Introdução ao Conceito de Algoritmo e Programação Estruturada

Transcrição

1 Prof. Alceu Britto Aula Teórica 02 Introdução ao Conceito de Algoritmo e O Conceito de Algoritmo e as Estruturas Básicas de Controle Enquanto existir um quadrado livre e não tenha vencido (ou perdido) o jogo espere a jogada do oponente, continue depois Se existe um quadrado livre então Se o centro estiver livre então jogue no centro senão Se o oponente tem dois quadrados quaisquer em linha com o terceiro desocupado então jogue neste quadrado desocupado senão Se há algum canto livre então jogue neste canto Fim-enquanto 1

2 Introdução ao Conceito de Algoritmo e O conceito central da programação e da ciência da computação é o de algoritmo Programar é basicamente construir algoritmos A programação estruturada é vista como a técnica de construir e formular algoritmos de uma forma sistemática Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 1- Somar três números Passo 1 Receber os três números. Passo 2 Somar os três números. Passo 3 Mostrar o resultado obtido. 2

3 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 2 Fazer um sanduíche Passo 1 Pegar o pão. Passo 2 Cortar o pão ao meio. Passo 3 Pegar a maionese. Passo 4 Passar a maionese no pão. Passa 5 Pegar e cortar alface e tomate. Passo 6 Colocar alface e tomate no pão. Passo 7 Pegar o hambúrguer. Passo 8 Fritar o hambúrguer. Passo 9 Colocar o hambúrguer no pão. Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 3 Trocar uma lâmpada Passo 1 Pegar uma Lâmpada nova. Passo 2 Pegar uma escada. Passo 3 Posicionar a escada embaixo da lâmpada queimada. Passo 4 Subir na escada com a lâmpada nova na mão. Passo 5 Retirar a lâmpada queimada. Passo 6 Colocar a lâmpada nova. Passo 7 Descer da escada. Passo 8 Testar o interruptor. Passo 9 Guardar a escada. Passo 10 Jogar a lâmpada velha no lixo (reciclagem). 3

4 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Exemplo de Algoritmo 4 Ir para a escola Passo 1 Acordar cedo. Passo 2 Ir ao Banheiro. Passo 3 Abrir o armário para escolher uma roupa. Passo 4 Se o tempo estiver quente, pegar uma camiseta e calça jeans; caso contrário, pegar um agasalho e calça jeans. Passo 5 Vestir a roupa escolhida. Passo 6 Tomar café. Passo 7 Pegar uma condução. Passo 8 Descer próximo à escola. Introdução ao Conceito de Algoritmo e Mas eu realizo essas atividades de maneira diferente! Na maioria das vezes um mesmo problema pode apresentar soluções diferentes, mas o mesmo resultado Podem existir vários algoritmos para resolver o mesmo problema! 4

5 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Num algoritmo podemos distinguir claramente dois aspectos complementares: um aspecto estático e um aspecto dinâmico. A formulação de um algoritmo geralmente consiste em um texto contendo comandos (instruções) que devem ser executados numa ordem prescrita, evidentemente estático Por outro lado, este texto apenas não nos interessa, mas sim os efeitos que sua execução pode evocar, evidentemente dinâmicos Somar Apresentar resultado estático 2 dinâmico Introdução ao Conceito de Algoritmo e Qual é o padrão de comportamento utilizado para gerar a seqüência? 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25,... Um algoritmo é a descrição de um padrão de comportamento, expressado em termos de um repertório bem definido e finito de ações primitivas, das quais damos por certo que elas podem ser executadas. 5

6 Introdução ao Conceito de Algoritmo e Método para a construção de algoritmos Para construir qualquer tipo de algoritmo são necessários os passos seguintes: Ler atentamente o enunciados do problema, destacando os pontos mais importantes; Definir os dados de entrada, ou seja, quais dados serão fornecidos; Definir o processamento, ou seja, quais cálculos serão efetuados e quais as restrições para esses cálculos. O processamento é responsável pela transformação dos dados de entrada em dados de saída; Definir os dados de saída, quais dados serão gerados depois do processamento; Construir o algoritmo seguindo um dos padrões de representação estruturada; Testar o algoritmo utilizando simulações. Basicamente, a programação estruturada ou algoritmo estruturado consiste numa metodologia de projeto de programas visando: Facilitar a escrita dos programas; Facilitar a leitura ( entendimento) dos programas; Permitir a verificação a priori dos programas; Facilitar a manutenção e modificação dos programas. 6

