Prof. Carlos Almeida 1ª Versão

Transcrição

1 ESCOLA SECUNDÁRIA DE EMÍDIO NAVARRO TÉCNICAS DE LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 10º ANO Prof. Carlos Almeida 1ª Versão ANO LECTIVO 2000/2001

2 Notas do Professor Nota Introdutória O objectivo destes apontamentos não é substituir as aulas, como tal, a exposição de qualquer matéria não é realizada de modo detalhado. Será necessário consultar entre outra bibliografia a bibliografia geral da disciplina e alguns manuais de aplicação. O aluno também deve procurar uma actualização permanente, criando o hábito de consultar publicações técnicas, investigar novos conceitos e discutir sobre eles. A disciplina Técnicas de Linguagens de Programação insere-se no curriculum do Curso Tecnológico de Informática no 10º e 11º anos, com a carga horária de 4 tempos lectivos, distribuídos, por duas aulas de 2 tempos cada. A disciplina Técnicas de Linguagens de Programação do 10º Ano pretende desenvolver no aluno um raciocínio lógico, que lhe possibilite a escrita de programas informáticos estruturados, documentados, modulares e eficientes. O aluno não deve ficar limitado pelas características ou potencialidades de uma linguagem de programação. Facto pelo qual se enfatiza, numa primeira fase, a resolução de problemas baseado na escrita de algoritmos com passos rigorosos e sistemáticos. A aprendizagem da linguagem de programação Pascal, vem completar esta formação, pelo que se deve executar programas de processamento variado, dando assim a possibilidade a que os alunos, nos anos posteriores, estejam aptos a resolver situações complexas que exigem maior abstracção e para as quais se estabelecem exigências de qualidade total. É fundamental, a aprendizagem correcta da construção de algoritmos e o domínio da técnica TOP-DOWN, em detrimento dos fluxogramas, como ferramenta de análise de um enunciado e sua conversão em forma de algoritmos. Pretende-se que o fluxograma não seja usado como forma de raciocínio, mas como documentação do programa ou algoritmo, sendo, portanto, uma explicação complementar da solução encontrada. Prof. Carlos Almeida ii

3 Notas do Professor Sistema de Avaliação A avaliação da disciplina é contínua. Para cada Unidade Temática indicam-se critérios e técnicas de avaliação concretas, e que variam entre a realização de testes escritos, trabalhos de grupo e provas práticas individuais realizadas no computador. O professor da disciplina de Técnicas de Linguagens de Programação do 10º Ano, Carlos Almeida, estabeleceu os seguintes critérios de avaliação para o ano lectivo de 2000/2001: COMPONENTE PRÁTICA 30% COMPONENTE TEÓRICA 40% ATITUDES DO ALUNO 30% Trabalhos de grupo Provas práticas Individuais realizadas no computador Testes escritos Fichas de trabalho Destreza com o equipamento Capacidade de organização e metodologia de trabalho Concentração e qualidade no trabalho Relacionamento em grupo Assiduidade e pontualidade 20% 10% 30% 10% 5% 5% 5% 10% 5% Prof. Carlos Almeida iii

4 Notas do Professor Elenco Temático Nesta disciplina deve ser dada uma grande ênfase à construção de algoritmos, usando as metodologias top-down, pseudocódigo e fluxogramas. A linguagem de programação Pascal é, a indicada para se usar na iniciação à programação. O Pascal deve manter-se como ponto de partida no estudo de algoritmia. Pretende-se desenvolver no aluno um raciocínio lógico, que lhe possibilite a escrita de programas estruturados. U NIDADE 1 U NIDADE 2 U NIDADE 3. U NIDADE 4. Lógica de Programação 1.1. Análise e desenho de um algoritmo Tipos de dados Operações elementares Prioridade de operadores Variáveis e expressões Traçagem de algoritmos Fluxogramas Pseudocódigo. Estrutura de decisão 1.1. Estrutura Sequencial Estrutura Condicional Estrutura de Repetição Algoritmos de aplicação. Estrutura de Dados 1.1. Vectores Matrizes Cadeia de caracteres Ficheiros Algoritmos de aplicação. Subalgoritmos 1.1. Estruturação de programas Funções Procedimentos. Prof. Carlos Almeida iv

