Fundamentos da Computação I

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1 Centro Universitário do Leste de Minas Gerais UNILESTEMG Fundamentos da Computação I Autor: Prof. Mauro Morais de Miranda Co-autores: Profª Deisymar Botega Tavares Prof. Marcelo Balbino Profª Renata Vieira Dias

2 Introdução a Hardware e Software...1 Histórico...1 Conceitos básicos...1 Computação...7 Algoritmos...7 Por que precisamos de Algoritmos?...7 Classificação dos Dados: Constantes X Variáveis...9 Tipos Primitivos de Dados...10 Formação de Identificadores - Nome de variável...10 Declaração de Variáveis...11 Comando de Atribuição...11 Comando de Entrada...11 Comando de Saída...11 Expressões Aritméticas...11 Exercícios Variáveis e Tipos de Variáveis Comandos Básicos...12 O uso do operador de adição em variáveis do tipo caracter...12 ESTRUTURAS DE CONTROLE Estrutura Seqüencial...13 Exemplos Estrutura Seqüencial...13 Exercícios Estrutura de Seqüencial...14 ESTRUTURAS DE CONTROLE Estrutura Condicional...17 Expressões Lógicas...17 Operadores Lógicos...17 Prioridades...17 Exercícios de Operadores lógicos e relacionais...18 Estrutura Condicional Simples...18 Estrutura Condicional Composta...18 Exemplos Estrutura Condicional Simples e Composta...19 Exercícios Algoritmos com Estrutura de Decisão...23 Exercícios Revisionais Estrutura de Decisão...23 ESTRUTURAS DE CONTROLE Estrutura de Repetição...28 Comando de Repetição Enquanto...28 Exemplos de Algoritmos com Estrutura de Repetição...29 Exercícios - Algoritmos com Estrutura de Repetição...39 Referências Bibliográficas...44

3 Introdução a Hardware e Software 1 Histórico Até os fins da década de setenta os computadores estavam associados à idéia de máquinas grandes, de custo elevado, e inacessíveis às pessoas comuns. Embora indivíduos de maior poder aquisitivo pudessem adquiri-los, ninguém se dispunha a ocupar um enorme espaço físico (~ 100m 2 ), com uma máquina que pouco tinha a oferecer para o uso doméstico. Os chamados mainframes existiam para as empresas e exigiam profissionais altamente capacitados. Os avanços tecnológicos levaram à criação dos circuitos integrados, mais conhecidos como chips, e através de um processo contínuo de evolução, permitiram a criação de computadores cada vez menores e com poder de processamento elevado. O produto mais conhecido gerado por esta tecnologia é o microcomputador (PC Personal Computer). Em 1981 o primeiro PC-IBM foi lançado no mercado. A partir desta data o computador passa a fazer parte de todos os ambientes: fábricas, escritórios, residências, etc... Conceitos básicos Computador Um computador pode ser definido como uma máquina potencialmente capaz de executar tarefas, necessitando para isto de hardware adequado e um software compatível com o mesmo. Então podemos dizer que um computador tem duas partes diferentes que funcionam em conjunto: Hardware, que em inglês significa equipamento pesado, é a parte física do computador. Componentes de memória, periféricos, cabos, placas e chips fazem parte dele; Software é um programa, que, utilizando o hardware, executa as diferentes tarefas necessárias ao processamento de dados. Existem softwares de vários tipos; os mais importantes são: Software Básico Software Utilitário Software Aplicativo Software Básico Responsável pelo gerenciamento dos componentes de hardware. Tem a função ainda de interagir entre o usuário e o hardware para facilitar a utilização dos recursos do sistema. Estes software são os chamados sistemas operacionais. Por exemplo: Windows 95, Windows 98, Linux, DOS. Software Utilitário: Se destina a realizar funções rotineiras e repetitivas requeridas pelo tipo de trabalho do usuário. Exemplos: Editores de Texto: WordPad, Word, Bloco de Notas; Planilhas: Lotus, Excel; Editores de Imagens: Paint, Corel Drawn, PhotoShop, Photo Editor; Editores de Apresentação: Power Point; Ferramentas de Internet: Internet Explorer, Netscape Navigator, WebMail, OutLook Express; Software aplicativo: Software desenvolvido com a função de coletar dados, armazená-los e emitir relatórios com informações que subsidiem o usuários em sua atividade fim. Científicos - cálculos balísticos Comerciais - folhas de pagamento, contabilidade Simulação - tráfegos, grafos Controle De Processos - usinas nucleares, Petrobrás Fluxo de processamento de dados Para que um computador funcione são necessários no mínimo as 3 etapas destacadas a seguir: Entrada Onde são convertidos impulsos humanos em linguagem de máquina (leitura de dados).

