Informática Fundamentos em C++ Revisão 1

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1 exatasfepi.com.br Informática Fundamentos em C++ Revisão 1 André Luís Duarte Feliz é o homem que acha sabedoria, e o homem que adquire entendimento; Provérbios 3:13

2 Conceitos em Programação Técnicas de algoritmos Descrição narrativa Fluxograma Programação em blocos 2

3 Conceitos em Programação Técnicas de algoritmos Descrição narrativa Fluxograma Programação em blocos 3

4 Descrição narrativa A descrição narrativa será usada para dar uma direção geral de como o programa deverá funcionar O fluxograma será usado para descrever em detalhes como certas ações serão implementadas 4

5 Descrição narrativa A descrição narrativa será usada para dar uma direção geral de como o programa deverá funcionar Ela funciona como um rascunho do roteiros do que queremos que o algoritmo faça Possibilita identificarmos a entrada processamento saída 5

6 Descrição narrativa Crie um algoritmo que permita ao usuário informar dois números e seu algoritmo exiba o seu dobro e sua metade 6

7 Descrição narrativa Crie um algoritmo que permita ao usuário informar dois números e seu algoritmo exiba o seu dobro e sua metade 1. Solicitar um número 2. Armazenar o número 3. Calcular o dobro do número 4. Exibir o resultado 5. Calcular a metade do número 6. Exibir o resultado 7

8 Descrição narrativa Após criado o algoritmo usando a descrição narrativa, o fluxograma pode ser construído com muito mais facilidade, principalmente em problemas muito complexos 8

9 Conceitos em Programação Técnicas de algoritmos Descrição narrativa Fluxograma Programação em blocos 9

10 Fluxograma Um tipo de diagrama que representa de forma esquemática um processo Também é chamado de diagrama de bloco ou diagrama de fluxo Por ter poucos símbolos básicos, é uma das formas de algoritmo mais simples de ser criada 10

11 Fluxograma Possui sintaxe e semântica bem definidas Sintaxe: está relacionada ao uso correto dos símbolos Semântica: está relacionada ao significado de cada símbolo empregado Cada ação deve ser construída de forma clara e sem ambiguidades 11

12 Formas básicas As formas básicas usadas em um fluxograma são: 12

13 Operadores Aritméticos: +, -, *, /, % (mod), sqrt, pow Exemplos: 1+7, 3 % 2, 12-4, 5/3, sqrt(25), pow(5,2) Relacionais: >, <, =, >=, <=, <> Exemplos: 3>2, 5<>50, 11 <= 4 Lógicos: and, or, not Exemplos: 23 >= 14 and not(1 <> 5) Operador de atribuição: 13

14 Operadores no Portugol IDE Aritméticos: +, -, *, /, %, ^ Exemplos: 1+7, 3 % 2, 12-4, 5/3, 5^2 Relacionais: >, <, =, >=, <=, =/= Exemplos: 3>2, 5=/=50, 11 <= 4 Lógicos: E, OU, NAO Exemplos: 23 >= 14 E NAO(1 <> 5) Operador de atribuição: 14

15 Estrutura Sequencial Uma execução sequencial, indica que o fluxo de execução das ações, ocorrerá de forma linear, de cima para baixo, da esquerda para a direita Indica também que o fluxo não sofrerá alteração na sequencia de execução das ações O fluxo de execução visitará todos os componentes 15

16 Exemplos 16

17 Inicio ou término de fluxo Não importa a complexidade ou o tamanho de um fluxograma, mas todo fluxograma deve ter um único inicio e fim O símbolo usado é o mesmo, o que os diferencia semanticamente é a palavra Inicio e Fim adicionada à forma 17

18 Exemplo 18

19 Direção de fluxo Durante a execução do fluxograma precisamos saber de forma clara qual a próxima instrução deverá ser executada A seta é usada para mostrar a direção que o fluxo de execução deve tomar para a próxima instrução a ser executada 19

20 Exemplo 20

21 Saída de dados Mensagens são enviadas para o dispositivo de saída padrão monitor 21

22 Saída de dados Digite sua idade: 22

23 Saída de dados Digite sua idade: 18 23

24 Saída de dados Digite sua idade: 18 Você já pode votar! 24

25 Saída de dados Normalmente enviamos mensagens para informar algo ao usuário, por exemplo: Alguma ação a ser realizada Avisando sobre algo que ocorreu no sistema Exibindo resultado de processamento Etc 25

26 Exibição de mensagem O componente de exibição é um retângulo com o canto superior esquerdo cortado O componente de exibição pode ser usado tanto para exibir dados constantes como caracteres ( a, Dia 09/08, 33 ) ou números (10, 7.45, -2) como variáveis (idade, data_nascimento, salario, nome) 26