5 Notas do Professor U NIDADE 5. Programação em Pascal 1.4. Ambiente de trabalho Características da linguagem Pascal Estrutura do programa e comentários Compilação para a memória e disco Estruturas de controlo Estruturas de dados Funções e Procedimentos Debugger Características gráficas Uso de ficheiros em Pascal Programas de aplicação Programas em memória residente. Prof. Carlos Almeida v

6 Bibliografia Bibliografia Apontamentos do professor. AZUL, Artur Augusto (1998) - Técnicas e Linguagens de Programação 10º Ano, Porto Editora (Livro adoptado pela disciplina). LIMA, Jorge Reis (1991) - Programação de Computadores, Porto Editora. LOPES, Jorge (1989) - Técnicas da Programação, Editorial O Livro Manual fornecido com o software (PASCAL). O'BRIEN, Stephen K. - Turbo Pascal 6: The Complete Reference, Borland, Osborne/McGraw-Hill. Pascal, Técnicas de Programação, Lidel. TREMBLAY, Jean-Paul; BUNT, Richard B. (1981) - Ciência dos computadores uma abordagem algorítmica, McGraw-Hill. Turbo Pascal 5.0/5.5, Lidel. Prof. Carlos Almeida vi

7 Agradecimentos Apoios e agradecimentos Paulo Sérgio de Moraes (2000) Osmar de Oliveira Braz Júnior (1998) Alexandre Alcobia (1998) Prof. Carlos Almeida vii

8 Índice Índice NOTA INTRODUTÓRIA SISTEMA DE AVALIAÇÃO ELENCO TEMÁTICO BIBLIOGRAFIA APOIOS E AGRADECIMENTOS ÍNDICE II III IV VI VII VIII LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO 1 1. LÓGICA 1 2. SEQUÊNCIA LÓGICA 1 3. INSTRUÇÕES 1 4. ALGORITMO 2 REGRAS PARA CONSTRUÇÃO DO ALGORITMO 3 FASES DE UM ALGORITMO 4 TESTE DO ALGORITMO 5 5. PROGRAMAS 5 EXERCÍCIOS 7 6. ABORDAGEM ESTRUTURADA E CONCEPÇÃO TOP-DOWN 8 ABORDAGEM ESTRUTURADA 8 CONCEPÇÃO TOP-DOWN 8 7. PSEUDOCÓDIGO 8 ATRIBUIÇÃO 10 LEITURA E ESCRITA DE DADOS 10 CABEÇALHO 11 DECLARAÇÕES 11 CORPO DO ALGORITMO 11 COMENTÁRIOS FLUXOGRAMAS 12 SIMBOLOGIA 12 Prof. Carlos Almeida viii

9 Notas do Professor 9. CONSTANTES, VARIÁVEIS E TIPOS DE DADOS 14 IDENTIFICADORES 15 CONSTANTES 16 VARIÁVEIS 16 TIPOS DE DADOS 17 EXERCÍCIOS OPERADORES 21 OPERADORES ARITMÉTICOS 21 HIERARQUIA DAS OPERAÇÕES ARITMÉTICAS 22 OPERADORES DE COMPARAÇÃO OU RELACIONAIS 22 OPERADORES LÓGICOS INSTRUÇÕES SIMPLES 24 INSTRUÇÕES DE ESCRITA 24 INSTRUÇÕES DE LEITURA 25 INSTRUÇÕES DE ATRIBUIÇÃO 25 EXERCÍCIOS 26 ESTRUTURAS DE DECISÃO ESTRUTURAS FUNDAMENTAIS DE PROGRAMAÇÃO ESTRUTURA DE DECISÃO CONDICIONAL - "SE" 28 EXEMPLO PRÁTICO 31 EXERCÍCIOS ESTRUTURA DE DECISÃO DE ESCOLHA MÚLTIPLA - "CASO" 33 EXEMPLO PRÁTICO 34 EXERCÍCIOS ESTRUTURAS DE REPETIÇÃO OU CICLOS ESTRUTURA DE REPETIÇÃO - "PARA... FAZER" ESTRUTURA DE REPETIÇÃO - "ENQUANTO... FAZER" 38 EXERCÍCIOS ESTRUTURA DE REPETIÇÃO - "REPETIR... ATÉ" EXEMPLO PRÁTICO NÚMERO PRIMO 41 ANÁLISE DO ALGORITMO 42 Prof. Carlos Almeida ix