4 2 Processamento Onde as informações são analisadas, trabalhadas e enviadas a saída (execução dos cálculos). A CPU ou UCP (Unidade Central de Processamento) é o elemento responsável por coordenar, controlar ou realizar todas essas tarefas. Principais partes de CPU: Unidade de controle é a parte da CPU encarregada de comandar o resto das unidades. Interpreta as instruções, controla sua execução e a seqüência que estas devem ser executadas. ULA (Unidade Aritmética-Lógica): é a parte da CPU encarregada de realizar as operações elementares, do tipo aritmético e lógico. (veja figura ilustrativa a seguir) MEMÓRIA AUXILIAR UNIDADES DE ENTRADA UCP OU CPU UNIDADES DE SAÍDA Memória Principal (RAM) Saída Onde as informações em linguagem de máquina são convertidas em sinais perceptíveis aos sensores humanos (apresentação dos dados). Periféricos São dispositivos que são ligados ao computador. Quando esses dispositivos são ligados diretamente à placa-mãe (dentro do gabinete do computador) dizemos que esses dispositivos são integrados. Quando os dispositivos são ligados ao desktop (externamente) chamamos de periféricos não integrados. Exemplos: Periféricos integrados: Disco rígido, unidade de disquetes, Modem (também pode ser externo). Periféricos não integrados: Monitor de vídeo (integrado somente nos laptops), impressoras. A PLACA-MÃE Também chamada de mainboard (placa principal) ou motherboard (placa mãe), é onde se aloja o componente principal do computador, o microprocessador, que, juntamente com os demais componentes da placa, definem a personalidade do aparelho. PROCESSADOR É um componente importantíssimo da Unidade Central de Processamento (CPU ou UCP), em redor do qual se constrói o computador. Existem diversos fabricantes; o mais conhecido é a Intel, por ser a que leva a dianteira do desenvolvimento tecnológico e tem a maior participação nas vendas, porém existem fabricantes alternativos que podem ser uma opção vantajosa: AMD e Cyrix oferecem componentes que rivalizam em performance e confiabilidade com os da Intel. Upgrade O upgrade, ou atualização, pode ser um fator determinante na escolha de um motherboard. Algumas placas vêm configuradas para operar apenas com um único tipo de processador, com poucos slots de expansão, poucos slots de expansão para memória, deixando pouca chance de upgrade, o que no futuro pode acarretar grande decepção. Outras placas, entretanto, são extremamente versáteis, permitindo o uso de uma ampla gama de microprocessadores de diversos fabricantes e têm um grande número de conectores para colocação de chips de memória. É claro que as placas mais versáteis custam mais caro e são mais difíceis de se configurar, porém cabe ao montador escolher a que melhor se adapta ao uso em vista. Bits e Bytes A menor unidade de informação usada pelo computador é o bit. Este tem atribuições lógicas 0 ou 1. Cada um destes estados pode, internamente, ser representado por meios eletro-magnéticos (negativo/positivo, ligado/desligado, etc).

