Aula 05 Lógica de Programação: Variáveis e Estruturas sequenciais

Transcrição

1 BC-0005 Bases Computacionais da Ciência Aula 05 Lógica de Programação: Variáveis e Estruturas sequenciais Prof. Rodrigo Hausen (baseado nos slides do Prof. Jesús P. Mena-Chalco) 1

2 Introdução Programa é uma sequência de ordens (comandos, instruções) dadas a um computador que, a partir de dados inseridos, obtêm um resultado que será disponibilizado por algum dispositivo de saída Entrada de Dados 2 5 Processamento dos comandos de um programa Saída de Dados 10 2

3 Introdução Uma instrução é a informação que indica a um computador uma ação elementar. Para a construção de um programa é necessário um conjunto de instruções colocadas em ordem sequencial lógica: Algoritmo 3

4 Introdução Algoritmo = Receita Sequência lógica de passos executados até atingir um objetivo ou solução de um problema Toda receita deve ter: ingredientes (dados de entrada) passos da execução resultado esperado (dados de saída) Exemplos de situações onde uma sequência lógica e ordenada de passos é necessária: Fazer um bolo Construir um robô para explorar um local desconhecido Trocar uma lâmpada 4

5 Al-Khorezmi: Um Matemático pouco conhecido Matemático, astrônomo, astrólogo, geógrafo e autor Persa (Bagdad, c.850) Descreveu o sistema numérico atual a um nível entendível. al-khwarizmi, Al-Khawarizmi, Al-Khawaritzmi ou al-khowarizmi O primeiro pensador algoritmico. Selo postal (Rusia, 1983) Comemorando o aniversário

6 Objetivos da aula Objetivo da aula: Como fornecer instruções a um computador, de maneira que ele possa nos auxiliar a resolver problemas: Para isto precisamos de dois ingredientes: Linguagem Lógica 6

7 O conceito da instrução As instruções diferem de acordo com a funcionalidade da máquina: 7

8 Prática com Scilab 8

9 (1) Primeiro problema Cálculo da área, perímetro e diagonal de um quadrado de lado x. x x Entrada: tamanho do lado x, onde x > 0 Saída: área, perímetro e diagonal de um quadrado de lado x 9

10 (1) Primeiro problema -->x = 2; -->area = x^2 area = 4. -->perimetro = 4*x perimetro = 8. -->diagonal = sqrt(2)*x diagonal =

11 (2) Ordem de operações Na matemática, os parênteses destacam a prioridade de cálculo: as contas dentro de parênteses são resolvidas primeiro. Podem ser usados vários tipos de parênteses, como - Parênteses ( ) - Colchetes [ ], ou - Chaves { }, mas estes servem apenas para uma melhor visualização dos pares e não têm influência na ordem. 11

12 (2) Ordem de operações --> >(4+2) - (6+10)

13 (2) Ordem de operações -->2+3*4-5 Qual seria a resposta? Apenas pense na resposta, não use o scilab! 13

14 (2) Ordem de operações -->2+3*

15 (2) Ordem de operações -->2+3* >2+(3*4)

16 (2) Ordem de operações -->2+3* >2+(3*4) >2+3*(4-5) -->(2+3)*

17 (2) Ordem de operações -->1+2-3*4/2 Qual seria a resposta? Apenas pense na resposta, não use o scilab! 17

18 (2) Ordem de operações -->1+2-3*4/ >(1+2)-3*(4/2)

19 (2) Ordem de operações -->1*(2*(3+4)) >1*2*

20 (2) Ordem de operações --> 2*3+12/

21 (2) Ordem de operações 21

22 (2) Ordem de operações --> x = 2*(3+12)/5-5 x = 1. 22

23 (2) Ordem de operações -->factorial(3)

24 (3) Série de Fibonacci 24

25 (3) Série de Fibonacci 25

26 (3) Série de Fibonacci Os números de Fibonacci estão relacionados com um número bem conhecido chamado razão áurea i-ésimo número de Fibonacci pode ser aproximado pela seguinte equação: 26

27 (3) Série de Fibonacci -->i=0; -->termo1 = (1+sqrt(5))/2 termo1 = >termo2 = (1-sqrt(5))/2 termo2 = >(termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) 0. -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 0. 27