27 Tipos primitivos Tipos primitivos são os tipos usados para representar os dados Podem ser: Inteiro Real Caractere Lógico 27

28 Exemplos Inteiro..., -189,..., -88,..., -1, 0, 1,..., 34, 896,... Real..., -67.3,..., -54.0,..., , 0,..., 1.675,... Caractere 1, a, +, etc. Lógico (verdadeiro, falso), (aberto, fechado), (ligado, desligado) 28

29 Expressão aritmética Uma expressão é considerada aritmética quando temos somente operadores aritméticos, constantes e variáveis numéricas envolvidas nela O resultado de uma expressão aritmética é sempre um número e depende dos tipos básicos envolvidos 29

30 Operadores aritméticos São os operadores usados para realizar as operações básicas aritméticas da matemática: + - Adição - - Subtração * - Multiplicação / Divisão (envolvendo real) ^ - Potenciação raiz() - Radiciação % - Resto da divisão / - Quociente da divisão (entre inteiros) 30

31 Expressão relacional Uma expressão é considerada relacional quando temos a presença de operadores relacionais envolvidos na expressão O resultado de uma expressão relacional é sempre um valor lógico verdadeiro (V) ou falso (F) 31

32 Operadores relacionais São os operadores usados para relacionar valores entre si: = igual a (2 = 3.44, a = 7, x = y) > maior que (8 > 10, x > 7, a > b) < menor que (12.77 < 2, y < 123, n < m) >= maior ou igual a (4,5 >= 2.1, 67 >= z, a >= x) <= menor ou igual a (0 <= -3.5, u <= -2.4, l <= k) =/= diferente de (8 =/= 8, a =/= b, -x =/= 9.6) 32

33 Expressão lógica Uma expressão é considerada lógica quando temos a presença de operadores lógicos Negação: não (not)(,~) Conjunção: e (and)( ) Disjunção: or (ou)( ) O resultado de uma expressão lógica é sempre um valor lógico verdadeiro (V) ou falso (F) 33

34 Negação A negação de um valor lógico é o valor contrário A operação de negação é uma operação unária (aplicada sobre um operando) Exemplo não(verdadeiro) = falso não(falso) = verdadeiro 34

35 Conjunção A conjunção é verdadeira se e somente se os operandos são verdadeiros A operação de conjunção é uma operação binária (aplicada sobre dois operandos) Exemplo verdadeiro e verdadeiro = verdadeiro verdadeiro e falso = falso falso e falso = falso 35

36 Disjunção A disjunção é falsa se, e somente se ambos os operandos forem falsos A operação de disjunção é uma operação binária (aplicada sobre dois operandos) Exemplo verdadeiro ou verdadeiro = verdadeiro verdadeiro ou falso = verdadeiro falso ou falso = falso 36

37 Tabela verdade Tabela verdade é um resumo das combinações possíveis para operações lógicas básicas OP VL RS VL OP VL RS VL OP VL RS NÃO V F V E V V V OU V V NÃO F V V E F F V OU F V F E V F F OU V V F E F F F OU F F 37

38 Expressões compostas As expressões aritméticas, relacionais e lógicas podem ser combinadas entre si para formarem expressões mais complexas Para calcular expressões complexas devemos definir uma regra de precedência de operações 38

39 Precedência entre expressões Parênteses mais interno Expressões aritméticas Expressões relacionais Expressões lógicas 39

40 Precedência entre operadores aritméticos Parênteses mais interno ^ raiz * / %

41 Precedência entre operadores relacionais Operadores relacionais não possuem precedência uns sobre os outros Estes são resolvidos da esquerda para a direita na medida em que aparecem na expressão Os parênteses mais interno tem precedência sobre qualquer operador relacional 41

42 Precedência entre operadores lógicos Parênteses mais interno não e ou 42

43 Exercícios de fixação Calcule o resultados das expressões dados: x = 5, y = -1 e a = F 2 * x y + 3 / (x + (y 1)) 2 + y < x % 2 =/= raiz(16) / y ^ 2 a e (15 / x >= 3) ou (17 % x) * y x =/= y ou não(a) e a ou não(a) não(x + y =/= 5-1) e a 43

44 Exercícios de fixação Calcule o resultados das expressões dados: x = 2.5, y = -1 e a = V 2 * x (y / 2) = > x * y e não(a) a e não(8 / -2 <= -(y + 10 / (x 0.5))) não(raiz(x * 40-9) =/= y^2 * 10) e a ou F não(a) e F ou (a e não(a)) 44