5 3 É por isso que é mais fácil para armazenar dados em formato binário. Assim, todos os dados do computador são representados de forma binária. Mesmo os números são comumente representados na base 2, em vez da base 10, e suas operações são feitas na base 2. Um conjunto de 8 bits é chamado de byte. Um byte pode ter até 2 8 = 256 configurações diferentes. O principal padrão usado para representar caracteres ( a, b, c,..., A, B, #, $,...) é o padrão ASCII (American Standard Code for Information Interchange), usada na maioria dos computadores. Cada um destes caracteres é representado por um byte. A tabela 1 apresenta o código de alguns caracteres no código ASCII. Observe que: 1. As codificações para letras em maiúsculas e minúsculas são diferentes. 2. A codificação de B é a codificação de A somado de 1; a codificação de C é a codificação de B somado de 1; assim por diante. Esta codificação permite poder comparar facilmente se um caracter vem antes do outro ou não. Internamente, verificar se o caracter a vem antes do b, é verificar se o número binário correspondente a a é menor que o número binário correspondente a b. 3. As letras maiúsculas vêm antes das minúsculas. Caracter Representação em ASCII Valor na base decimal ( ) * A B C D A B C D Tabela 1 Tabela ASCII As denominações que constam na tabela 2 são comumente usadas na área de informática. Nome Bit {0,1} Byte 8 bits Kilobyte (Kbyte) 2 10 bytes (pouco mais de mil bytes (2 10 = 1024)) Megabyte (Mbyte) Gigabyte (Gbyte) Memória 2 20 bytes (pouco mais de um milhão de bytes ou pouco mais de mil Kbytes (2 10 = 1024 Kbytes)) 2 30 bytes (pouco mais de um bilhão de bytes ou pouco mais de mil Mbytes (2 10 = 1024 Mbytes)) Tabela 2 Bits e Bytes Atualmente, configurações de computador com 128 ou 256 Megabytes de memória RAM, 40 Gigabytes de disco rígido, disco flexível de 1,44 Megabytes são muito comuns no mercado. Certamente esta configuração já será considerada pequena dentro de um ou dois anos, devido ao contınuo avanço da tecnologia nesta área. Vejamos alguns exemplos de quanto e esta memória. Uma página de um livro, armazenada em formato ASCII, tem em torno de 50 linhas e 80 caracteres por linha. Assim, um livro de 1000 páginas teria algo em torno de de caracteres, que poderiam ser guardados em 4 megabytes. Assim, um disco rígido de 4,2 Gigabytes poderia guardar em

6 4 torno de livros deste tipo. Isto aparenta uma quantidade bastante grande de dados. Por outro lado, a maioria das aplicações atuais está fazendo uso cada vez maior de imagens, gráficos e sons. Estas aplicações demandam muita memória. Por exemplo, se você quiser representar uma imagem de tamanho 1000 X 1000 pontos (10 6 pontos), cada ponto com uma cor entre cores possíveis (dois bytes por ponto), gastaremos algo como 2 Megabytes para armazenar apenas uma imagem deste tipo. A quantidade de memória aumenta quando armazenamos filmes, que usam em torno de 30 imagens por segundo. Apesar do uso de métodos de compressão sobre estes tipos de dados a necessidade de grande quantidade de memória ainda é crucial para muitas aplicações. MEMÓRIA RAM A memória RAM é responsável por armazenar as informações utilizáveis por vários subsistemas do computador, notadamente por programas. A demanda e a oferta por memória sempre caminham juntas. É uma memória volátil, ou seja, os dados serão perdidos ao interromper o fornecimento de energia. Todo programa para ser executado deve antes ser carregado para a memória RAM até que o processador possa manipula-lo. O papel da memória RAM O processador não possui uma capacidade de armazenamento interna muito grande. Por este motivo, precisa que os programas fiquem armazenados externamente a ele. Este papel cabe à memória (RAM). O processador está sempre em contato direto com a RAM (usando o DMA-Direc Memory Access), buscando programas (operação chamada leitura ) e armazenando dados (operação chamada escrita ). Quando você roda um joguinho ou chama um processador de textos, o programa é transferido do disco para a memória (RAM), onde o processador irá ler o programa e executá-lo. Isto significa que, quando mais memória você tiver em seu micro, mais programas poderão estar rodando simultaneamente. Graças a um recurso chamado de memória virtual, a memória RAM não acaba. O processador, sempre que necessário, cria no disco rígido um arquivo (chamado arquivo de troca) que simula mais memória RAM. Em um micro com apenas 32 MB de RAM o microprocessador pode simular que o micro possua 64 MB ou até mais. A parte que não fica armazenada na memória