2. ALGORITMOS. Unesp Campus de Guaratinguetá. Curso de Programação Computadores Prof. Aníbal Tavares Profa. Cassilda Ribeiro

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1 2. ALGORITMOS Unesp Campus de Guaratinguetá Curso de Programação Computadores Prof. Aníbal Tavares Profa. Cassilda Ribeiro 2 - Algoritmo 2.1: Introdução Antes de se utilizar uma linguagem de computador, é necessário organizar as ações a serem tomadas pela máquina de forma organizada e lógica, sem se preocupar com as regras rígidas da sintaxe de uma linguagem. Para isto utiliza-se uma forma de escrever tais ações, conhecida como algoritmo, ou pseudo-código. Algoritmos 2

2 2 - Algoritmo Definição Um algoritmo é um Procedimento passo a passo para resolver um Problema. Pessoas tem inteligência e habilidade racional fazem perguntas para se esclarecer. Computador não tem senso próprio deve receber instruções explícitas (algoritmos) Algoritmos 3 2- Algoritmos Um algoritmo correto deve possuir 3 qualidades: 1- Cada passo do algoritmo deve ser uma instrução que possa ser realizada. 2- A ordem dos passos deve ser precisamente determinada. 3- O algoritmo deve ter fim. Algoritmos 4

3 2- Algoritmos Escapando de um labirinto Instruções Possíveis Problema Robô E S Solução Encontrar uma seqüência de instruções acerca dos movimentos do Robô tal que o mesmo seja capaz de entrar e sair do labirinto. Algoritmos 5 F I 2 - Algoritmos Algoritmo Conjunto finito de instruções que permitem a realização de uma tarefa. Solução/Algoritmo do Labirinto I F Leitor E S Algoritmos 6

4 2 - Algoritmo Fluxo de Execução Para o algoritmo ser funcional, deve existir uma relação lógica na execução das ações. Essa relação lógica determina a ordem em que os passos do algoritmo é executado Essa ordem é chamada de Fluxo de Execução. Todo algoritmo possui um Fluxo de Execução e; Estruturas de Controle do Fluxo de Execução Algoritmos Fluxo de Execução As Estruturas de controle do Fluxo de Execução do algoritmo podem ser de três tipos: I. Estrutura elementar ou seqüencial; Nesta estrutura, o conjunto de ações elementares é executado de modo linear; de cima para baixo e da esquerda para a direita. As ações são seguidas por ponto-e vírgula (;) ou ponto (.) com o objetivo de separar as ações. Algoritmos 8

5 2.3 - Fluxo de Execução II. Estrutura de seleção (decisão) ou condicional; Permitem escolher um conjunto de ações (bloco) a serem realizadas. A escolha depende de uma condição ser ou não satisfeita. A condição é representada por expressões lógicas ou relacionais. Essas estruturas podem ser de: Seleção simples. Seleção composta. Seleção encadeada. Algoritmos Fluxo de Execução III. Estrutura de repetição. São estruturas de controle de fluxo que permitem repetir uma seqüência de comandos. Os trechos repetidos são chamados de: LAÇOS DE REPETIÇÃO. Algoritmos 10

6 2 - Algoritmo Características dos Algoritmos: Utiliza certas palavras-chave, que indicam a natureza da operação a ser realizada; Utiliza tabulação no começo de cada passo, para ressaltar a estrutura do algoritmo Algoritmos 11 Os algoritmos terão a seguinte estrutura: ALGORITMO <Nome do algoritmo> <definições> INÍCIO <Comandos> FIM Algoritmos 12

7 Exemplo de algoritmo Algoritmo: Soma_dois_números Pegar primeiro número Pegar segundo número Somar o primeiro com o segundo número Mostrar o resultado Algoritmos Apresentação das Estruturas de Algoritmos EX1: ALGORITMO PARA TROCAR PNEU DE UM CARRO Trocar Pneu E se o estepe estiver vazio? Isto traz a necessidade de uma decisão entre dois cursos Algoritmos 14

8 ESTRUTURA CONDICIONAL se <o estepe está vazio> então Chamar borracheiro senão Trocar o pneu fim se A atividade de Trocar o pneu pode ser mais detalhada Algoritmos 15 ESTRUTURA SEQUENCIAL se <o estepe está vazio> então Chamar borracheiro senão desparafusar a roda levantar o carro remover a roda colocar o estepe abaixar o carro parafusar a roda fim se Algoritmos 16