10 Notas do Professor MELHORIA DO ALGORITMO EXERCÍCIOS 48 ESTRUTURA DE DADOS ESTRUTURA DE DADOS VECTORES 51 EXERCÍCIOS SOBRE VECTORES ORDENAÇÃO DE UM VECTOR MATRIZES 55 EXERCÍCIOS SOBRE MATRIZES REGISTOS 57 EXERCÍCIOS SOBRES REGISTOS FICHEIROS 60 FICHEIROS DO TIPO TEXTO 61 FICHEIROS DO TIPO BINÁRIO 61 SUPORTES FÍSICOS DE FICHEIROS 62 OPERAÇÕES COM FICHEIROS MANIPULAÇÃO DE FICHEIROS EM PASCAL 63 FICHEIROS FILE 64 TRATAMENTO DE FICHEIROS FILE 65 FICHEIROS TEXT 72 TRATAMENTO DE FICHEIROS TEXT 72 EXERCÍCIOS SOBRE FICHEIROS 77 Prof. Carlos Almeida x

11 1 LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO Objectivos Iniciar o aluno nos conceitos da programação estruturada. Decompor um problema nas suas partes elementares através da técnica TOP-DOWN. Traduzir expressões matemáticas para computação e vice-versa. Realizar algoritmos simples. Verificar a eficiência dos algoritmos através da técnica de traçagem. 1. Lógica A lógica de programação é necessária para pessoas que desejam trabalhar com desenvolvimento de sistemas e programas, ela permite definir a sequência lógica para o desenvolvimento. Lógica de programação é a técnica de encadear pensamentos para atingir determinado objectivo. 2. Sequência Lógica Estes pensamentos, podem ser descritos como uma sequência de instruções, que devem ser seguidas para se cumprir uma determinada tarefa. Sequência Lógica são passos executados até atingir um objectivo ou solução de um problema. 3. Instruções Na linguagem comum, entende-se por instruções um conjunto de regras ou normas definidas para a realização ou emprego de algo. Em informática, porém, instrução é a informação que indica a um computador uma acção elementar a executar. Prof. Carlos Almeida 1

12 Lógica de Programação Convém ressaltar que uma ordem isolada não permite realizar o processo completo, para isso é necessário um conjunto de instruções colocadas em ordem sequencial lógica. Por exemplo, se quisermos fazer uma omelete de batatas, precisaremos colocar em prática uma série de instruções: descascar as batatas, bater os ovos, fritar as batatas, etc. É evidente que essas instruções tem que ser executadas em uma ordem adequada não se pode descascar as batatas depois de fritá-las. Dessa maneira, uma instrução tomada em separado não tem muito sentido; para obtermos o resultado, precisamos colocar em prática o conjunto de todas as instruções, na ordem correcta. Instruções são um conjunto de regras ou normas definidas para a realização ou emprego de algo. Em informática, é o que indica a um computador uma acção elementar a executar. 4. Algoritmo Antes de utilizarmos uma linguagem de computador, é necessário organizar as acções a serem tomadas pela máquina de forma organizada e lógica, sem nos atermos as regras rígidas da sintaxe de uma linguagem. Para isto utilizaremos uma forma de escrever tais acções, conhecida como algoritmo. Algoritmo consiste em um conjunto lógico e finito de acções (instruções) que resolvem um determinado problema. Algoritmo é uma sequência lógica de instruções que podem ser executadas. Um algoritmo é formalmente uma sequência finita de instruções que levam a execução de uma tarefa. Podemos pensar em algoritmo como uma receita, uma sequência de instruções que dão cabo de uma meta específica. Estas tarefas não podem ser redundantes nem subjectivas na sua definição, devem ser claras e precisas. Como exemplos de algoritmos podemos citar os algoritmos das operações básicas (adição, multiplicação, divisão e subtracção) de números reais decimais. Prof. Carlos Almeida 2