fica no arquivo de troca, no disco rígido. Como o processador, para processamento, somente enxerga dados que estão na RAM, ele deverá trocar o conteúdo da memória RAM com o arquivo de memória virtual do disco rígido (e daí o nome arquivo de troca ). O disco rígido, entretanto, é muito mais lento que a memória RAM. Quanto mais memória RAM o micro tiver, menos estouros de memória ocorrem. Com isto, menos vezes o processador terá que utilizar o recurso de memória virtual. Conclusão: Um micro com mais memória RAM parecerá mais rápido que um outro que possua menos. Este aumento de performance ocorre porque o processador precisará utilizar menos o recurso de memória virtual. Na prática dizemos que um micro será mais rápido se possuir mais memória RAM. O que é o cache de memória Vimos que o processador conversa diretamente com a memória RAM. Acontece que ela é mais lenta que o processador. Por isto, toda a vez em que o processador acessa à memória, ele fica esperando para que os dados sejam devidamente entregues ou armazenados, dependendo se a operação é de leitura ou escrita. Não nos parece interessante que o processador fique lento tanto tempo esperando, não é mesmo? Ao longo do tempo, o processador ficará um bom tempo fazendo absolutamente nada. Na prática, o micro perderá performance. Para fazer com que o processador consiga conversar de igual com a RAM, entra na jogada uma memória mais rápida, chamada memória dinâmica ou simplesmente DRAM. A memória cache é capaz de conversar com o processador sem que ele precise ficar esperando, o que é excelente. Acontece que este tipo de memória é muito grande e cara. No micro temos pequena porção deste tipo de memória: ao invés de falar diretamente com a memória, o processador fala com o cache, que consegue conversar à mesma velocidade. Nem sempre quando mais memória cache você tiver será melhor. O tamanho ideal de memória cache para o micro depende, sobretudo, da quantidade de memória RAM que o micro possua instalada. Memória ROM (Ready Only Memory) - Memória apenas de leitura Seu conteúdo é gravado durante o processo de fabricação. Este tipo de memória armazena programas e instruções de controle que são processados no momento em que o computador é ligado, para realizar as seguintes funções: Checar o hardware, ou seja, testar o funcionamento dos principais componentes da máquina, como por exemplo: placas de memória RAM, drives, teclado, etc; Carregar o sistema operacional.

7 Unidade de Disco Rígido 5 É o meio que pode armazenar o sistema operacional, programas, arquivos de textos, imagens, entre outros dados. È conhecido também pelas iniciais em inglês HD (Hard Disk Disco Rígido). Sua capacidade de armazenamento e taxa de leitura e escrita atuais, são impressionantes, tornando o HD peça essencial na performance de muitos programas. A unidade de medida da capacidade de armazenamento de dados nos HDs é a mesma utilizada para a memória RAM, o byte. Como a capacidade dos HDs é muito maior que o da RAM, o prefixo utilizado atualmente é o GB (gigabyte) e não apenas o MB (megabyte). É fácil encontrar discos rígidos novos com capacidade em torno de 20 GB. Existem duas especificações para os modelos de HD: IDE (Integrated Drive Eletronics eletrônica integrada de drives) bastante popular por seu baixo preço e a SCSI (Interface reduzida de sistemas computadorizados) de maior uso no âmbito profissional e corporativo. Os principais parâmetros para análise de um HD são a velocidade rotacional (também chamada de velocidade angular) medida em rpm, o tempo de acesso medido em ms e a taxa de transferência de dados medida em KB/s. É importante observar também, um parâmetro chamado MTBF (tempo médio entre falhas) que geralmente é dado em horas de uso contínuo e envolve diversas outras variáveis. O MTBF, também utilizado por outros equipamentos, indica o quão confiável é o equipamento em uso geralmente intenso e sua durabilidade média. Um bom HD tem um baixo tempo de acesso, alta taxa de transferência de dados e alta velocidade rotacional. Discos magnéticos são dispositivos para armazenamento de dados (que independem de alimentação de energia e portanto permanecem gravados após ser desligado o computador, mas podem, a critério do usuário, ser apagados ou alterados). Os discos magnéticos englobam os discos flexíveis ou disquetes ( floppy disks ) e os discos rígidos. Um disco magnético incorpora eletrônica de controle, motor para girar o disco, cabeças de leitura/ gravação e o mecanismo para o posicionamento das cabeças, que são móveis. Os discos