9 ESTRUTURA SEQUENCIAL se <o estepe está vazio> então Chamar borracheiro senão A desparafusar atividade de a desparafusar roda a roda pode ser levantar maiso detalhada carro remover a roda colocar o estepe A abaixar atividade o carro de parafusar a roda pode ser mais parafusar detalhada a roda fim se Algoritmos 17 ESTRUTURA SEQUENCIAL se <o estepe está vazio> então chamar borracheiro senão desparafusar o 1 o parafuso desparafusar o 2 o parafuso desparafusar o 3 o parafuso desparafusar o 4 o parafuso levantar o carro remover a roda colocar o estepe abaixar o carro parafusar o 1 o parafuso parafusar o 2 o parafuso parafusar o 3 o parafuso parafusar o 4 o parafuso fim se Esta repetição é inconveniente Esta repetição é inconveniente Algoritmos 18

10 ESTRUTURA DE REPETIÇÃO se <o estepe está vazio> então chamar borracheiro senão enquanto houver parafuso para desapertar faça desparafusar a roda fim enquanto levantar o carro remover a roda colocar o estepe abaixar o carro enquanto houver parafuso para apertar faça parafusar a roda fim do enquanto fim se Algoritmos 19 EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO pegue a lâmpada nova remova a lâmpada queimada coloque a lâmpada nova Algoritmos 20

11 EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO pegue a lâmpada nova remova a lâmpada queimada coloque a lâmpada nova E se não tiver lâmpada nova? Algoritmos 21 EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada nova da mesma potência> então pegue a lâmpada nova remova a lâmpada queimada coloque a lâmpada nova senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Algoritmos 25 22

12 EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada nova da mesma potência> então pegue a lâmpada nova O remova que é necessário a lâmpada para queimada remover a lâmpada queimada? coloque a lâmpada nova senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Algoritmos EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO posicione a escada debaixo da lâmpada queimada suba na escada até que a lâmpada possa ser alcançada gire a lâmpada queimada no sentido anti-horário até que se solte Algoritmos 24

13 EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada nova da mesma potência> então pegue a lâmpada nova remova a lâmpada queimada coloque a lâmpada nova senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Algoritmos EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada nova da mesma potência> então O que é necessário para colocar a pegue a lâmpada nova lâmpada nova? remova a lâmpada queimada coloque a lâmpada nova senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Algoritmos 29 26

14 EX 2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO posicione a nova lâmpada no soquete gire a lâmpada no sentido horário até que ela se firme desça a escada Algoritmos 27 Inicio EX2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada da mesma potência> então pegue a lâmpada posicione a escada debaixo da lâmpada queimada suba na escada até que a lâmpada possa ser alcançada gire a lâmpada queimada no sentido anti-horário até que se solte remova a lâmpada queimada posicione a nova lâmpada no soquete gire a lâmpada no sentido horário até que ela se firme desça a escada fim então senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Algoritmos 3128

15 Inicio EX2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada da mesma potência> então pegue a lâmpada posicione a escada debaixo da lâmpada queimada suba na escada até que a lâmpada possa ser alcançada gire a lâmpada queimada no sentido anti-horário até que se solte remova a lâmpada queimada posicione a nova lâmpada no soquete gire a lâmpada no sentido horário até que ela se firme desça a escada fim então senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Diversos passos deste algoritmo implicam em operações mais elaboradas que devem ser expressas explicitamente Algoritmos 3229 Inicio EX2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada da mesma potência> então pegue a lâmpada posicione a escada debaixo da lâmpada queimada suba na escada até que a lâmpada possa ser alcançada gire a lâmpada queimada no sentido anti-horário até que se solte remova a lâmpada queimada posicione a nova lâmpada no soquete gire a lâmpada no sentido horário até que ela se firme desça a escada fim então senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> enquanto <não alcançar a lâmpada> faça suba um degrau da escada fim enquanto Algoritmos 3330

16 Inicio EX2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada da mesma potência> então pegue a lâmpada posicione a escada debaixo da lâmpada queimada suba na escada até que a lâmpada possa ser alcançada gire a lâmpada queimada no sentido anti-horário até que se solte posicione a nova lâmpada no soquete gire a lâmpada no sentido horário até que ela se firme desça a escada fim então senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> enquanto <a lâmpada não soltar> faça gire remova a lâmpada a no queimada sentido anti-horário fim enquanto Algoritmos 3431 Inicio EX2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO se <tiver lâmpada da mesma potência> então pegue a lâmpada posicione a escada debaixo da lâmpada queimada suba na escada até que a lâmpada possa ser alcançada gire a lâmpada queimada no sentido anti-horário até que se solte remova a lâmpada queimada posicione a nova lâmpada no soquete gire a lâmpada no sentido horário até que ela se firme desça a escada fim então senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> enquanto <a lâmpada não prender> faça gire a lâmpada no sentido horário fim enquanto Algoritmos 3532