7 Algoritmo Estruturado Ferramentas p/elaborar Algoritmos As três mais usados são: descrição narrativa, fluxograma e pseudocódigo ou portugol. Descrição Narrativa A descrição narrativa consiste em analisar o enunciado do problema e escrever o procedimento de solução, utilizando linguagem natural. Vantagem: não é necessário aprender nenhum conceito novo; Desvantagem: a linguagem natural abre espaço para várias interpretações, dificultando a transcrição desse algoritmo para um programa. Algoritmo Estruturado Enquanto existir um quadrado livre e não tenha vencido (ou perdido) o jogo espere a jogada do oponente, continue depois Se existe um quadrado livre então Se o centro estiver livre então jogue no centro senão Se o oponente tem dois quadrados quaisquer em linha com o terceiro desocupado então jogue neste quadrado desocupado senão Se há algum canto livre então jogue neste canto. 7

8 Algoritmo Estruturado Fluxograma O fluxograma consiste em analisar o enunciado do problema e escrever o procedimento de solução, utilizando símbolos gráficos predefinidos. Vantagem: elementos gráficos facilitam a compreensão do problema; Desvantagem: é necessário aprender a simbologia e seu uso pode gerar diagramas excessivamente complexos. Algoritmo Estruturado 8

9 Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 1- Somar três números Passo 1 Receber os três números. Passo 2 Somar os três números. Passo 3 Mostrar o resultado obtido. Fluxograma Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 2 Fazer um sanduíche Passo 1 Pegar o pão. Passo 2 Cortar o pão ao meio. Passo 3 Pegar a maionese. Passo 4 Passar a maionese no pão. Passa 5 Pegar e cortar alface e tomate. Passo 6 Colocar alface e tomate no pão. Passo 7 Pegar o hambúrguer. Passo 8 Fritar o hambúrguer. Passo 9 Colocar o hambúrguer no pão. Fluxograma 9

10 Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 3 Trocar uma lâmpada Passo 1 Pegar uma Lâmpada nova. Passo 2 Pegar uma escada. Passo 3 Posicionar a escada embaixo da lâmpada queimada. Passo 4 Subir na escada com a lâmpada nova na mão. Passo 5 Retirar a lâmpada queimada. Passo 6 Colocar a lâmpada nova. Passo 7 Descer da escada. Passo 8 Testar o interruptor. Passo 9 Guardar a escada. Passo 10 Jogar a lâmpada velha no lixo (reciclagem). Fluxograma Algoritmo Estruturado Exemplo de Algoritmo 4 Ir para a escola Passo 1 Acordar cedo. Passo 2 Ir ao Banheiro. Passo 3 Abrir o armário para escolher uma roupa. Passo 4 Se o tempo estiver quente, pegar uma camiseta e calça jeans; caso contrário, pegar um agasalho e calça jeans. Passo 5 Vestir a roupa escolhida. Passo 6 Tomar café. Passo 7 Pegar uma condução. Passo 8 Descer próximo à escola. Fluxograma 10

11 Algoritmo Estruturado Pseudocódigo ou Portugol O pseudocódigo ou portugol consiste em analisar o enunciado do problema e escrever o procedimento de solução, utilizando regras predefinidas (sintáticas e estruturais). Vantagem: a passagem do algoritmo para qualquer linguagem de programação é quase imediata, basta conhecer a sintaxe da linguagem de programação; Desvantagem: é necessário aprender as regras do pseudocódigo. Algoritmo Estruturado Enquanto existir um quadrado livre e não tenha vencido (ou perdido) o jogo espere a jogada do oponente, continue depois Se existe um quadrado livre então Se o centro estiver livre então jogue no centro senão Se o oponente tem dois quadrados quaisquer em linha com o terceiro desocupado então jogue neste quadrado desocupado senão Se há algum canto livre então jogue neste canto Fim-enquanto 11

12 Exercícios 1) Escreva um algoritmo para descrever como você faz para ir de casa para a Universidade. 2) Desenhe um fluxograma do algoritmo da questão 1. 3) O que você entende por aspectos estáticos e dinâmicos de um algoritmo. 4) O que é um algoritmo? 5) O que é um algoritmo estruturado? 6) Quais as formas de representação dos algoritmos? 12