13 Lógica de Programação Outros exemplos seriam os manuais de aparelhos electrónicos, como um vídeo, que explicam passo-a-passo como, por exemplo, gravar um filme. Até mesmo as coisas mais simples, podem ser descritas por sequências lógicas. Por exemplo: Chupar um rebuçado : 1. Pegar no rebuçado 2. Retirar o papel 3. Chupar o rebuçado 4. Deitar o papel no lixo Somar dois números : 1. Escrever o primeiro número 2. Escrever o segundo número 3. Somar o primeiro número com o segundo número 4. Devolver o resultado Se analisarmos os diversos algoritmos, verificamos que contêm características comuns. São elas: descrição sequencial (ordenada), cada passo corresponde a uma acção elementar clara, não devendo ocasionar ambiguidade na sua interpretação; tem um número finito de passos. 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 muitas. Aprender algoritmos não se consegue a não ser através de muitos exercícios. Algoritmos não se aprende: Copiando Algoritmos Estudando Algoritmos Algoritmos só se aprendem: Construindo Algoritmos Testando Algoritmos Regras para construção do Algoritmo Para escrever um algoritmo precisamos descrever a sequência de instruções, de maneira simples e objectiva. Para isso utilizaremos algumas técnicas: usar somente um verbo por frase; Prof. Carlos Almeida 3

14 Lógica de Programação imaginar que se está a desenvolver um algoritmo para pessoas que não trabalham com informática; usar frases curtas e simples; ser objectivo; procurar usar palavras que não tenham sentido duvidoso. Fases de um Algoritmo É importante ressaltar que qualquer tarefa que siga determinado padrão pode ser descrita por um algoritmo, como por exemplo como fazer arroz doce ou então calcular o saldo financeiro de um stock. Entretanto ao construir um algoritmo, precisamos primeiro dividir o problema apresentado em três fases fundamentais: ENTRADA: São os dados de entrada do algoritmo. PROCESSAMENTO: São os procedimentos utilizados para chegar ao resultado final. SAÍDA: São os dados já processados. ENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA Imagine o seguinte problema: Calcular a média final dos alunos. Os alunos realizarão 3 provas: P1, P2 e P3. Onde: MédiaFinal = P1 + P2 + P3 3 Para montar o algoritmo proposto, faremos três perguntas: a) Quais são os dados de entrada? R: Os dados de entrada são P1, P2 e P3 b) Qual será o processamento a ser utilizado? R: O procedimento será somar todos os dados de entrada e dividi-los por 3: (P1+P2+P3)/3 c) Quais serão os dados de saída? R: O dado de saída será a média final Prof. Carlos Almeida 4

15 Lógica de Programação O algoritmo seria: Algoritmo Calcular Média do aluno 1. Receber a nota da prova1 2. Receber a nota de prova2 3. Receber a nota de prova3 4. Somar todas as notas e dividir o resultado por 3 5. Mostrar o resultado da divisão Teste do Algoritmo Após desenvolver um algoritmo ele deverá sempre ser testado. Deve-se seguir as instruções do algoritmo de maneira precisa para verificar se o procedimento utilizado está correcto ou não. No exemplo do algoritmo anterior, para calcular a média final do aluno, podia-se utilizar a seguinte tabela para o teste: P1 P2 P3 MédiaFinal Explique o que entende por algoritmo. 5. Programas Programar consiste em elaborar um conjunto finito de instruções, reconhecidas pela máquina, de forma que o computador execute estas instruções. Estas instruções possuem regras e uma sintaxe própria, como uma linguagem tipo português ou inglês, sendo isto chamadas de linguagem de programação. No mundo computacional existe uma grande variedade de linguagens: Pascal, C, C++, Visual Basic, Cobol, Fortran, etc. Nós iremos enfocar uma delas, o Pascal. Os programas de computadores nada mais são do que algoritmos escritos numa linguagem de programação (Pascal, C, Cobol, Fortran, Visual Basic entre outras) e que são interpretados e executados por uma máquina, no caso um computador. Notem que dada esta interpretação rigorosa, um programa é por natureza muito específico e rígido em relação aos algoritmos da vida real. Prof. Carlos Almeida 5