propriamente ditos são superfícies de formato circular compostos de finos discos de alumínio ou vidro, revestidos de materiais magnetizáveis em ambas as faces. As informações são gravadas nos discos em setores, distribuídos ao longo de trilha concêntricas marcadas magneticamente como setores circulares no disco. O processo de marcação magnética das trilhas e setores em um disco faz parte da Formatação do disco. Esta formatação é dependente do sistema operacional que usará o disco. Dado a grande quantidade de informações que são armazenadas em um disco rígido, e considerando-se que, devido a desgastes naturais durante o funcionamento, é inevitável que ocorra uma avaria algum dia, é importantíssimo prevenir-se quanto à perda dessas informações realizando-se periodicamente cópias de segurança de seus arquivos, o que é conhecido tecnicamente como back-up. DISCOS FLEXÍVEIS As unidades de discos flexíveis (floppy disks ou FDs) surgiram como uma solução para armazenamento de dados a baixo custo em microcomputadores e substituíram com grandes vantagens o armazenamento em fitas cassete que equipava os primeiros microcomputadores. Os discos flexíveis são feitos de poliéster flexível e sua capacidade atual de armazenamento é geralmente de 1,44 Mbytes. CD-ROM Os CD-ROMs prestam-se ao armazenamento de grandes volumes de informação, tais como enciclopédias. A tecnologia utilizada nos acionadores encontrados nos microcomputadores ainda não permite sua regravação devido ao alto custo envolvido. Os acionadores ou drives de discos CD-ROM podem reproduzir normalmente os CDs de áudio (o que significa que podemos ouvir músicas enquanto trabalhamos em nossos micros). DVD Digital Versatile (Video) Disc Os DVDs são a última tecnologia em armazenamento de dados. Sua capacidade chega a aproximadamente 4,7 Gb. Tem uma característica importante, que é a regravação. Tendem a substituir as fitas de vídeo. É o futuro dos discos óticos digitais, a evolução da tecnologia Compact Disc. Assim como o CD (áudio) e o CD-ROM, o sistema DVD é composto de um CD player para ser ligado a TV, ou um DVD-ROM drive para uso em computadores. Além dos discos terem o mesmo tamanho e espessura dos atuais CDs, o DVD mais simples terá capacidade para 4,7 Gb (capacidade equivalente a mais do que 7 CD-ROMs), que é suficiente para conter mais de 2 horas de filme com alta qualidade de som e de imagem, além de áudio em 3 idiomas distintos e 4 conjuntos diferentes de legendas.

8 INTERNET 6 O que é Internet? Internet é o nome dado a uma rede de computadores espalhados pelo mundo que se comunicam entre si e trocam informações. Todos os computadores que "entendem" esta espécie de língua comum são capazes de se comunicar com outros em qualquer lugar do mundo. Para se comunicar com um computador que fica na China, por exemplo, não é necessário fazer uma ligação internacional. Basta se conectar a um computador em sua cidade. De onde surgiu a Internet? A Internet surgiu de projetos conduzidos ao longo dos anos 60 pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Esses projetos visavam o desenvolvimento de uma rede de computadores para comunicação entre os principais centros militares de comando e controle que pudesse sobreviver a um possível ataque nuclear. Nos últimos dois anos, o interesse comercial pelo uso da Internet cresceu bastante, devido ao interesse dos diversos setores da sociedade: universidades, empresas, cooperativas, escolas, prefeituras e nas próprias residências. Por que a Internet é importante? Porque pela primeira vez no mundo um cidadão comum ou uma pequena empresa pode (facilmente e a um custo muito baixo) não só ter acesso a informações localizadas nos mais distantes pontos do mundo criar, gerenciar e distribuir informações. Com a Internet uma pessoa qualquer (um jornalista, por exemplo) pode, de sua própria casa, oferecer um serviço de informação baseado na Internet, a partir de um microcomputador, sem precisar da estrutura que no passado só uma empresa de grande porte poderia manter. O que é URL? É o endereço da página, que permite aos computadores encontrarem o que o usuário busca, de maneira uniforme. Veja alguns exemplos de URL: O que é Site? Um site é um conjunto de informações públicas armazenado num computador servidor da Internet. Qualquer pessoa pode solicitar estas informações ao servidor sempre que quiser. Existem sites de notícias, de empresas, de revistas, de organizações, de governos, etc. Imagine a Internet como uma grande biblioteca e os sites como livros, que apesar de estarem espalhados pelo mundo podem ser abertos na tela do computador a qualquer momento. Exemplos de Site: Museu de Arte do Rio de Janeiro (Ex: www. mamrio.com.br) Jornal (Ex: Governo (Ex: Supermercado (Ex:

