LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO ESTRUTURADA CAPÍTULO 4 ESTRUTURA DE DECISÃO EM C#

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1 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO ESTRUTURADA CAPÍTULO 4 ESTRUTURA DE DECISÃO EM C# A estrutura de decisão, em qualquer linguagem de programação, é baseada em expressões lógicas, mais conhecida por lógica booleana (ou álgebra booleana) Estas expressões tratam da combinação algébrica de valores que podem resultar em um de dois valores, verdadeiro ( true ) ou falso ( false ) Estes valores estão associados aos valores binários 1 e 0 É a partir dos resultados destas expressões que as decisões são tomadas Adicionalmente será apresentada (embora seu uso não seja recomendado) a estrutura go to que, assim como as estruturas de decisão estabelece um desvio de fluxo de execução do programa 41 Lógica Booleana As comparações lógicas (ou booleanas) requerem o uso de operadores lógicos, ou relacionais, Tabela 10 Operador Categoria Descrição Exemplo Resultado == binário igual a==b retorna verdadeiro se a for igual a b!= binário diferente a!=b retorna verdadeiro se a for diferente de b > binário Maior que a > b retorna verdadeiro se a for maior que b < binário Menor que a < b retorna verdadeiro se a for menor que b >= Maior ou retorna verdadeiro se a for maior ou binário a >= b igual igual a b <= Menor ou retorna verdadeiro se a for menor ou binário a <= b igual igual a b Exemplos: Tabela 10 Operadores relacionais As expressões booleanas abaixo produzem os seguintes resultados para os valores apresentados pelas variáveis a e b: a=3 e b=3 a == b verdadeiro ou true (1 em código binário); a=3 e b=3 a!= b falso ou false (0 em código binário); a=3 e b=5 a == b falso ou false (0 em código binário); a=3 e b=5 a!= b verdadeiro ou true (1 em código binário); a= Pedro e b= Pedro a == b verdadeiro ou true (1 em código binário); Obs: Para o uso de strings existem outros recursos computacionais na linguagem mais seguros para tal expressão, por ora, podemos empregar esta como uma alternativa a= 1 e b= 1 a!= b falso ou false (0 em código binário); a= 1 e b=1 a!= b verdadeiro ou true (1 em código binário); Linguagem de Programação Estruturada 33

2 Obs: A variável a é tratada como do tipo caractere, enquanto que a variável b é do tipo inteiro; a= 5,001 e b=5 a > b verdadeiro ou true (1 em código binário); a= 5,000 e b=5 a > b falso ou false (0 em código binário); a= 5,001 e b=5 a >= b verdadeiro ou true (1 em código binário); a= 5,001 e b=5 a <= b falso ou false (0 em código binário); a= 5,000 e b=5 a <= b verdadeiro ou true (1 em código binário); Existem operadores lógicos que tratam da combinação do resultado de duas expressões lógicas, também conhecidos por operadores lógicos combinacionais Estes operadores são ternários por envolver, pelo menos, três variáveis em sua composição Eles são muito empregados na definição de intervalos, principalmente, numéricos Tratam-se dos operadores E (representado em C# por &&), OU (representado em C# por Não é o sinal de exclamação e sim o de barras verticais) e suas composições com o operador NÃO (representado em C# por!) Este último faria uma composição com os operadores E, resultando no operador NÃO E (representado em C# como!&) e OU, resultando no operador NÃO OU (representado em C# como! ) O uso do operador NÃO, precedendo qualquer outro operador ou isoladamente, resulta na inversão do valor final da expressão lógica ou da variável lógica As Tabelas 11 e 12 representam estas operações lógicas Nelas os valores representados por Expressão 1 e Expressão 2 tratam de resultados de expressões lógicas elaboradas com operadores relacionais (do tipo: a > b ) Expressão 1 Expressão 2 Resultado Expressão 1 && Expressão 2 Resultado Expressão 1!& Expressão 2 F(Falso) F(Falso) F(Falso) V(Verdadeiro) F(Falso) V(Verdadeiro) F(Falso) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) F(Falso) F(Falso) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) F(Falso) Tabela 11 Operadores lógicos E e NÃO-E aplicados à duas expressões lógicas Exemplo: Sejam as expressões lógicas: a > b (Expressão 1) e a < c (Expressão 2) A operação lógica: (a > b) && (a < c) apresentaria o resultado final: Verdadeiro ou True para a = 7; b = 3 e c = 10 e Falso ou false para a=3 ; b = 3 e c = 10 NOTA: Observe que a expressão lógica representa, matematicamente, a verificação se um valor atribuído à variável a, pertence ao intervalo: 3 < a < 10 Linguagem de Programação Estruturada 34