16 Lógica de Programação Para fazer um programa devemos ter claro o algoritmo do nosso problema. Portanto, primeiro há que estudar o problema e elaborar o seu algoritmo. Uma vez estabelecido o seu algoritmo podemos, então, passar para a sua implementação numa linguagem de programação e assim testar o programa no computador. Concluindo, a construção de um programa comporta duas fases fundamentais: fase de resolução do problema - consiste na formulação do algoritmo eficaz para a resolução do problema posto; fase de implementação - consiste na tradução do algoritmo para a linguagem de programação escolhida. Como exemplo, é apresentado o algoritmo e sua tradução em linguagem Pascal, do cálculo do múltiplo de um número. Algoritmo do cálculo dos múltiplos de um número: 1. Anotar o limite dos múltiplos (limite) 2. Anotar o número do qual se quer saber os múltiplos (número) 3. O primeiro múltiplo é o próprio número (múltiplo = número) 4. Enquanto o múltiplo for menor que o limite indicado fazer: 4.1. Anotar o múltiplo 4.2. O novo múltiplo será igual ao múltiplo anterior mais o número (múltiplo = múltiplo + número) 5. Fim do algoritmo. program Multiplos (input, output); {Este programa está escrito na linguagem PASCAL}; uses Crt; var Limite : integer; Numero : integer; Multiplo : integer; begin clrscr; write ( Qual o valor de que se quer achar os múltiplos? ); readln (Numero); write ( Qual é o limite da sequência? ); readln (Limite); writeln ( Os múltiplos de,numero, são: ); Multiplo := Numero; Prof. Carlos Almeida 6

17 Lógica de Programação while Multiplo < Limite do begin writeln (Multiplo); Multiplo := Multiplo + Numero; end; end. Exercícios Construa o algoritmo para calcular a área de um rectângulo. Algoritmo área do rectângulo 1. Entrar pelo teclado o valor do lado1 2. Entrar pelo teclado o valor do lado2 3. Calcular a área A = lado1 x lado2 4. Apresentar no ecrã o valor da área Faça um algoritmo para somar dois números e multiplicar o resultado pelo primeiro número. Crie uma sequência lógica para tomar banho. Descreva com detalhes a sequência lógica para trocar um pneu de um carro. Faça um algoritmo detalhado para trocar uma lâmpada. Algoritmo do calculo da hipotenusa de um triângulo rectângulo. Temos que saber a fórmula: hipot = cateto1 cateto2 Além da fórmula, temos que dar ao computador os valores dos catetos do triângulo. Construa um algoritmo que transforme os valores da temperatura em graus Fahrenheit para graus Célsius. Tente resolver este problema, sabendo que a fórmula a aplicar será: 5 celsius = fahr 9 ( 32) Prof. Carlos Almeida 7

18 Lógica de Programação Identifique os dados de entrada, processamento e saída no algoritmo seguinte: 1. Receber código da peça 2. Receber valor da peça 3. Receber Quantidade de peças 4. Calcular o valor total da peça (Quantidade * Valor da peça) 5. Mostrar o código da peça e seu valor total Faça um algoritmo para Calcular o stock médio de uma peça, sabendo que STOCK_MÉDIO = (QUANTIDADE_MÍNIMA + QUANTIDADE_MÁXIMA) /2 Teste o algoritmo anterior com dados à sua escolha. 6. Abordagem Estruturada e Concepção Top-Down Abordagem Estruturada Numa linguagem estruturada como por ex. o Pascal distingue-se a parte onde são declarados os dados e o corpo com as instruções do programa parte declarativa e parte operativa. Abordagem estruturada é uma abordagem sistemática da construção de software que usa princípios como a separação das definições de dados e de programa, concepção descendente (designado por abordagem top-down) e refinamento progressivo. Concepção Top-Down A abordagem top-down procura identificar os pontos essenciais da questão; parte-se dos pontos mais gerais para os seus componentes mais particulares, em níveis sucessivos mais concretos, até ao nível de pormenor desejado. 7. Pseudocódigo Por pseudocódigo entende-se um código de escrita em que se utilizam representações simbólicas para indicar as instruções do algoritmo. Essas Prof. Carlos Almeida 8

