita, não tendo essa variável podemos deixar o nosso loop (número de repetições) infinito. 77

78 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Enquanto... Faça:. 78

79 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Repita... Até: A estrutura Repita...até segue o mesmo princípio da Enquanto Faça, porém a verificação condicional é realizada no final da repetição, deste modo pelo menos uma vez a estrutura é executada. Vejamos a seguir a sintaxe de montagem da estrutura: 79

80 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Repita... Até: Importante: Como o laço repita...ate testa sua condição de parada depois de executar sua sequencia de comandos, esta sequencia poderá ser executada uma ou mais vezes. 80

81 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO Repita... Até: Com esta sintaxe alternativa, o uso do interrompa é obrigatório, pois é a única maneira de se sair do laço repita...fimrepita; caso contrário, este laço seria executado indeterminadamente. 81

82 ESTRUTURA DE DADOS HOMOGÊNEAS As estruturas de dados homogêneas têm como objetivo armazenar diversos valores em uma mesma variável, esses valores tem que ser do mesmo tipo. As estruturas homogêneas se dividem em duas: vetores (unidimensionais) e matrizes (multidimensionais). 82

83 ESTRUTURA DE DADOS - VETOR Consistem em um arranjo de elementos armazenados na memória principal sequencialmente. Um vetor nada mais é que uma linha, onde podemos armazenar vários números. 83

84 ESTRUTURA DE DADOS - VETOR Na representação acima temos um vetor de cinco posições, onde o valor 15 está armazenado na posição 1 do vetor, o 10 na posição 2, o número 0 na posição 3, o valor 5 na posição 4 e por fim o valor 1 na posição 5. A declaração de um vetor deve seguir a sintaxe abaixo: 84

85 ESTRUTURA DE DADOS - VETOR Faça um algoritmo que leia o nome de 10 alunos, e imprima uma relação dos nomes cadastrados. 85

86 ESTRUTURA DE DADOS - VETOR Faça um algoritmo que leia 10 números, e imprima uma relação dos números cadastrados. 86

87 ESTRUTURA DE DADOS - MATRIZ Conhecidas também como variáveis homogêneas multidimensionais, as matrizes diferente dos vetores podem possuir mais de uma dimensão, enquanto os valores de um vetor são alocados em uma linha, os valores das matrizes são armazenados em linha e coluna, isto significa que ao utilizar um índice para pesquisar ou inserir um valor em uma matriz, utilizamos dois índices, uma para a linha e outro para a coluna.. 87

88 ESTRUTURA DE DADOS - MATRIZ. A matriz do exemplo acima é uma matriz 4 X 4, possui 4 linhas e 4 colunas. Dizemos que também o valor 10, ocupa a posição 2X3, fazendo referência à linha 2 e a coluna 3. Ao declarar uma matriz como a do exemplo acima, seguimos a mesma sintaxe de um vetor, vejamos: notas: vetor [1..4,1..4] de real media: vetor [1..8,1..4] de real 88

89 ESTRUTURA DE DADOS MATRIZ Criar um algoritmo que leia uma matriz 3x3 e exiba a matriz preenchida: 89

90 ESTRUTURA DE DADOS MATRIZ Criar um algoritmo que leia uma matrizes 3x3. Em seguida, exiba a soma dos elementos de cada uma das linhas. Ex: 90

91 ESTRUTURA DE DADOS MATRIZ Criar um algoritmo que leia uma matriz 3x3. Em seguida, exiba a soma dos elementos de cada uma das linhas. Ex: 91

92 ESTRUTURA DE DADOS MATRIZ Faça um algoritmo para ler uma matriz de 3 4 de números reais e depois exibir o elemento do canto superior esquerdo e do canto inferior direito. 92