28 (3) Série de Fibonacci Converge para a razão áurea 28

29 (3) Série de Fibonacci 29

30 (3) Série de Fibonacci 30

31 (3) Série de Fibonacci -->i=1; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 1. -->i=2; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 1. -->i=3; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 2. 31

32 (3) Série de Fibonacci -->i=4; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 3. -->i=5; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 5. -->i=6; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) 8. 32

33 (3) Série de Fibonacci -->i=7; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) >i=8; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) >i=6; -->floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) )

34 (4) Função Fibonacci Ou: Menu Aplicativos SciNotes 34

35 (4) Função Fibonacci 35

36 (4) Função Fibonacci i = 10 termo1 = (1+sqrt(5))/2 termo2 = (1-sqrt(5))/2; Fi = floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) Em seguida, vá no menu Executar arquivo com eco ou pressione Ctrl + L 36

37 (4) Função Fibonacci 37

38 (4) Função Fibonacci Altere as instruções para: function Fi = fibonacci(i) termo1 = (1+sqrt(5))/2 termo2 = (1-sqrt(5))/2; Fi = floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) endfunction Em seguida, vá no menu Executar Salvar e executar ou pressione F5. Grave com o nome de fibonacci.sce 38

39 (4) Função Fibonacci saída entrada function Fi = fibonacci(i) passos termo1 = (1+sqrt(5))/2 termo2 = (1-sqrt(5))/2; Fi = floor( (termo1^i - termo2^i)/sqrt(5) ) endfunction Importante! Se seu algoritmo deve ter algum resultado na saída, pelo menos um dos passos deve ser a atribuição de um valor à saída (retorno). 39

40 (4) Função Fibonacci -->fibonacci(10) >fibonacci(11) >fibonacci(12) >fibonacci(13)

41 (4) Função Fibonacci -->fibonacci([0:11])

42 (4) Função Fibonacci -->r1 = fibonacci(30:1:33) r1 = >r2 = fibonacci(34:1:37) r2 =

43 Variáveis -->r1 r1 = >r2 r2 = >whos -name r1 Name Type r1 constant Size 1 by 4 Bytes 48 -->whos -name r2 Name Type r2 constant Size 1 by 4 Bytes 48 43

44 Variáveis -->c = r1+r2 c = >d = [r1, r2] d = >e = [r1 ; r2] e =

45 (5) Função para desenhar função cosseno Crie um novo arquivo (Arquivo Novo). function grafcosseno(a, b, passo) x = a:passo:b; fx = cos(x); clf(); plot(x, fx); xlabel('x'); ylabel('cos(x)'); endfunction Em seguida, vá no menu Executar Salvar e executar ou pressione F5. Grave com o nome de grafcosseno.sce 45

46 (5) Função para desenhar função cosseno entrada function grafcosseno(a, b, passo) x = a:passo:b; fx = cos(x); clf(); plot(x, fx); xlabel('x'); ylabel('cos(x)'); endfunction passos da execução Esta função faz algo, mas não retorna nada! 46

47 (5) Função para desenhar função cosseno -->grafcosseno(-30, 60, 0.5) 47

48 (5) Função para desenhar função cosseno -->grafcosseno(-30, 60, 1) 48

49 Atividade 05: Tidia-ae Função em Scilab Crie uma função em Scilab cparaf, que faz a conversão de graus celsius para fahrenheit. A função recebe apenas 1 parâmetro c (número real) que indica a temperatura em graus celsius. Ela retorna a temperatura correspondente em graus Fahrenheit. A atividade deve ser enviada pelo Tidia-ae até às 17h do dia 20/julho. - Arquivo a ser enviado: cparaf.sci 49

50 Para casa Ler capítulo 5 Fazer a atividade 5 e entregar no Tidia Quem quiser apresentar projeto no final do curso, deve enviar via Tidia uma proposta (cenário) até as 17h do dia 20/jul (próxima quarta-feira) Seu projeto pode ser um programa interessante no Scilab Pode ser um programa interessante usando o Scratch ( Pode ser sobre seu projeto de BECN, caso você use alguma das ferramentas ensinadas neste curso, mas com foco no uso das ferramentas. 50