17 EX2. ALGORITMO PARA TROCAR UMA LÂMPADA NO TETO Inicio se <tiver lâmpada da mesma potência> então selecione a lâmpada posicione a escada debaixo da lâmpada queimada enquanto <não alcançar a lâmpada> faça suba um degrau da escada fim enquanto enquanto <a lâmpada não soltar> faça gire a lâmpada no sentido anti-horário fim enquanto remova a lâmpada queimada posicione a nova lâmpada no soquete enquanto <a lâmpada não prender> faça gire a lâmpada no sentido horário fim enquanto desça da escada fim então senão <anotar na agenda para comprar lâmpada> Algoritmos 3633 Algoritmo para Trocar uma Lâmpada 2 - Algoritmo Desenvolvimento do Algoritmo Começamos com uma afirmação genérica da solução do problema e prosseguimos até o algoritmo final, aumentando sistematicamente o nível de detalhamento. Como saber se já temos um nível suficiente de detalhes no algoritmo? Algoritmos 34

18 2.5 - Desenvolvimento do Algoritmo Isso depende do agente que irá executar o algoritmo Os computadores têm um conjunto muito limitado de instruções e o algoritmo deve ser expresso nos termos dessas instruções. Algoritmos Metodologia de Desenvolvimento de Algoritmos Como o cliente explicou Como o chefe do projeto entendeu Como o desenhista desenhou Como o programador fez Como o vendedor o descreveu Algoritmos 36

19 2.5.1 Metodologia de Desenvolvimento de Algoritmos Como o projeto foi documentado Como as operações foram feitas Pelo o que o cliente pagou Como foi dado suporte Algoritmos 37 O que o cliente realmente precisava Desenvolvimento do Algoritmo Metodologia de Desenvolvimento de Algoritmos Passo 1:ler cuidadosamente a especificação do problema até o final. Passo 2: se depois de ler várias vezes, ainda não entender o problema, pergunte ao professor até entender. Passo 3: levantar e analisar todas as saídas exigidas na especificação do problema. Passo 4: levantar e analisar todas as entradas citadas na especificação do problema. Algoritmos 38

20 2.5 - Desenvolvimento do Algoritmo Passo 5: verificar se é necessário gerar valores internamente ao algoritmo e levantar as variáveis necessárias e os valores iniciais de cada uma. Passo 6: levantar e analisar todas as transformações necessárias para, dadas as entradas e valores gerados internamente, produzir as saídas especificadas. Algoritmos Desenvolvimento do Algoritmo Passo 7: testar cada passo do algoritmo, verificando se as transformações intermediárias executadas estão conduzindo aos objetivos desejados. Utilizar, sempre que possível, valores de teste que permitam prever os resultados. Passo 8: fazer uma reavaliação geral, elaborando o algoritmo através da integração das partes. Algoritmos 40

21 2.6 - Algoritmos Numéricos Agora, vamos considerar problemas envolvendo cálculos numéricos EX 1: Dados vários cartões numerados escolha o que tem maior número. Algoritmo: maior_numero 1- pegue um cartão e guarde. 2 - Repita pegue um cartão se o número deste for > que o do cartão guardado então guarde este cartão e descarte o anterior senão descarte esse e conserve o anterior Até que se acabem os cartões. 3 - Mostre o cartão guardado 4 - fim Algoritmos Algoritmos Numéricos Ex2: Verificar se um número N1 é divisível por N2 Algoritmo: Divisível Inicio {algoritmo} 1 pegue os números N1 e N2 2 Se N1 < N2 então escreva não é divisível senão Inicio 2.1- divida N1 por N2 e pegue a parte inteira da divisão { INT (N1/N2)} 2.2 Faça Resto N1 ( N2*INT(N1/N2)) 2.3 Se Resto 0 então escreva não é divisível senão escreva é divisível fim senão {algoritmo} Algoritmos 42

22 2. ALGORITMOS FIM Aula 2 Algoritmos 43

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