19 Lógica de Programação representações simbólicas são, usualmente, um misto de palavras da nossa linguagem natural com termos e notações típicas de uma linguagem de programação. O uso da escrita em pseudocódigo presta-se a uma aproximação sucessiva à versão do algoritmo na linguagem utilizada, ou seja, pode-se ir progredindo por fases, revendo o pseudocódigo e substituindo-o progressivamente por terminologia própria da linguagem de programação. Não é demais relembrar que, depois de efectuar o algoritmo, deve-se verificar se está escrito sem falhas do ponto de vista dos objectivos que se pretendiam alcançar, por imprecisões, deficiente formulação algorítmica, vícios de raciocínio, etc. O pseudocódigo pode ser visto como a tentativa de fundir a expressividade da linguagem natural e o rigor lógico de esquemas como o fluxograma. O pseudocódigo permite a descrição do algoritmo de uma forma linear, fácil de ler e fácil de compreender. Os algoritmos terão a seguinte estrutura: Algoritmo <Nome do algoritmo> <Definições/Declarações de Variáveis e Constantes> Início <Instruções> Fim Por curiosidade, em Pascal ficaria da seguinte forma: PROGRAM <Nome do programa>; <Definições/Declarações de Variáveis e Constantes>; BEGIN <Instruções>; END. O algoritmo, em pseudocódigo, deve estar enquadrado entre dois indicadores que possibilitem determinar onde o algoritmo começa e acaba. Assim, aparecem as instruções Início e Fim. Prof. Carlos Almeida 9

20 Lógica de Programação Atribuição Esta operação tem por objectivo atribuir um valor a uma variável. A variável funciona como um recipiente em que vão ser colocados dados. Temos de criar tantas variáveis (recipientes) quantas as forem necessárias para o correcto funcionamento do algoritmo. A operação de atribuição coloca o dado na variável. Exemplo: X B/A (na variável X é colocado o valor de B/A) Leitura e Escrita de Dados A instrução Escrever é utilizada para apresentar os dados ao utilizador. Exemplo: Escrever( O valor da área é:, área) A instrução Ler é utilizada para introduzir dados no computador através do operador. Estes dados são afectados a variáveis. Exemplo: Ler(A, B) Vejamos um exemplo em pseudocódigo do algoritmo da circunferência e vamos descrever a sua apresentação: Algoritmo circunferência [Este algoritmo dá as características de uma circunferência] Dados RAIO: Inteiro ÁREA, PERÍMETRO: Reais PI 3,14159 Início Ler (RAIO) ÁREA PI x RAIO 2 PERÍMETRO 2 x PI x RAIO Escrever (ÁREA, PERÍMETRO) Fim Num algoritmo, podemos definir três secções: Cabeçalho Declarações Corpo do algoritmo Prof. Carlos Almeida 10

21 Lógica de Programação Cabeçalho O cabeçalho é a secção onde é dado o nome ao algoritmo. Começa com a palavra Algoritmo. Declarações Nesta, é apresentada a descrição das variáveis e constantes usadas. Corpo do algoritmo Esta secção contém a sequência das instruções (acções) do algoritmo. Inicia-se com a palavra Início e termina com a palavra Fim. Comentários Existe um tipo de objecto de grande importância na clarificação de um algoritmo. São os comentários que ajudam muito à sua compreensão. Cada passo do algoritmo pode iniciar com um comentário entre dois parênteses rectos. Estes comentários dão uma breve descrição da instrução ou de um conjunto de instruções seguintes. Os comentários são uma parte importante do algoritmo. Eles servem para tornar a leitura, do algoritmo, mais fácil e clara. Prof. Carlos Almeida 11

22 Lógica de Programação 8. Fluxogramas O fluxograma é uma forma padronizada e eficaz para representar as instruções lógicas de um determinado processamento. Com o fluxograma podemos definir uma sequência de símbolos, com significado bem definido, portanto, sua principal função é a de facilitar a visualização dos passos de um processamento. Actualmente, a sua utilização restringe-se a um apoio complementar na documentação do algoritmo, valendo pela vantagem gráfica da apresentação das interligações. Simbologia Existem diversos símbolos num fluxograma. Vamos apresentar os mais utilizados. Vejamos de seguida alguns dos símbolos que iremos utilizar: Processamento em geral (ex. soma de dois números) Leitura/Escrita de dados (ex. escrever a nota da prova escrita) Início/Fim de processamento (ex. inicio do algoritmo) Conector de fluxos (ex. Ligação entre partes do fluxograma) Decisão condicional Escolha múltipla Subprograma Linha de fluxo Dentro de cada símbolo terá sempre algo escrito, pois caso contrário não nos dizem nada. Vejamos o seguinte exemplo, na linguagem pseudocódigo e respectivo fluxograma, que faz a comparação de dois números: Prof. Carlos Almeida 12