3 Expressão 1 Expressão 2 Resultado Expressão 1 Expressão 2 Resultado Expressão 1! Expressão 2 F(Falso) F(Falso) F(Falso) V(Verdadeiro) F(Falso) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) F(Falso) V(Verdadeiro) F(Falso) V(Verdadeiro) F(Falso) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) V(Verdadeiro) F(Falso) Tabela 12 Operadores lógicos OU e NÃO-OU aplicados à duas expressões lógicas Exemplo: Sejam as expressões lógicas: a <= b (Expressão 1) e a >= c (Expressão 2) A operação lógica: (a >= b) (a <= c) apresentaria o resultado final: Falso ou false para a = 7; b = 3 e c = 10 e Verdadeiro ou true para a=3 ; b = 3 e c = 10 NOTA: Observe que a expressão lógica representa, matematicamente, a verificação se um valor atribuído à variável a, não pertence ao intervalo: 3 < a < Exercícios Propostos A tabela abaixo apresenta uma série de operações lógicas envolvendo diversas variáveis Reescreva na própria tabela estas operações utilizando os operadores lógicos, conforme definidos na linguagem C# Apresente o resultado da expressão, considerando os valores indicados na tabela: Expressão Expressão Lógica Valor(es) Resultado a b a = 3 ; b = 5; a > b a = 3 ; b = 3; a = 5 a = 5 a 5 a = 5 5 < a 10 a = 5 5 a 10 a = 5 b < a < c a= l ; b = a ; c= i a b a = André ; b= Pedro Linguagem de Programação Estruturada 35

4 422 Uma universidade tem como prática a associação de conceitos às notas de suas disciplinas segundo o modelo apresentado no quadro abaixo Preencha este quadro com a expressão lógica que represente cada um desses conceitos: Nota (Intervalo) Conceito Expressão lógica 9,5 (inclusive) a 10,0 (inclusive) Louvor 8,5 (inclusive) a 9,5 Ótimo 7,5 (inclusive) a 8,5 Bom 6,5 (inclusive) a 7,5 Regular 5,5 (inclusive) a 6,5 Insuficiente Abaixo de 5,5 Deficiente 43 Estruturas de Decisão Toda estrutura de decisão está vinculada ao resultado uma expressão lógica A decisão (ou o caminho) será executada em função do valor (lógico) que esta expressão pode assumir Existem diversos tipos de estruturas de decisão As mais usuais e aplicadas são a partir das instruções if e switch 431 A instrução if Trata-se da instrução mais versátil e conhecida em estruturas de decisão A instrução if causa um desvio do fluxo de execução das instruções de um programa em função do resultado de uma condição, que nada mais é que uma expressão lógica Sua sintaxe, na forma mais simples é a apresentada na Figura 16 static void Main (string [ ] args); < instrução 1>; verdadeira < instrução 2>; if ( < expressão lógica > ) < instrução 3> ; <instrução 4>; Figura 16 Sintaxe da instrução if Linguagem de Programação Estruturada 36

5 Observe que a expressão lógica está vinculada ao problema em questão, ou seja, aos requisitos de programação Um exemplo prático da aplicação desta instrução seria a resolução de um dos itens relacionados na tabela apresentada no exercício proposto 422 Suponha que o valor do conceito relacionado à nota do aluno seja atribuída a uma variável do tipo String denominada Conceito, com valor inicial igual à, ou seja, um String vazio A condição para que seja atribuído um valor de conceito, conforme a tabela do exercício, estaria vinculado ao valor da variável do tipo Double denominada nota Esta variável nota receberia um valor de entrada (via teclado) que seria utilizado na expressão lógica representada abaixo: nota >=7,5 && nota < 8,5 É conhecido (pela consulta à tabela apresentada no exercício) que o intervalo atribuído a esta expressão lógica corresponde ao conceito Bom Sendo a expressão verdadeira, deve-se atribuir o valor Bom a variável Conceito A construção da instrução que estabelece esta estrutura de decisão é apresentada abaixo Exemplo 1: if (nota >= 7,5 && nota < 8,5 ) Conceito = Bom ; A listagem abaixo refere-se a um programa que recebe como entrada o nome de um aluno de uma sala de aula e suas notas semestrais, P1 e P2 Considerando todas entradas válidas ele calcula e exibe como saída, o nome do aluno, a média final e o status do aluno Este último será Aprovado, caso o aluno tenha uma média superior ou igual à 7,0 ou Exame, caso contrário Segue após esta listagem a tela de saída do programa considerando a seguinte entrada: Nome: Cora Coralina P1=9,5 P2 = 9,0 static void Main(string[] args) { Declaração de variáveis string nome, status; double P1,P2,Media; Inicialização das Variáveis P1=00; P2=00; status = "Reprovado"; Entrada de dados via teclado ConsoleWriteLine("\n ==> Digite o nome do Aluno:"); nome = ConsoleReadLine(); ConsoleWriteLine("\n ==> Digite a nota P1 do Aluno:"); P1 = ConvertToDouble(ConsoleReadLine()); ConsoleWriteLine("\n ==> Digite a nota P2 do Aluno:"); P2 = ConvertToDouble(ConsoleReadLine()); Cálculo da média Linguagem de Programação Estruturada 37

