Processamento da Informação. Prof. Daniel M. Martin (2019 Q1)

Transcrição

1 Processamento da Informação Prof. Daniel M. Martin (2019 Q1)

2 Processamento da informação tem-se um conjunto de dados (entrada) deseja-se obter a resposta a uma pergunta sobre esses dados (saída)

3 Processamento da informação tem-se um conjunto de dados (entrada) deseja-se obter a resposta a uma pergunta sobre esses dados (saída)

4 Processamento da informação tem-se um conjunto de dados (entrada) deseja-se obter a resposta a uma pergunta sobre esses dados (saída) Processamento? O que é feito para se obter a saída a partir da entrada.

5 Processamento da informação (exemplos) Relatórios automatizados. Cenário: um setor de RH de uma instituição pública federal precisa listar mensalmente os funcionários que tiveram suas férias homologadas no Diário Oficial da União (D.O.U). Ler o D.O.U. de cada dia do mês Procurar o nome da instituição nos artigos (e.g. UFABC) Procurar por férias homologadas Encontrar o nome do funcionário

6 Processamento da informação (exemplos) Estimativa de demanda. Cenário: uma empresa provedora de internet de banda larga deseja estimar o número de funcionários de plantão após uma intensa tempestade para o reparo dos equipamentos danificados por raios. Olhar o mapa da região metropolitana atingida Baixar os dados (coordenadas) dos pontos atingidos por raios Estimar quantos modens foram danificados e estimar o fluxo de chamadas na central de atendimento ao cliente Calcular quantos funcionários extra são necessários para atender a demanda

7 Processamento da informação (exemplos) Ordenação. Dada uma lista de nomes, obter a mesma lista de nomes, só que em ordem alfabetica. Ler os nomes Mudar os nomes de lugar até obter lista ordenada

8 Problema computacional Como deve ser o processamento da entrada para obter a saída desejada?

9 Procesamento da informação pode ser feito: manualmente, por pessoas; automaticamente, por máquinas.

10 Processamento da informação manual muito lento sujeito a erros pouco volume de dados caro (exemplo chineses) (exemplo captcha)

11 Processamento da informação automatico muito rápido (depende) menos erros (depende) grande eficiência barato

12 Processamento da informação Nós temos um problema computacional a ser resolvido e precisamos de uma solução.

13 Processamento da informação Nós temos um problema computacional a ser resolvido e precisamos de uma solução. Uma vez que encontramos a idéia da solução, como descrevê-la?

14 Processamento da informação Nós temos um problema computacional a ser resolvido e precisamos de uma solução. Uma vez que encontramos a idéia da solução, como descrevê-la? Qualquer que seja a solução concebida para se resolver um problema, é necessário especificar (seja para uma pessoa ou para um computador) a maneira que a informação (dados de entrada) serão processados de forma não-ambígua!

15 Algoritmo

16 Algoritmo Uma sequência finita e precisa de instruções que devem ser seguidas para se resolver um problema.

17 Algoritmo Uma sequência finita e precisa de instruções que devem ser seguidas para se resolver um problema.

18 Algoritmo Uma sequência finita e precisa de instruções que devem ser seguidas para se resolver um problema.

19 Algoritmo Uma sequência finita e precisa de instruções que devem ser seguidas para se resolver um problema.

20 Algoritmo Uma sequência finita e precisa de instruções que devem ser seguidas para se resolver um problema.

21 Elementos de um algoritmo Ordem - as instruções ou passos devem seguir uma ordem. Finitude - a descrição de um algoritmo deve ser finita. Desambiguidade - nenhum passo pode ser duvidoso. Atomicidade - cada instrução deve ser atômica (1 passo). Especificação da entrada - dados que o algoritmo recebe. Especificação da saída - dados que o algoritmo produz.

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23 Problema x Instância

24 Exemplo de problema computacional: Encontrar o máximo divisor comum de dois números naturais a e b.

25 Exemplo de problema computacional: Encontrar o máximo divisor comum de dois números naturais a e b. Exemplo de instância desse problema: a = 18, b = 24

26 Exemplo de problema computacional: Encontrar o máximo divisor comum de dois números naturais a e b. Exemplo de instância desse problema: a = 18, b = 24 Outra instância desse problema: a = 703, b = 779

27 Algoritmo de Euclides (±300 BC) MDC(a, b) enquanto a b faça: se a > b então a a b senão b b a resposta: a

28 Exemplo de problema computacional: Dada uma sequência de números inteiros, colocá-los em ordem não-decrescente.

29 Exemplo de problema computacional: Dada uma sequência de números inteiros, colocá-los em ordem não-decrescente. Exemplo de instância:

30 Exemplo de problema computacional: Dada uma sequência de números inteiros distintos, colocá-los em ordem crescente. Exemplo de instância: Exemplo de instância:

31 Algoritmo Bubble-sort ORDENA( v[1... n] ) desordenado verdadeiro enquanto desordenado: desordenado falso para i variando de 1 até n-1 faça: se v[i] < v[i+1] então troca v[i] v[i+1] desordenado verdadeiro

32 Computação

33 Computação (sinômnimo de processamento)

34 Computação É o processo de se executar um algoritmo com entradas determinadas e obter a saída correspondente.

35 Computação É o processo de se executar um algoritmo com entradas determinadas e obter a saída correspondente. Pode ser feito manualmente, com lápis e papel.

36 Computação É o processo de se executar um algoritmo com entradas determinadas e obter a saída correspondente. Pode ser feito manualmente, com lápis e papel. Pode ser feito pelo computador.