9 Emissora de TV (Ex: Livraria (Ex: 7 O que é ? ou correio eletrônico é provavelmente a ferramenta mais utilizada da internet. Há hoje centenas de milhões de pessoas usando programas que permitem o envio e recebimento de "cartas eletrônicas" através de computadores conectados à internet. Diariamente são enviados cerca de um bilhão de s em todo o mundo, e este número deve subir cada vez mais. Exemplo: O que é download? DOWNLOAD = Descarregar, baixar um arquivo (textos, imagens, músicas, filmes). Fazer o download de algo significa fazer uma cópia de um arquivo ou de um programa em seu próprio computador. Como fazer o Download de um Arquivo (Textos, imagens, músicas, filmes) Clique sobre o arquivo que deseja carregar para o seu micro. O programa exibirá uma caixa de diálogo com a opção de executar o arquivo, salvá-lo em disco ou cancelar a operação. Em seguida, clique na opção Salvar em Disco. O Windows exibirá uma tela e permitirá que você especifique uma pasta onde o arquivo será gravado. Computação Desde o da existência do homem ele tem procurado criar máquinas que o auxiliem em seus trabalhos, diminuindo esforços e economizando tempo. Dentre essas máquinas, o computador tem se mostrado uma das mais versáteis, rápidas e seguras. O computador é capaz de auxiliar em qualquer coisa que lhe seja solicitada, é consciente, trabalhador e possui muita energia, mas não tem iniciativa, nenhuma independência, não é criativo e por isso precisa receber informações nos mínimos detalhes. A finalidade de um computador é receber, manipular e armazenar dados. Se visto somente como um gabinete composto por circuitos eletrônicos, cabos e fontes de alimentação, certamente ele não tem utilidade alguma. O computador só consegue armazenar dados em discos, imprimir relatórios, gerar gráficos, realizar cálculos, entre outras funções, por meio de programas. Portanto sua tarefa principal é realizar a tarefa de processamento de dados, isto é, receber dados por um dispositivo de entrada (por exemplo: teclado, mouse, scanner, entre outros), realizar operações com estes dados e gerar uma resposta que será expressa em um dispositivo de saída (por exemplo: monitor de vídeo, impressora, etc.). Algoritmos A palavra algoritmo, à primeira vista, parece-nos estranha. Embora possua designação desconhecida, fazemos uso constantemente de algoritmos em nosso cotidiano: a maneira como uma pessoa toma banho é um algoritmo. Outros algoritmos freqüentemente encontrados são: Instruções para se utilizar um aparelho eletrodoméstico; Uma receita para preparo de algum prato; Guia de preenchimento para declaração do imposto de renda; A maneira como as contas de água, luz e telefone são calculadas mensalmente; etc. São vários os conceitos para algoritmo. Escolhemos alguns para serem apresentados aqui: Um conjunto finito de regras que provê uma seqüência de operações para resolver um tipo de problema específico [KNUTH] Seqüência ordenada, e não ambígua, de passos que levam à solução de um dado problema [TREMBLAY] Processo de cálculo, ou de resolução de um grupo de problemas semelhantes, em que se estipulam, com generalidade e sem restrições, as regras formais para a obtenção do resultado ou da solução do problema [AURÉLIO] Por que precisamos de Algoritmos? Vejamos o que algumas pessoas importantes, para a Ciência da Computação, disseram a respeito de algoritmo: A noção de algoritmo é básica para toda a programação de computadores. [KNUTH - Professor da Universidade de Stanford, autor da coleção The art of computer programming ]

10 O conceito central da programação e da ciência da computação é o conceito de algoritmo. [WIRTH - Professor da Universidade de Zurique, autor de diversos livros na área e responsável pela criação de linguagens de programação como ALGOL, PASCAL e MODULA-2] A importância do algoritmo está no fato de termos que especificar uma seqüência de passos lógicos para que o computador possa executar uma tarefa qualquer, pois o mesmo por si só não tem vontade própria, faz apenas o que mandamos. Com uma ferramenta algorítmica, podemos conceber uma solução para um dado problema, independendo de uma linguagem específica e até mesmo do próprio computador. Características Todo algoritmo deve apresentar algumas características básicas: Ter Não dar margem à dupla interpretação (não ambíguo); Capacidade de receber