6 Media=(P1+P2)/2; Verificação do status do aluno if (Media >=70)status="Aprovado"; ConsoleWriteLine("\n****************************************************************** ***********"); ConsoleWriteLine("\nNome: {0", nome); ConsoleWriteLine("\nNotas\tP1: {0 \tp2: {1 \tmédia: {2", P1, P2, Media); ConsoleWriteLine("\n {0", status); ConsoleWriteLine("\n****************************************************************** ***********"); Atividades em Laboratório (Instrução if simples) Elabore um programa em C# que receba como entrada o nome de um aluno, o RA (Registro Acadêmico) deste aluno, o nome de uma disciplina e suas respectivas notas: P1 e P2 A seguir ele calcula a média do aluno e associa esta média ao conceito mostrado na tabela abaixo O programa deverá apresentar como saída: Nome do aluno: RA do aluno: Notas P1: P2: Média final: Conceito: Média Conceito 9,5 (inclusive) a 10,0 (inclusive) Louvor 8,5 (inclusive) a 9,5 Ótimo 7,5 (inclusive) a 8,5 Bom 6,5 (inclusive) a 7,5 Regular 5,5 (inclusive) a 6,5 Insuficiente Abaixo de 5,5 Deficiente Linguagem de Programação Estruturada 38

7 Elabore um programa em C# que receba como entrada três números reais Considerando todas as entrada válidas, o programa deverá exibir estas entradas em ordem decrescente de valores Instrução if then - else A estrutura de decisão empregando a instrução if simples não apresenta uma opção de execução de instruções caso sua condição (expressão lógica) seja falsa Neste caso utilizamos uma estrutura de decisão que emprega este recurso, denominada if then else Sua sintaxe é representada na Figura 17 static void Main (string [ ] args); < instrução 1>; < instrução 2>; if ( < expressão lógica > ) <instrução 3> ; else <instrução 4>; <instrução 5> <instrução 6> verdadeira falsa Figura 17 Sintaxe da instrução if then - else É importante ressaltar nesta sintaxe: a sintaxe da instrução para a opção verdadeira é idêntica a do if-simples; a instrução para a condição falsa inicia com o termo else e o final da estrutura de decisão ocorre com o ponto-e-vírgula após a instrução que acompanha o termo else ( <instrução 4> ) Exemplo 2: O exemplo abaixo é uma adequação do Exemplo 1, apresentado anteriormente No Exemplo 1 foi atribuído o valor Reprovado à variável status Caso o aluno tivesse média para aprovação seria então atribuído o valor Aprovado à esta mesma variável Neste exemplo, Linguagem de Programação Estruturada 39