23 Lógica de Programação Pseudocódigo Inicio Fluxograma Algoritmo Comparar Dados VALOR1, VALOR2: Inteiros FRASE: Caracteres Início Ler (VALOR1, VALOR2) Se VALOR1 > VALOR2 então FRASE Valor1 é maior Senão Se VALOR1 < VALOR2 então FRASE Valor2 é maior Senão FRASE Valores iguais Fim se Fim se Escrever (FRASE) Chamar Rotina Adeus Fim Ler valor1 Ler valor2 Valor1>Valor2 Não Valor2>Valor2 Não Sim Sim Escrever "Valor1 é maior" Escrever "Valor2 é maior" Escrever "Valores iguais" Rotina Adeus Fim Prof. Carlos Almeida 13

24 Lógica de Programação 9. Constantes, Variáveis e Tipos de Dados Considere a fórmula simples de matemática do calculo do volume de uma esfera: V 4 π R 3 = 2. Nesta formula pode-se encontrar: 1. Valores que podem ser classificados como: a. valores constantes, invariantes em todas as aplicações da fórmula, no caso dos valores 4, 3 e π; b. valores a serem substituídos na fórmula, em cada aplicação; a representação destes valores, usualmente é feita através de letras, que recebem o nome de variáveis e tornam a fórmula genérica, possível de ser aplicada para resolver uma certa classe de problemas e não apenas um problema específico. 2. Operações a serem feitas sobre determinados operandos (valores), para a obtenção da solução do problema. 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 (disco duro, disquete, CD-ROM etc.). A memória do computador pode ser entendida como uma sequência finita de caixas ou gavetas de um armário, que num dado momento, guardam algum tipo de informação, como número, uma letra, uma palavra, uma frase etc.. O computador, para poder trabalhar como alguma destas informações, precisa saber onde, na memória, a informação está localizada. 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. Variáveis e constantes são os elementos básicos que um programa manipula. Muitos dos dados com que se opera num algoritmo são variáveis. Uma variável é um espaço reservado na memória do computador para armazenar um tipo de dado determinado. Prof. Carlos Almeida 14

25 Lógica de Programação Identificadores As variáveis e constantes num algoritmo são designadas por meio de identificadores. Um identificador é um nome normalmente atribuído a um elemento com que se pretende trabalhar dentro de um algoritmo. Um identificador é formado por uma letra ou então por uma letra seguida de letras ou dígitos. Não é permitido o uso de espaços em branco ou de qualquer outro caracter, que não seja letra ou dígito. Se utilizar mais do que uma palavra para compor o nome da variável utilize o _ underline para separar as palavras. Por convenção, vamos escrever o nome dos identificadores em letras maiúsculas, para maior legibilidade do algoritmo. A formação do identificador deve ser um nome significativo, para que se possa ter ideia do seu conteúdo. Exemplos, apresentados numa tabela com possíveis entidades e os correspondentes identificadores das variáveis: ENTIDADES Nome do cliente Morada dos clientes Data em que foi feita a encomenda IDENTIFICADORES NOME_CLIENTE MORADA DATA Quando se trata de variáveis, um identificador vai traduzir-se em termos de compilação, num endereço de memória, o qual corresponde a um determinado espaço nessa mesma memória, onde se vai armazenar um dado - o valor que a dita variável assume em cada momento. Isto leva-nos a considerar, em programação, que um identificador é um endereço simbólico, pois que se preferimos, um candidato a endereço de memória. Um identificador é um nome normalmente atribuído pelo algoritmo ou utilizador a um elemento com que se pretende trabalhar dentro de um algoritmo. Em programação, um identificador é um endereço simbólico, um candidato a endereço de memória. Prof. Carlos Almeida 15

26 Lógica de Programação Constantes Constante é um determinado valor fixo que não se modifica ao longo do tempo, durante a execução de um programa. Conforme o seu tipo, a constante é classificada como sendo numérica, lógica e alfanuméricas. Constante é um determinado valor fixo que não se modifica ao longo do tempo, durante a execução de um programa. Exemplo de declarações de constantes, em pseudocódigo: Constantes PI 3,14 MAXIMO 30 POR_DEFEITO Sem nome Variáveis Variável é a representação simbólica dos elementos de um certo conjunto. Cada variável corresponde a uma posição de memória, cujo conteúdo pode se alterado ao longo do tempo durante a execução de um programa. As variáveis podem assumir: um carácter global, quando são declaradas para uso em todo o algoritmo; um carácter local, quando são declaradas apenas para uso dentro do subalgoritmo. Embora uma variável possa assumir diferentes valores, ela só pode armazenar um valor a cada instante. As variáveis só podem armazenar valores de um mesmo tipo, de maneira que também são classificadas como sendo numéricas, lógicas e alfanuméricas. Uma variável é uma posição de memória, representada por um Identificador, a qual contém, num dado instante, uma informação. Exemplos de declarações de variáveis em pseudocódigo: Prof. Carlos Almeida 16

