Introdução a conceitos e a prática de programação

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1 Instituto de Informática - UFG Disciplina: Introdução à Computação Introdução a conceitos e a prática de programação Autores: Marcelo Akira e Anderson Soares Fevereiro de 2011 Alguns direitos autorais reservados - licença cc-by-sa

2 Visão geral do computador Computador = Parte física (hardware) + Parte lógica (software) Exemplos: Hardware: Teclado, mouse, monitor Software: Processador de texto, Sistema Opercional, MSN, Skype PARA NUNCA MAIS ESQUEÇER: Hardware é o que você "chuta" Software é o que você "chinga"

3 Hardware e Software O hardware de um sistema computacional pode ser agrupado nas seguintes categorias básicas: Dispositivo de entrada de dados Dispositivo de saída Unidade Central de Processamento UCP Memória Principal Memória Auxiliar Dispositivo de Entrada UCP Dispositivo de Saída Memória Principal ou Memória Auxiliar

4 Hardware e Software O software de um sistema computacional pode ser dividido em dois grupos básicos: Software Básico São programas essenciais ao funcionamento do hardware e ao apoio a outros softwares. EX: sistemas operacionais e tradutores de linguagens de programação. Softwares Aplicativos São programas destinados a resolver problemas do usuário. EX: folhas de pagamento, imposto de renda e planilhas eletrônicas.

5 Entrada e Saída Entrada de dados: Computador "conversa" em binário Unidade: Bit Simplificação para dígito binário, BInary digit em inglês; É a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida; Pode assumir somente 2 valores, por exemplo: 0 ou 1, verdadeiro ou falso; Base da matemática binária, descrita inicialmente por George Boole.

6 Entrada e Saída 1 Byte (B) = 8 bits 1 Quilobyte (KB) = 1024 B 1 Megabyte (MB) = 1024 KB 1 Gigabyte (GB) = 1024 MB 1 Terabyte (TB) = 1024 GB 1 Petabyte (PB) = 1024 TB 1 Exabyte (EB) = 1024 PB

7 Entrada e Saída Como converter nossas "idéias" para o sistema binario? Lógica Linguagem de programação Programa executável

8 Lógica de programação O que é Lógica? "Arte do bem pensar" Organizar idéias O objetivo principal do estudo da Lógica de Programação é a construção de algoritmos coerentes e válidos. Um algoritmo pode ser definido como uma seqüência de passos que visam atingir um objetivo bem definido.

9 Lógica de programação Algoritmos Numéricos sintaxe especial (regras) Algoritmos Não numéricos português coloquial frases representando ações ou perguntas terminando por ponto-e-vírgula (;). Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de lâmpada.

10 Algoritmos - tipos Numéricos sintaxe especial (regras) Não numéricos português coloquial frases representando ações ou perguntas terminando por ponto-e-vírgula (;). Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de lâmpada.

11 Algoritmo 1 - Troca de Lâmpada Pegar uma escada; Posicionar a escada embaixo da lâmpada; Buscar uma lâmpada nova; Subir na escada; Retirar a lâmpada velha; Colocar a lâmpada nova.

12 Algoritmo 2 - Fazer um sanduiche Pegar o pão; Pegar o presunto e maionese; Pegar uma faca; Cortar o pão; Passar a maionese; Colocar o presunto; Fechar o lanche

13 Linguagem de Programação Conjunto de palavras e regras que permitem comunicar ao computador o que desejamos executar Baixo Nível Alto Nível (1) (2) (3)

14 Ambientes de programação São softwares utilizados para editar e compilar programas; Programas são escritos (editados) em texto puro (sem formatação), construindo um código-fonte; Softwares que criam texto puro: notepad, gedit, vim, etc; Softwares que criam textos não-puros: MS Word, BrOffice, etc; Muitas vezes são chamados como IDE = Integrated Development Environment, pois fornecem um ambiente para integrado para desenvolver (criar) programas;

15 Compilação A compilação é o processo de converter o código-fonte para um formato binário utilizável pela máquina; O código-fonte compilado em geral produz um programa executável (no Windows, possui extensão.exe, por exemplo) ou uma biblioteca compartilhável (Por exemplo, no Windows, possui extensão.dll e no Linux, a extensão. so). Com a linguagem de programação Java, códigos-fonte possuem a extensão.java e a compilação produz código binário com extensão.class, que é executado pela Máquina Virtual Java.