8 Exemplo 2, a variável status será inicializada com o valor, ou seja, em branco ou vazia Caso a média do aluno seja suficiente para a sua aprovação (resultado da expressão lógica verdadeira), será atribuído o valor Aprovado à esta variável, caso contrário (resultado da expressão lógica falsa), será atribuído o valor Exame para a variável status Observe que na apresentação do resultado, apresenta-se na tela o conteúdo desta variável A inplementação da nova estrutura de decisão fica da seguinte forma: if (Media >= 70) status = "Aprovado"; else status = "Exame"; O resultado da execução do programa fica: Atividade em Laboratório (Instrução if then else) Elabore um programa em C# que receba, como entrada, um número Real Considerando válida a entrada ele verifica se este valor pertence ao intervalo: 3 x < 15apresentando como resultado uma das seguintes mensagens: o O valor de x = (apresenta o valor) Pertence ao intervalo estabelecido ou o O valor de x = (apresenta o valor) Não pertence ao intervalo estabelecido Bloco de instruções Existem situações em que deseja-se executar mais de uma instrução a partir da ocorrência de uma determinada decisão Neste caso utilizam-se os blocos de instruções Embora já explorado no capítulo 2 (item 23), a criação e aplicação deste recurso, requer um exemplo específico para estruturas de decisão,visto sua possibilidade de não incorrer em erros de compilação e sim de lógica Sempre que utilizar este tipo de aplicação, recomenda-se uma análise prévia do algoritmo (via fluxograma e testes) a fim de evitar a ocorrência de tais erros Linguagem de Programação Estruturada 40

9 Exemplo 3: O exemplo abaixo é uma adaptação do Exemplo 2 No Exemplo 2 foi atribuído o valor Exame à variável status caso a média do aluno não fosse suficiente para a sua aprovação Neste caso acrescentaremos a informação sobre a nota necessária para aprovação do aluno Observe que, visto a apresentação dos resultados serem diferentes para cada uma das opções, incluímos as instruções para impressão dentro dos blocos de instruções Sendo assim, a estrutura de decisão fica da seguinte forma: Media=(P1+P2)/2; Impressão de parte da saída do programa: ConsoleWriteLine("\n*****************************************************"); ConsoleWriteLine("\nNome: {0", nome); ConsoleWriteLine("\nNotas\tP1: {0 \tp2: {1 \tmédia: {2", P1, P2, Media); Verificação do status do aluno if (Media >= 70) { status = "Aprovado"; ConsoleWriteLine("\n {0", status); else { status = "Exame"; ne = 10 - Media; ConsoleWriteLine("\n{0 ==> Nota necessária para Aprovação {1", status,ne); ConsoleWriteLine("\n*************************************************************"); O resultado da execução do programa fica: Atividade em Laboratório (Instrução if then else) Elabore um programa em C# que receba como entrada os parâmetros de uma equação 2 do segundo grau do tipo: ax + bx + c = 0, sendo a, b e c R e a 0 Linguagem de Programação Estruturada 41

10 Considerando todas as entradas válidas, o programa deverá calcular e apresentar como saída: o Uma mensagem se a equação possui ou não raízes reais; o Os valores das raízes da equação caso exista 432 A instrução switch - case Trata-se de uma instrução comumente empregada em múltiplas opções, ou seja, ela é baseada em uma variável teste, que deve ser do tipo inteiro ou caractere Sua sintaxe é apresentada abaixo, Figura 18 switch( < variável de teste > ) { Case <valor de comparação1>: <instrução 1>; <instrução 2>; Case <valor de comparação2>: <instrução 3>; <instrução 4>; default: <instrução n-1>; <instrução n>; Figura 18 Sintaxe da instrução switch - case É importante ressaltar o emprego da instrução break nesta estrutura Sempre que a instrução break for utilizada dentro de uma estrutura, ela proporciona sua finalização, ou seja, a execução do programa passará a continuar a partir da primeira linha após o final da estrutura que ela está declarada Trata-se de uma instrução de desvio de fluxo de execução Existem outros recursos que realizam a mesma operação, como por exemplo a instrução go to que veremos adiante Exemplo 4: Este exemplo é uma aplicação prática da instrução switch-case Nele vamos construir uma calculadora que realiza as operações matemáticas básicas (soma, subtração, divisão e multiplicação) entre dois números e apresenta seu resultado Segue o código do programa abaixo e um exemplo de execução: Linguagem de Programação Estruturada 42

11 static void Main(string[] args) { Declaração de variáveis double a,b,resultado; char operacao; Inicialização das Variáveis a=00; b=00; resultado = 00; operacao=' '; Entrada de dados via teclado ConsoleWriteLine("\n ==> Digite o primeiro valor:"); a = ConvertToDouble(ConsoleReadLine()); ConsoleWriteLine("\n ==> Digite o segundo valor:"); b = ConvertToDouble(ConsoleReadLine()); ConsoleWriteLine("\n ==> Digite a operação desejada:"); operacao = ConvertToChar(ConsoleReadLine()); Estrutura de Decisão switch - case switch (operacao) { case '+': resultado=a+b; ConsoleWriteLine("\n ==> Soma = {0",resultado); case '-': resultado=a-b; ConsoleWriteLine("\n ==> Subtração = {0",resultado); case '*': resultado=a*b; ConsoleWriteLine("\n ==> Produto = {0",resultado); case '/': resultado=a/b; ConsoleWriteLine("\n ==> Divisão = {0",resultado); default: ConsoleWriteLine("\n ==> Opção errada Operação desconhecida"); Linguagem de Programação Estruturada 43