27 Lógica de Programação Variáveis MAXIMO, NUM: Inteiro NOME: Caracteres SAIR: Lógico Outros exemplos: Variáveis TOTAL PRODUTO * QUANTIDADE NOME Carlos Almeida TOTAL 30 Variável Conteúdo da Variável Tipos de Dados As variáveis e as constantes podem ser basicamente de três tipos: Numéricas (Inteiro ou real), alfanuméricas (caracter ou cadeia de caracteres) ou lógicas. Numéricas: Específicas para armazenamento de números, que posteriormente poderão ser utilizados para cálculos. Podem ser ainda classificadas como Inteiras ou Reais. As variáveis do tipo inteiro são para armazenamento de números inteiros e as Reais são para o armazenamento de números que podem ter partes decimais. Alfanuméricas: Existem actualmente vários códigos susceptíveis de ser utilizados pelos computadores digitais. Alguns desses códigos permitem representar, não apenas grandezas numéricas, mas também caracteres literais e sinais de pontuação. É exemplo o código ASCII ("American Standard Code for Information Interchange" - leia-se "ásqui"), usado na transferência de informação entre um computador e os seus dispositivos periféricos. Trata-se de um código que utiliza combinações de oito bits (2 8 = 256) para representar os dez algarismos decimais (0, 1, 2,..., 9), os caracteres do alfabeto (a, b,..., z, A, B,..., Z), sinais de pontuação, parêntesis, sinais das operações aritméticas e de igualdade, e mais uma série de caracteres de controlo, entre outros símbolos, num total de 256 símbolos. Prof. Carlos Almeida 17

28 Lógica de Programação Os códigos que se destinam a traduzir, não só informação numérica, mas também caracteres do alfabeto e sinais convencionais são denominados códigos alfanuméricos. O código ASCII, referido acima, representa o código alfanumérico universalmente aceite. Os dados do tipo caracter (Char em Pascal) correspondem a caracteres individuais. Os caracteres disponíveis são geralmente os caracteres da Tabela ASCII. Este tipo de dado pode assumir qualquer caracter da referida Tabela ASCII, mas apenas um de cada vez. Por curiosidade, existe rotinas para converter um dado número inteiro para o correspondente caracter na Tabela ASCII. Por exemplo, a função CHR, em Pascal. Por sua vez, existe rotinas que dá o ordinal de um dado caracter, por exemplo a função ORD em Pascal. Para facilitar a manipulação de palavras ou mensagens, dentro de um programa, existe outro tipo de dados: Cadeia de caracteres (também deignado por: Cadeia Alfanumérica, texto, ou simplesmente caracteres). Estes tipos de dados são mais adequados ao manuseamento de texto, nas instruções de leitura, escrita e atribuição. Em Pascal este tipo de dados é representado pelo tipo de variável: String. Numa atribuição de um valor a uma variável do tipo CHAR (Caracter) ou STRING (Cadeia de caracteres), temos que ter o cuidado de colocar o valor (dado) entre aspas ( ), pois esta é a forma de informar que a informação é caracter ou cadeia de caracteres. Lógicas: Os dados do tipo lógico, são dados que podem assumir apenas dois valores possíveis: verdadeiro e falso. A sua utilidade reside, fundamentalmente, ao nível do seu emprego em estruturas de controlo. As variáveis do tipo inteiro são para armazenamento de números inteiros e as Reais são para o armazenamento de números que podem ter partes decimais. Os dados do tipo caracter correspondem a caracteres individuais. Os caracteres disponíveis são geralmente os caracteres da Tabela ASCII. Existe tipos de dados mais adequados ao manuseamento de texto, nas instruções de leitura, escrita e atribuição. Este tipo de dados é representado pelo tipo de variável: Caracteres. Os dados do tipo lógico, são dados que podem assumir apenas dois valores possíveis: verdadeiro e falso. Prof. Carlos Almeida 18