dado(s) de entrada do mundo exterior; Poder gerar informações de saída para o mundo externo ao do ambiente do algoritmo; Ser efetivo (todas as etapas especificadas no algoritmo devem ser alcançáveis em um tempo finito). A palavra Algoritmo quer dizer operação ou processo de cálculo. Um processo para resolver um dado problema. Por exemplo: um algoritmo para calcular a soma de dois números informados (digitados) pelo usuário ou algoritmo para a área de uma esfera em função do seu raio. Um algoritmo é uma seqüência ordenada e finita de operações bem definidas e eficazes que, quando executadas por um computador, operando sobre dados caracterizando o estado atual do contexto e o estado desejado, sempre termina num determinado período de tempo, produzindo uma solução ou indicando que a solução não pode ser obtida. Algoritmo não é a solução de um problema, pois, se assim fosse, cada problema teria um único algoritmo. Algoritmo é um caminho para a solução de um problema, e em geral, os caminhos que levam a uma solução são muitos.o a- prendizado de algoritmos não se consegue a não ser através de muitos exercícios. Algoritmo não se aprende: - Copiando Algoritmos - Estudando Algoritmos Algoritmos só se aprendem: - Construindo Algoritmos - Testando Algoritmos Etapas para solução de um problema Elaboração de Algoritmos 1. Entender o problema; 2. Uma solução ou mais para o problema; 3. Um algoritmo que dê a solução projetada no item 2; 4. Escrever um programa; 5. Codificar o programa em alguma linguagem implementada; 6. Testar o programa codificado no item 5: massa de testes e rastreio ou chinezinho. 8 Construindo um algoritmo em alto nível Problema: Dados três valores positivos, a, b e c, determine a sua média aritmética Quais as tarefas a serem executadas para a solução deste problema?

11 Solução em alto nível: 9 1. Obter os valores para a, b e c. 2. a + b + c Calcular a média aritmética. ma = 3 3. Comunicar os resultados. 4. Terminar. Estrutura do Algoritmo algoritmo {nome do algoritmo} definição das variáveis atribuição de valores às variáveis entrada de dados LÓGICA Saída de dados Classificação dos Dados: Constantes X Variáveis Constantes Uma informação é dita constante quando não sofre nenhuma alteração de seu valor no decorrer do tempo. Para diferenciar informações constantes de outros tipos de informação, iremos delimitá-la por um par de aspas ( ). Por exemplo: 5, Não corra, Masculino, Variáveis Uma informação é classificada como variável quando tem a possibilidade de ser alterado o seu valor em algum instante do tempo. Por exemplo. A quantidade de funcionários de uma empresa. O peso e idade de um funcionário. O computador possui uma área de armazenamento conhecida como memória. Todas as informações existentes no computador estão ou na memória primária (memória RAM), ou na memória secundária (discos, fitas, CD-ROM etc). Nós iremos trabalhar, neste ano, somente com a memória primária, especificamente com as informações armazenadas na RAM (memória de acesso aleatório). A memória do computador pode ser entendida como uma seqüência finita de caixas, que num dado momento, guardam algum tipo de informação, como número, uma letra, uma palavra, uma frase etc., não importa, basta saber que lá sempre existe alguma informação. O computador, para poder trabalhar como alguma destas informações, precisa saber onde, na memória, o dado está localizado. Fisicamente, cada caixa, ou cada posição de memória, possui um endereço, ou seja, um número, que indica onde cada informação está localizada. Este número é representado através da notação hexadecimal, tendo o tamanho de quatro, ou mais bytes. Abaixo segue alguns exemplos: Endereço Físico Informação 3000: B712 João 2000: 12EC : 0004 H Como pode ser observado, o endereçamento das posições de memória através de números hexadecimais é perfeitamente compreendido pela máquina, mas para nós humanos torna-se uma tarefa complicada. Pensando nisto, as linguagens de computador facilitaram o manuseio, por parte dos usuários, das posições de memória da máquina, permitindo que, ao invés de trabalhar diretamente com os números hexadecimais, fosse possível dar nomes diferentes a cada posição de memória. Tais nomes seriam de livre escolha do usuário. Com este recurso, os usuários ficaram livres dos endereços físicos (números hexadecimais) e passaram a trabalhar com endereços lógicos (nomes dados pelos próprios usuários). Desta forma, o Exemplo acima, poderia ser alterado para ter o seguinte aspecto:

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