37 Computação Para que um computador possa executar um algoritmo (fazer uma computação) é necessário codificar esse algoritmo em alguma linguagem que o computador (processador) entenda.

38 Linguagem de programação

39 Linguagem de programação Consiste de conjuntos finitos de: símbolos: comandos, palavras-chave, caracteres, etc; e regras de sintaxe: descrevem de maneira precisa como combinar os símbolos de forma válida (i.e. descrevem a estrutura da linguagem).

40 Linguagem de programação (baixo nível)

41 Linguagem de máquina É o conjunto de instruções que são compreendidas pelo processador.

42 Linguagem de máquina É o conjunto de instruções que são compreendidas pelo processador. Varia conforme o processador.

43 Linguagem de máquina É o conjunto de instruções que são compreendidas pelo processador. Varia conforme o processador. Exemplo de instrução:

44 Linguagem assembly É um conjunto de instruções mnemônicas que se traduzem quase que diretamente em linguagem de máquina.

45 Linguagem assembly É um conjunto de instruções mnemônicas que se traduzem quase que diretamente em linguagem de máquina. É uma linguagem de programação baixo nível (bem próxima à linguagem de máquina).

46 Linguagem assembly É um conjunto de instruções mnemônicas que se traduzem quase que diretamente em linguagem de máquina. É uma linguagem de programação baixo nível (bem próxima à linguagem de máquina). Depende do processador.

47 Linguagem assembly É um conjunto de instruções mnemônicas que se traduzem quase que diretamente em linguagem de máquina. É uma linguagem de programação baixo nível (bem próxima à linguagem de máquina). Depende do processador. (menos)

48 Algoritmo de Euclides programado em Assembly # encontra o MDC de 68 e 119 mov esi, 68 mov ebx, 119 jmp.l2.l3: mov ebx, edx.l2: mov eax, ebx idiv esi mov esi, ebx test edx, edx jne.l3

49 Linguagem de programação (alto nível)

50 Linguagem de programação (alto nível) Os objetivos de uma linguagem de alto nível são: ser mais próxima da linguagem natural; ter número pequeno de instruções; dar o máximo de controle sobre o computador, sem a necessidade de entendê-lo completamente.

51 Linguagem de programação (alto nível) Não existe uma definição formal de o quanto uma linguagem é de alto nível, mas... baixo nível alto nível

52 Linguagens de programação se classificam em Compiladas: o código-fonte é traduzido para código de máquina e escrito em um arquivo executável. Interpretadas: o código-fonte é traduzido para instruções de máquina em tempo de execução.

53 Popularidade das linguagens de programação

54 Fonte: TIOBE Index 2019 (

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56 Programa de computador É um texto que codifica um ou mais algoritmos.

57 Programa de computador É um texto que codifica um ou mais algoritmos. Deve ser escrito em uma linguagem de programação pré-determinada.

58 Programa de computador É um texto que codifica um ou mais algoritmos. Deve ser escrito em uma linguagem de programação pré-determinada. Deve obedecer regras sintáticas da linguagem escolhida.

59 Programa de computador É um texto que codifica um ou mais algoritmos. Deve ser escrito em uma linguagem de programação pré-determinada. Deve obedecer regras sintáticas da linguagem escolhida. Não faz nada sozinho: é necessário traduzí-lo para linguagem de máquina antes de podermos executar o algoritmo que ele codifica.

60 Java

61 Java Concebido por James Gosling, Mike Sheridan, e Patrick Naughton em 91

62 Java Concebido por James Gosling, Mike Sheridan, e Patrick Naughton em 91 Orientado a objetos

63 Java Concebido por James Gosling, Mike Sheridan, e Patrick Naughton em 91 Orientado a objetos Atualmente está na versão 11 (lançada em setembro de 2018)

64 Java Concebido por James Gosling, Mike Sheridan, e Patrick Naughton em 91 Orientado a objetos Atualmente está na versão 11 (lançada em setembro de 2018) Possui sintaxe parecida com C/C++

65 Hello world! em Java // Hello.java class Hello { public static void main(string[] args) { System.out.println("Olá mundo!"); } }

66 Compilando e executando $ javac Hello.java $ java Hello Olá mundo!

67 Entrada em Java // Idade.java import java.util.scanner; class Idade { public static void main(string[] args) { System.out.println("Olá! Em que ano você nasceu?" ); Scanner s = new Scanner(System.in); int ano = s.nextint(); int idade = ano; System.out.println("Então você completa " + idade + " este ano!" ); } }

68 Compilando e executando $ javac Idade.java $ java Idade Olá! Em que ano você nasceu? 1982 Então você completa 37 este ano!

69 Entrada c/ múltiplos dados // Soma.java import java.util.scanner; class Soma { public static void main(string[] args) { Scanner s = new Scanner(System.in); System.out.print("Entre com um número inteiro: "); int a = s.nextint(); System.out.print("Entre com outro número inteiro: "); int b = s.nextint(); int c = a + b; System.out.println("A soma desses números é: " + c); } }

70 Compilando e executando $ javac Idade.java $ java Idade Entre com um número inteiro: 23 Entre com outro número inteiro: 32 A soma desses números é: 55

71 Exercícios para casa Instalar Java Development Kit (JDK) no seu computador pessoal Procure no Google (e.g. instalando Java no windows ou instalando java no ubuntu ) Compilar e rodar os programas dados como exemplo nesta aula Fazer um programa que pede três números inteiros na entrada, calcula a média desses três números e mostra a média ao usuário.