ÍNDICE. PREFÁCIO xv. 3 PROCESSOS GERADOS POR PROCEDIMENTOS Recursão Linear Cálculo de potências Cálculo de factoriais 91

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1 ÍNDICE PREFÁCIO xv 1 NOÇÕES BÁSICAS Algoritmos O Desenvolvimento de Programas Programas em Scheme Sintaxe e semântica Construção de formas Expressões Constantes Combinações Avaliação de Expressões - Primeira Abordagem Nomes Formas Especiais Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios 37 2 PROCEDIMENTOS COMPOSTOS A Definição e Utilização de Procedimentos Definição de procedimentos em Scheme Aplicação de procedimentos em Scheme Nomeação de procedimentos Procedimentos e abstracção Avaliação de Expressões - Segunda Abordagem Expressões Condicionais Exemplos Cálculo de potências Cálculo do máximo divisor comum Cálculo do arco de tangente Nomes Locais Estrutura de Blocos Nomes globais, livres e locais Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios 81 3 PROCESSOS GERADOS POR PROCEDIMENTOS Recursão Linear Cálculo de potências Cálculo de factoriais 91

2 3.1.3 Cálculo da divisão inteira Caracterização de um processo recursivo linear Iteração Linear Cálculo de potências Cálculo de factoriais Cálculo da divisão inteira Caracterização de um processo iterativo linear Recursão em Processos e em Procedimentos Recursão em Árvore Os números de Fibonacci A Torre de Hanói Sequenciação Ordens de Crescimento Potência rápida Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios PROCEDIMENTOS DE ORDEM SUPERIOR Procedimentos Como Parâmetros Procedimentos como métodos gerais Procedimentos Produzidos Por Procedimentos Cálculo de derivadas Raízes pelo método de Newton Resumo Conceitos apresentados Exercícios ABSTRACÇÃO DE DADOS Aritmética dos Números Complexos Complexos como procedimentos Essência da abstracção de dados O tipo par Complexos como pares Tipos Abstractos de Informação Identificação das operações básicas Axiomatização Escolha da representação Realização das operações básicas Barreiras de abstracção A Lista Como Tipo Abstracto Listas simplificadas Exemplos de utilização de listas Listas completas 174

3 5.4 Funcionais Sobre Listas A Árvore Como Tipo Abstracto Operações básicas para árvores Axiomatização Representação de árvores Realização das operações básicas sobre árvores Ordenação Por árvore Número Arbitrário de Argumentos O Tipo Símbolo Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios O DESENVOLVIMENTO DE PROGRAMAS A Análise do Problema O Desenvolvimento da Solução A Programação da Solução A depuração A finalização da documentação A Fase de Testes A Manutenção Sumário Conceitos apresentados Exercícios PROGRAMAÇÃO IMPERATIVA Operador de Atribuição O Tipo Caixa Caixas Face a Variáveis Métodos de Passagem de Parâmetros Passagem por valor Passagem por referência Ordem de Execução de Instruções Procedimentos Com Estado Interno O Tipo Vector Aplicações de Vectores Procura Ordenação Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios AVALIAÇÃO BASEADA EM AMBIENTES 257

4 8.1 A Noção de Ambiente Criação de Procedimentos Aplicação de Procedimentos Avaliação de procedimentos simples Avaliação com variáveis locais Avaliação com definições internas Mecanismo de Avaliação Resumo Conceitos apresentados Exercícios ESTRUTURAS MUTÁVEIS Filas Operações básicas para filas Axiomatização Representação de filas como listas Realização das operações básicas Problemas com a representação escolhida Modificadores para pares Filas com indicação do início e do fim Pilhas Operações básicas para pilhas Axiomatização Representação de pilhas Realização das operaçoes básicas sobre pilhas Utilização de pilhas Ponteiros Gestão de Memória Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios PROGRAMAÇÃO COM OBJECTOS O Conceito de Objecto Classes e Instãncias Identidade e igualdade Classes, Subclasses e Herança Herança Múltipla Pilhas Como Objectos Resumo Conceitos apresentados Primitivas apresentadas Exercícios 346

5 11 EPÍLOGO Programas Algoritmos Linguagens Construção de abstracções Programação Arquitectura de programas Paradigmas de programação Técnicas usadas em programação Sistemas operativos Notas Finais 371 A MANUAL DE SOBREVIVÊNCIA EM SCHEME 373 A.1 Obtenção do Scheme 375 A.2 Janelas e Menus 376 A.2.1 Janela de interacção 378 A.2.2 Janela de definições 379 A.2.3 Ligação entre as janelas 380 A.3 Auxílio na Depuração 380 A.3.1 Detecção da origem de erros 380 A.3.2 Rastreio de procedimentos 382 A.3.3 Interrupção da execução 385 A.4 Avaliação Por Passos 385 A.5 Informação de Ajuda 387 B ESTUDO DE UM CASO 389 B.1 Análise do Problema 391 B.1.1 O conceito de polinómio 391 B.1.2 Polinómios reduzidos 392 B.1.3 Operações a realizar 393 B.1.4 Planeamento do projecto 394 B.2 Desenvolvimento da Solução 395 B.2.1 Tipos abstractos de informação 395 B.2.2 Algoritmos 402 B.3 Programação da Solução 411 B.3.1 Representação interna dos tipos 411 B.3.2 Programa 412 B.4 Manual do Utilizador 441 B.4.1 Carregamento 441 B.4.2 Comandos disponíveis 442 B.4.3 Exemplo de interacção 443 B.4.4 Limitações 443 B.5 Testes 444 B.5.1 Testes de módulos 444 B.5.2 Testes para operações 447

6 C SOLUÇOES DE EXERCÍCIOS SELECCIONADOS 451 C.1 Exercícios do Capítulo C.2 Exercícios do Capítulo C.3 Exercícios do Capítulo C.4 Exercícios do Capítulo C.5 Exercícios do Capítulo C.6 Exercícios do Capítulo C.7 Exercícios do Capítulo D EXEMPLOS DE PROJECTOS 487 D.1 Manipulação de Figuras Geométricas 489 D.1.1 Principais objectivos 489 D.1.2 Tipos a implementar 489 D.1.3 Duas representações para as figuras 496 D.1.4 Organização do código do projecto 497 D.1.5 Relatório 497 D.1.6 Trabalho a desenvolver 498 D.1.7 Código disponibilizado 499 D.2 Robot Explorador 502 D.2.1 Descrição do problema 502 D.2.2 Características do ambiente 502 D.2.3 Capacidades do robot 504 D.2.4 Tipos a implementar 505 D.2.5 Campeonato de robots 509 D.2.6 Relatório 510 D.2.7 Trabalho a desenvolver 510 D.3 Bases de Dados Dedutivas 510 D.3.1 Projecto 512 D.3.2 Passos a seguir 514 D.3.3 Interrogações com variáveis 515 D.3.4 Dados para teste do programa 520 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 521 ÍNDICE REMISSIVO 527