16 Exemplo de compilação em Java 1) Utilizando um editor de texto-puro, crie o seguinte códigofonte e salve em um arquivo Ola.java: public class Ola { public static void main(string[] args) { System.out.println("Ola"); } } Obs.: Java diferencia maiúsculas e minúsculas, por exemplo, use Ola.java e não ola.java. 2) Através da linha de comando (cmd, konsole ou gnometerminal), execute o compilador javac: javac Ola.java 3) Note que será produzido um arquivo binário Ola.class, que poderá ser executado assim: java Ola

17 Explicando o código-fonte Java 1 public class Ola { // inicio da classe 2 public static void main(string[] args) { 3 System.out.println("Ola"); // escreve Ola 4 } 5 } // fecha a classe - "Ola" é o nome da classe, considere como se fosse um programa e caso seja a classe pública (public class). Ela fornecerá o nome do arquivo, neste caso, Ola.java. - As chaves servem para delimitar blocos de código, ou seja, a chave da linha 1 é fechada na linha 5 e a chave da linha 2 é fechada na linha 5. - Note na linha 2 a função 'main', que é um ponto onde se inicia a execução de uma classe, por enquanto simplesmente 'decore' esta linha, ela será explicada mais detalhadamente quando for o momento certo. - Na linha 3 temos a impressão da palavra "Ola", que deve ser colocada em aspas duplas.

18 Baixando e executando a IDE drjava 1) Acesse o site 2) Baixe o pacote de classes java, clicando no botão "Download Jar File" (caso preferir, há outros formatos, para Windows, por exemplo); 3) Execute o drjava em uma linha de comando: java -jar drjava*.jar ou com o nome completo: java -jar drjava-stable r5387.jar

19 Editando e compilando via IDE drjava 1) Copie o código-fonte abaixo para a IDE drjava: public class Ola { public static void main(string[] args) { System.out.println("Ola"); } } 2) Salve o arquivo como Ola.java, clicando File->Save As; 3) Compile o arquivo clicando na opção Compile no menu, verifique o resultado na aba inferior "Compiler Output"; 4) Execute a classe clicando na opção Run do menu, verifique o resultado na aba inferior "Interactions".

20 Utilizando a console interativa A console interativa permite executar linhas de código individuais, de forma interativa. É útil para testar trechos de códigos parciais antes de criar um programa completo. Exemplos: 1) Executar uma classe: run Ola Ola 2) Escrever uma String (sequência de caracteres): System.out.println("Ola, tudo beleza?") Obs.: note que é possível navegar pelas linhas já executadas anteriormente, basta utilizar as setas; 3) Também é possível digitar vários comandos em somente uma linha, basta separá-los com ponto-e-vírgula: System.out.println("****"); System.out.println("* *");System.out. println("* *");System.out.println("****");

21 Introdução a variáveis e String Na programação, os dados são armazenados em variáveis, de forma semelhante na matemática. Por exemplo, execute na console interativa: int i; // declarando uma variável inteira i = 3; // atribuindo o valor 3 para a variável i i // escrevendo o valor da variável // mais fácil que digitar System.out..., não? String s; // declarando uma variável s do tipo String s = "teste" // atribuindo a String teste na variável s s // escrevendo o valor s String t = s + i; // declarando t e atribuindo s concatenado com i t // escrevendo o valor de t

22 Entrada e saída Em programação, a entrada se refere ao processo de fornecer dados para o programa e saída ao processo de externar dados do programa para o usuário, ou seja, a referência é o programa. Já aprendemos um comando de saída: // externaliza a String "Ola" do programa para o usuário System.out.println("Ola"); A entrada de dados é um pouco mais complexa, como veremos mais a frente

23 Entrada de dados O comando de entrada é um pouco mais complexo, é necessário utilizar a classe Scanner, faça na console interativa: import java.util.scanner // libera a classe para utilização Scanner sc = new Scanner(System.in); // cria uma variável sc do tipo Scanner // que armazena um novo objeto (new) Scanner // que acessa a entrada do sistema (System.in) String nome = sc.nextline(); // faz a leitura de uma linha e armazena na variável nome nome // escreve a variável nome

24 1 import java.util.scanner; 2 public class LeituraDeNome { 3 public static void main(string[] args) { 4 Scanner sc = new Scanner(System.in); 5 String nome = sc.nextline(); 6 } 7 } Note: a necessidade do ponto-e-vírgula em cada sentença; linha 2: declaração de classe; linha 3: função main (lembre-se de psvm = public static void main...) linhas 6 e 7: fechamento de blocos abertos nas linhas 3 e 2 respectivamente; Programando a Entrada de dados O exemplo anterior foi realizado na console interativa. Para que o mesmo forme um programa java completo é necessário alguns ajustes, veja:

25 Exercício 1) Crie e apresente um programa java completo que lê um nome X e a idade Y de uma pessoa e imprime a seguinte mensagem: "Oi X, você tem Y anos e está muito novo" 2) Crie e apresente um programa java completo que lê um caractere escolhido pelo usuário, por exemplo, um asterisco (*) e depois imprima verticalmente ou horizontalmente o seu primeiro nome por meio de ascii art, por exemplo, abaixo temos a letra O formada por asteriscos: ** * * * * **