45 Variável Podemos considerar a memória RAM como uma matriz que armazena informações em suas posições (células) Cada posição da memória pode ser acessada através de seu endereço Logo se queremos saber qual o valor do dado armazenado na posição 0x0DFE devemos ler essa posição 45

46 Variável A 0B 0C 0D... FA FB FC FD FE FF 01 A A D N 0B -21 0C F FD 1 1 BA FF 43 FE EA 0A 87 FF

47 Variável Sistema manipulam de forma mais rápida números e endereços Pessoas manipulam de forma mais fácil nomes e palavras Imagine ter que guardar onde você armazenou o valor 12 na memória para depois usá-lo? 47

48 Variável Por isso podemos relacionar à uma posição de memória um nome Suponha que á posição 0x0DFE foi dado o nome idade, logo, para saber o valor armazenado em 0x0DFE basta saber o que está armazenado na posição idade 48

49 Variável D... FA FF... A FD 1 43 idade FE FF

50 Formação de identificadores Já que podemos dar nomes para posições de memórias constantes e variáveis, quais nomes são válidos? As regras para formação de identificadores são: Devem começar com uma letra Podem ser seguidos por outras letras, números ou o caractere underline (_) Não devem possui caracteres especiais Não podem ser nomes reservados como pot, rad, div, mod, escreva, leia, etc 50

51 Diagrama de sintaxe Exemplos: Idade, N1, x, salario_bruto, Media_1, Raiz 51

52 Exercícios de fixação Dado os seguintes identificadores, assinale válido ou inválido para cada um Andre pot André pot_2 X1 div_a 1X N_#1 _Num1 B22_2 salário_bruto 52

53 Dica Sempre que possível use nomes nos identificadores que expliquem a sua função dentro do programa Assim, por exemplo, para criar um algoritmo que calcule as raízes da equação de segundo grau qual conjunto de identificadores seria melhor e porque? x, y, z, w, k, j a, b, c, delta, x1, x2 num_1, num_2, num_3, num_4, num_5 num_6 53

54 Exibição de variáveis Toda palavra sem aspas é considerada pelo comando de exibição uma variável Quando o comando encontra um palavra sem aspas ele procura na memória uma posição que possua o nome passado, lê seu valor e exibe este conteúdo no monitor 54

55 Exemplo Exibe texto e variável Exibe somente texto Exibe somente variável 55

56 Entrada de dados manual A entrada de dados manual é representado pelo paralelogramo Permite que dados informados pelo usuário através do dispositivo do entrada padrão, teclado, seja armazenado em uma região na memória para ser processado O nome da variável passada ao comando de entrada de dados é usado para decidir a região que deve armazenar o valor digitado 56

57 Exemplo 57

58 Processamento Durante a execução do fluxo devemos processar os dados a fim de obter informações desejadas O processamento é representado pelo retângulo e serve para realizar cálculos aritméticos na maioria da vezes 58

59 Processamento Podemos usar um retângulo para cada expressão aritmética ou agrupar várias expressões em um único símbolo de processamento colocando uma expressão por linha 59

60 Exemplo 60

61 Processamento O processamento possui um único caminho de entrada e um único caminho de saída O processamento pode calcular expressões relacionais e/ou lógicas mas não pode fornecer caminhos para seguir um fluxo condicional 61

62 Exemplo 62

63 Exercícios de fixação Crie um fluxograma que dado dois números exiba: A soma A subtração A multiplicação A divisão A média aritmética simples 63

64 Exercícios de fixação Crie um fluxograma que calcule a soma de três números digitados pelos usuário Crie um fluxograma que permita ao usuário digitar quatro valores e exiba a média entre eles Crie um fluxograma que permita ao usuário digitar seu ano de nascimento e seja exibida a sua idade aproximada 64

65 Exercícios de fixação Crie um fluxograma que exiba as raízes da equação do segundo grau ax 2 + bx + c dados: a = 2, b = -5 e c = 2 a = 1, b = 8 e c = 3 a = -3, b = 5 e c = -8 65

66 Exercícios de fixação Dado os seguintes fluxogramas, mostre o que será exibido no dispositivo de saída 66

67 Exercícios de fixação Dado os seguintes fluxogramas, mostre o que será exibido no dispositivo de saída 67

68 Exercícios de fixação Crie um fluxograma que exiba a soma dos: 3 primeiros pares positivos 7 primeiros números inteiros 10 primeiros múltiplos de 3 11 números primos a partir do 10 68

69 Decisão A decisão é representada pelo losango e após avaliar uma expressão relacional ou lógica segue o fluxo em uma de duas opções Fluxo na direção do resultado verdadeiro Fluxo na direção do resultado falso 69