12 Atividade em Laboratório (Instrução switch - case) Elabore um programa em C# que calcule e apresente como resultado a área das seguintes figuras geométricas: o Quadrado; o Retângulo; o Triângulo; o Trapézio; o Circunferência e o Cilindro Considere válidas todas as entradas do programa 44 - A instrução goto Trata-se de uma forma bastante prática para desvio de fluxo de execução de um programa Seu emprego requer a utilização de labels (ou etiquetas) Sempre que desejar ocasionar um desvio de fluxo para uma determinada posição do programa utiliza-se a instrução goto acrescida do nome de um label (etiqueta) Este label indica a posição para qual desejamos desviar a execução do programa A Figura 19 apresenta, de forma ilustrativa, tanto a sintaxe da instrução goto, como seu funcionamento <instrução 1>; goto meulabel; <instrução 2>; <instrução 3>; <instrução 4>; meulabel: <instrução 5>; <instrução 6>; <instrução 7>; Figura 19 Sintaxe da instrução goto Observe nesta figura que as instruções 2, 3 e 4 não serão executadas neste programa A instrução goto é muito útil quando se pretende associar, ou sair ( encerrar) uma estrutura de decisão ou de repetição à uma posição do programa, porém, deve-se evitar seu uso, pois, seu custo computacional ser muito alto em termos de desempenho e entendimento do programa Linguagem de Programação Estruturada 44

13 Exemplo 5: O código abaixo mostra como o uso da instrução goto pode tornar o programa confuso O resultado da execução do programa é apresentado a seguir static void Main(string[] args) { int meuinteiro = 5; segundopasso: goto adicionavalor; escreveresultado: ConsoleWriteLine("Meu Inteiro = {0", meuinteiro); goto segundopasso; adicionavalor: meuinteiro += 10; if (meuinteiro > 100) goto final; goto escreveresultado; final: ; Atividade em Laboratório (Instrução goto) Implemente o programa do Exemplo 5, execute ele passo a passo Elabore um fluxograma deste algoritmo Linguagem de Programação Estruturada 45

14 Nome: TAREFA 4 ESTRUTURA DE DECISÃO EM C# RA: Curso: Turma: 1) Fazer um algoritmo em C# que leia o código correspondente ao cargo de um funcionário Considerando a entrada válida, o algoritmo exibe o cargo e o percentual de aumento ao qual este funcionário tem direito segundo a tabela abaixo: Código Cargo Percentual 1 Escriturário 50% 2 Secretária 35% 3 Caixa 20% 4 Gerente 10% 5 Diretor 5% 2) Uma companhia de seguros tem três categorias de seguros baseadas na idade e ocupação do segurado Somente pessoas com pelo menos 18 anos e não mais de 70 anos podem adquirir apólices de seguros Quanto às classes de ocupações foram definidos três grupos de risco A tabela a seguir fornece as categorias em função da faixa de idade e do grupo de risco: idade Grupo de Risco baixo médio alto 18 a a a Elabore um programa em C# que recebe a idade e o grupo de risco de um indivíduo (b baixo, m médio ou a alto) Considerando todas as entradas válidas o programa deverá determinar e exibir o número do grupo de risco (1 a 9) do indivíduo 3) Uma empresa decidiu dar uma gratificação de Natal aos seus funcionários, baseada no número de horas extras e no número de horas que o funcionário faltou ao trabalho O valor do prêmio é obtido pela consulta na tabela a seguir, em que: H = (número de horas extras) (2/3 * (números de horas-falta)) H (minutos) Prêmio ($) > <= Linguagem de Programação Estruturada 46

15 Fazer um algoritmo em C# que leia o número de horas extras e o número de horas-falta em minutos de um funcionário Considerando válida todas as entradas, o algoritmo deverá exibir o número de horas extras, o número de horas-falta (em horas) e o valor do prêmio Linguagem de Programação Estruturada 47