Professor: Domingos Equipe Haskell: Lucas Montesuma, Francisco Leonardo CONCEITOS DA LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO CÁLCULADORA EM HASKELL
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- Thalita Custódio Paranhos
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1 Professor: Domingos Equipe Haskell: Lucas Montesuma, Francisco Leonardo CONCEITOS DA LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO CÁLCULADORA EM HASKELL
2 Sobre a Linguagem Haskell Inicialmente temos no trabalho o uso da versão Haskell 98 uma versão mínima, estável e portável da linguagem desenvolvida em janeiro de 1999 com uma biblioteca própria para o ensino. Sofreu uma revisão em janeiro de Tínhamos a possibilidade de usar três tipos de compiladores(ou interpretadores), sendo o Hugs,Nhc98 e o GHC os três tipos padrões. Escolhemos usar nesse trabalho o interpretador de bytecode Hugs, por uma questão de conveniência e adequação ao nosso proposito.
3 Introdução A linguagem Haskell linguagem de programação prática, e totalmente funcional, ou seja, que trata a computação como uma avaliação de funções matemáticas e que evita estados ou dados mutáveis. Aqui vamos estudar o código de uma Calculadora Científica em Haskell.
4 Cabeçalho do Programa module Calculadora where Na primeira linha temos a apresentação de um modulo. Um programa Haskell consiste de uma coleção de módulos. Um módulo em Haskell tem o duplo objetivo de controlar nome de espaços e criação de tipos de dados abstratos. No trabalho temos o nome do modulo "Calculadora" sendo que os nomes de módulos são alfanuméricos e devem começar com uma letra maiúscula e lembrando que a palavra "module" é palavra reservada assim como a palavra "where' que designa o inicio do módulo, inicio do programa e portanto todas as declarações feitas antes desse modulo resultará em erros.
5 Definição de Funções nome_função :: Tipo1->Tipo2->...->TipoN nome_função var1 var2... var1n-1 = Comandos Funções são declaradas como Nome da função seguido de ::, os tipos das variáveis a serem lidas e o tipo do resultado obtido.
6 Lembrete sobre funções Lembrar que funções em Haskell não são iguais as funções em outras linguagem de programação como Java ou Ruby, elas são o que chamamos de funções puras, resumidamente são funções que não tem efeitos colaterais e se tem sera uma relação entre dados de input e output, exatamente o que se tem na álgebra, funções como seno, coseno e raiz quadrada, por exemplo, são funções puras pois não importa onde ou como essas funções são computadas elas sempre irão devolver o mesmo resultado dado o mesmo input.
7 Função help -- Função Ajuda-- help = putstrln(... ) Temos uma declaração da função help, uma função mais simples possível onde não designo o seu tipo, porem como vimos em algumas apresentações em sala, Haskell possui a característica de atribuir um tipo para uma função de modo implícito quando tal tipo não for declarado explicitamente. Atribuo a esta função um putstrln que pertence ao modulo prelude (um modulo pre carregado no interpretador como se fosse a biblioteca stdio da linguagem c) uma função de input e output que tem o tipo String -> IO ().
8 Função help -- Função Ajuda-- help = putstrln(... ) Ao chamar a função help sera mostrado um menu que apresentara no terminal de saída uma pequena identificação que servira como cabeçalho, mostrando o nome do professor, a disciplina e o nome do aluno. Nesse mesmo menu temos os comandos que chamarão as funções do programa Calculadora.
9 Funções Básicas -- Função Soma soma :: Float->Float->Float soma a b = a+b -- Função Subtração subtracao :: Float->Float->Float subtracao a b = a-b -- Função Multiplicação multiplicacao :: Float->Float- >Float multiplicacao a b = a*b -- Função Divisão divisao :: Float->Float->Float divisao a b = a/b Aqui temos o uso de alguns dos operadores básicos, +, -, *, /. Respectivamente soma, subtração, multiplicação e divisão. Nas funções temos definidos o nome, os tipos de dados, as variáveis que serão lidas e as operações a serem realizadas. O tipo Float está sendo usado para tornar possível operações entre números não inteiros.
10 Funções Básicas -- Função Resto resto :: Integer->Integer- >Integer resto a b = mod a b -- Função Potência potencia :: Float- >Integer->Float potencia a b = a^b Aqui temos mais operadores, mod e ^, que servem respectivamente para receber o resto de uma divisão, e elevar a uma potência.