70 Exemplo 70

71 Exercício de fixação Crie um fluxograma que se um número é positivo ou negativo Crie um fluxograma que exiba se um determinado número é par ou impar Crie um fluxograma que exiba se um número é múltiplo de 5 71

72 Exercício de fixação Crie um fluxograma que exiba o maior valor entre 3 valores dados Crie um fluxograma que exiba o maior e o menor valor entre 3 valores dados Crie um fluxograma que exiba se um número está ou não nos intervalos: ]0,10], [0,10], [0,10[ 72

73 Estrutura de Repetição A estrutura de repetição usa o losango para verificar uma expressão relacional e, de acordo com o resultado da análise, realimenta ou não o fluxo de execução em um ponto já visitado Dependendo da posição do teste podemos classificar a estrutura como: Repetição com teste no início Repetição com teste no final 73

74 Exemplo 74

75 Teste de mesa Após desenvolver um algoritmo ele deverá ser testado, este teste é chamado de TESTE DE MESA Consiste na criação de uma tabela com uma coluna para cada variável presente no algoritmo As linhas são atualizadas na medida em que o fluxo do algoritmo é percorrido e altera o conteúdo de uma variável 75

76 Teste de mesa Execute o teste de mesa no fluxograma e apresente qual será a saída 76

77 Teste de mesa cont Saída:

78 Exercício cont soma Saída:? 78

79 Exercício cont soma Saída: 0, 1, 2, 3, 4, 5, soma = 19 79

80 Exercício Execute o teste de mesa no fluxograma e apresente qual será a saída 80

81 Exercício de fixação Execute o teste de mesa no seguinte fluxograma com os valores: 8,5,2 4,1,2 3,7,1 5,1,7 4,7,9 Exiba as saídas para cada grupo de entradas Indique onde está o laço de repetição 81

82 Exercício de fixação 82

83 Exercício de Fixação Crie um fluxograma que: Permita ao usuário entrar com um valor inteiro e seja exibido para ele a tabuada do número Permita ao usuário informar um valor inteiro e seja exibido todos os números entre 0 e o número informado Permita ao usuário informar um valor inteiro e seja exibido a soma, a subtração e a multiplicação de todos os inteiros entre 0 e o número informado 83

84 Exercício de Fixação Crie um fluxograma que: Permita ao usuário informar um valor inteiro e seja exibido todos os números pares entre 0 e o número informado Permita ao usuário informar um valor inteiro e seja exibido todos os primos entre 0 e o número informado Permita ao usuário informar dois valores inteiros e seja exibida a soma de todos os inteiros no intervalo informado 84

85 Estrutura de Repetição Podemos classificar as estruturas de repetição em fluxograma, em dois grupos que são: Estrutura de repetição com teste no início Estrutura de repetição com teste no final 85

86 Repetição com Teste no Inicio Este tipo de estrutura executa o teste lógico antes de entrar no laço de repetição Dependendo da expressão usada no teste lógico, pode acontecer que o loop não seja executado nenhuma vez 86

87 Exemplo 87

88 Repetição com Teste no Final Este tipo de estrutura executa o teste lógico após entrar no laço de repetição Independente da expressão usada no teste lógico, o loop será executado pelo menos um vez 88

89 Exemplo 89

90 Observações Note que para qualquer estrutura de repetição, 3 elementos são importantes: Inicialização Condição de parada Incremento / decremento ou atualização Obs.: estes elementos devem estar relacionados à variável que controla o loop 90

91 Observações Inicialização Condição de parada Incremento, decremento ou atualização 91

92 Exercícios de fixação Identifique os três elementos de uma estrutura de repetição no fluxograma: 92

93 Exercício de Fixação Execute o teste de mesa nos fluxos com cont valendo: e exiba a saída e identifique os elementos de loop. 93

94 Exercícios de fixação Crie um fluxograma que: Permita ao usuário informar vários valores e seja exibido o maior e o menor valor Permita ao usuário informar vários valores e seja exibida quantidade de valores digitados Permita ao usuário informar vários valores e seja exibida a somatória dos valores digitados Permita ao usuário informar vários valores e seja exibida a média dos valores digitados Permita ao usuário informar vários valores e seja exibido o maior par 94

95 Exercícios de fixação Crie um fluxograma que: Permita ao usuário informar vários valores e seja exibido o maior impar Permita ao usuário informar vários valores e seja exibido o maior primo digitado Permita ao usuário informar vários valores e seja exibido o maior par, o maior impar e o maior primo digitado 95

96 Exercícios de Fixação Crie um fluxograma que resolva as seguintes questões: Exiba a soma de 4 números digitados pelo usuário; Dada a equação 5 x x 3 x + 1, permita ao usuário digitar o valor de x e retorne o resultado Calcule a média aritmética entre 4 números 96