11 Tipos de dados Int e Integer Ambos os tipos Int e Integer trabalham com valores inteiros. A diferença entre eles é que Integer é um tipo de precisão arbitrário, ou seja, ele guardará qualquer número, não importa o quão grande seja, até o limite da memória da máquina. Enquanto o tipo Int guardará um valor inteiro em 32 ou 64 bits.
12 Funções -- Função Porcentagem porcentagem :: Float- >Float->Float porcentagem a b = a/100*b Na função para calcular a porcentagem de algum valor, lemos um número, fazemos a operação de divisão para obter o valor de 1% desse número, e multiplicamos pela porcentagem que buscamos.
13 Funções Recursivas -- Função Fatorial (Haskell) fatorial :: Integer- >Integer fatorial a = if a > 0 then a * fatorial (a-1) else 1 //Função fatorial ( C ) scanf( %d,&a); i = a; while(i>1) { a = a*(i-1); i = i-1; }
14 Funções Recursivas -- Função Fatorial (Haskell) fatorial :: Integer- >Integer fatorial a = if a > 0 then a * fatorial (a-1) else 1 Diferente de outras linguagens de programação, Haskell não possui estruturas de repetição, para sanar esse problema contamos com o uso da recursividade, como visto na função de Fatorial.
15 Funções Recursivas -- Função Fatorial (Haskell) fatorial :: Integer- >Integer fatorial a = if a > 0 then a * fatorial (a-1) else 1 Como podemos ver, a função fatorial apresenta uma condição para ser executada apenas se o valor for maior que zero, e se for, ela multiplicará o valor lido pelo resultado de uma nova chamada da função com o valor lido-1
16 Funções Recursivas -- Função Fatorial (Haskell) fatorial :: Integer- >Integer fatorial a = if a > 0 then a * fatorial (a-1) else 1 e assim sucessivamente até que a condição if se torne falsa.
17 Módulo Prelude.hs Como dito anteriormente, em Haskell nós temos Módulos, que contém conjuntos de funções. O módulo Prelude.hs é o módulo padrão da linguagem Haskell, é onde estão todas as funções básicas para que a linguagem possa ser devidamente usada. Podemos dizer que o módulo Prelude.hs está para Haskell assim como stdio.h está para C.
18 Mais funções da Calculadora Para as próximas funções, definiremos seus nomes e, mais uma vez, o tipo de dados Float, para que seja possível realizar operações com números não inteiros. O valor lido será passado, por uma função definida em calculadora, para uma função contida no módulo Prelude.hs, e então retornará um resultado.
19 Mais funções da Calculadora Faremos uso das seguintes funções, as quais estão presentes no módulo Prelude.hs. Mostraremos a entrada e a saída do programa. São essas as funções: Sin Cos Tan Asin Acos logbase Log Exp sqrt
20 Mais funções da Calculadora -- Função Seno seno :: Float->Float seno a = sin a -- Função Cosseno cosseno :: Float->Float cosseno a = cos a -- Função Tangente tangente :: Float->Float tangente a = tan a --Função Seno Entrada: seno 1 Saída: Função Cosseno Entrada: cosseno 1 Saída: Função Tangente Entrada: tangente 1 Saída:
21 Mais funções da Calculadora -- Função Cossecante cossecante :: Float->Float cossecante a = (asin a) -- Função Secante secante :: Float->Float secante a = (acos a) -- Função Cotangente cotangente :: Float->Float cotangente a = (cos a)/(sin a) --Função Cossecante Entrada: cossecante 1 Saída: Função Secante Entrada: secante 1 Saída: Função Cotangente Entrada: cotangente 1 Saída:
22 Mais funções da Calculadora -- Função Logaritmo logaritmo :: Float->Float- >Float logaritmo a b = logbase a b -- Função Logaritmo na base e elogaritmo :: Float->Float elogaritmo a = log a --Função Logaritmo Entrada: logaritmo 2 10 Saída: Função Logaritmo na base e Entrada: elogaritmo 2 Saída:
23 Mais funções da Calculadora -- Função Potência de e epotencia :: Float->Float Epotencia a = exp a --Função Potência de e Entrada: exp 1 Saída: Função Raiz raiz :: Float->Float raiz a = sqrt a --Função Raiz Entrada: sqrt 1 Saída: 1.0
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