Tópicos preliminares. O que é Lógica?

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1 Tópicos preliminares Prof. Hudson Costa O que é Lógica? A Lógica trata da correção do pensamento. Como filosofia, ela procura saber por que pensamos assim e não de outro jeito. Com arte ou técnica, ela nos ensina a usar corretamente as leis do pensamento. 1

2 O que é um algoritmo? Algoritmo é uma seqüência de passos que visam atingir um objetivo bem definido. Podemos definir algoritmo da seguinte maneira também: Algoritmo é a descrição de um conjunto de ações que, obedecidas, resultam numa sucessão finita de passos, atingindo o objetivo. O que é um padrão de comportamento? Imagine a seguinte seqüência de números: 1, 6, 11, 16, 21, 26,... Para determinar o sétimo elemento da série, precisamos descobri qual a sua regra de formação, isto é, seu padrão de comportamento. 2

3 Quais os obstáculos de um programador? Certamente, o maior problema que envolve a construção de algoritmos é a complexidade: portanto, quando tentamos construir um, o objetivo principal é vencer a complexidade do problema a ser solucionado. O que é complexidade? Para nós, complexidade será sempre encarada como sinônimo de variedade, que por sua vez representa a quantidade de situações diferentes que um problema pode apresentar, as quais devem ser previstas na sua solução. 3

4 O que? versus Como? Uma das maiores responsáveis, talvez a maior, pelo aumento desmedido da complexidade é a forma errônea de autoquestionar-se a respeito de um dado problema, pois isso pode levar a respostas irrelevantes à solução do mesmo, gerando algoritmos mais complexos do que o necessário. O que versus Como? Se observarmos com atenção, toda pergunta como? sempre nos induz a uma resposta irrelevante e, por outro lado, uma pergunta o quê? leva-nos a uma resposta direta e obejtiva. 4

5 Legibilidade Mede a capacidade de compreensão do algoritmo por qualquer observador (que não o construiu), a clareza com que sua lógica, está exposta. Quanto mais legível for o algoritmo, menor será a sua complexidade, portanto, devemos cuidar para não diminuir a legibilidade, já que estaremos aumentando desnecessariamente a complexidade. Método para construção de algoritmos 1. Ler atentamente o enunciado. 2. Retirar do enunciado a relação de entradas de dados. 3. Retirar do enunciado a relação de saídas de dados. 4. Determinar o que deve ser feito para transformar as entradas determinadas nas saídas especificadas. 5. Construir o algoritmo. 6. Executar o algoritmo. 5

6 Tipos primitivos Inteiro: toda e qualquer informação numérica que pertença ao conjunto dos números inteiros relativos (negativa, nula ou positiva). Real: Toda e qualquer informação numérica que pertença ao conjunto dos números reais. Caractere: toda e qualquer informação composta por um conjunto de caracteres alfanuméricos e/ou especiais (# $ % &). Lógico: toda e qualquer informação que pode apenas assumir duas situações. Constantes e Variáveis Constantes: entendemos que uma informação é constante quando não sofre nenhuma variação no decorrer do tempo. Variável: uma informação é classificada como variável quando tem a possibilidade de ser alterada em algum instante no decorrer do tempo. 6

7 Formação de identificadores e declaração de variáveis 1. Devem começar por um caracter alfabético. 2. Podem ser seguidos por mais caracteres alfabéticos e/ou numéricos. 3. Não é permitido o uso de caracteres especiais. No ambiente computacional, as informações variáveis são guardadas em dispositivos eletrônicos analogamente chamado de memória. Exemplos: X : inteiro; NOME, ENDERECO: caractere; RESPOSTA: lógico; SALARIO: real; Expressões e operadores aritméticos Denominamos expressão aritmética aquela cujos operadores são aritméticos e cujos operandos são constantes e/ou variáveis do tipo numérico (inteiro e/ou real). Chamamos de operadores aritméticos o conjunto de símbolos que representa as operações básicas da matemática: + (adição) ** (potenciação) - (subtração) / (divisão) * (multiplicação) // (radiciação) 7

8 Funções Matemáticas sen(x): seno de x cos(x): cosseno de x tg(x): tangente de x arctg(x): arco cuja tangente é x arccos(x): arco cujo cosseno é x arcosen(x): arco cujo seno é x abs(x): valor absoluto (módulo) de x int(x): a parte inteira de um número fracionário frac(x): a parte fracionária de x ard(x): transforma, por arredondamento, um número fracionário em inteiro sinal(x): fornece valor -1, +1 ou zero conforme o valor x seja negativo, positivo ou nulo. rnd(x): valor randômico a x. Operadores relacionais = (igual a) <> (diferente de) > (maior que) >= (maior ou igual a) < (menor que) <= (menor ou igual a) Operadores lógicos Símbolo e ou xou não Função conjunção disjunção (não-exclusiva) disjunção (exclusiva) negação 8

9 Tabelas verdade Tabela verdade é o conjunto de todas as possibilidades combinatórias entre os valores de diversas variáveis lógicas, as quais se encontram em apenas duas situações, e um conjunto de operadores lógicos. Tabelas verdade A B A e B F F F F V F V F F V V V A B A ou B F F F F V V V F V V V V A B A xou B F F F F V V V F V V V F A F V não A V F 9

10 Comando de atribuição Um comando de atribuição permite-nos fornecer um valor a uma certa variável, onde o tipo dessa informação deve ser compatível com o tipo da variável, isto é, somente podemos atribuir um valor lógico a uma variável capaz de comportá-lo, ou seja, uma variável declarada do tipo lógico. Exemplo: A, B: lógico; X: inteiro; A verdadeiro; X DIV 5; B 5 = 3; Comandos de entrada e saída Um algoritmo deve permitir ao usuário fornecer qualquer tipo de informação a algumas variáveis, mesmo sem saber ao certo que informação será fornecida. Então, assim como havia um comando para atribuir um valor à determinada variável, temos também um comando que permite que o usuário forneça um valor, isto é, que realize uma entrada de dados. O comando de entrada de dados possui a seguinte sintaxe: leia ( variável1, variável2,..., variáveln); Já o comando de saída de dados têm a seguinte sintaxe: escreva (variável1, variável2,..., variáveln); 10

11 Comandos de entrada e saída Exemplos de entrada: leia (X); leia(a, XPTO, NOTA); Exemplos de saída: escreva(y); escreva(a, XPTO, NOTA); escreva( Bom dia, NOME); escreva( Você pesa, X*2, quilos ); Blocos Um bloco pode ser definido como um conjunto de ações com uma função definida: neste caso um algoritmo pode ser definido como um bloco. Ele serve também para definir os limites nos quais as variáveis declaradas em seu interior são conhecidas. Exemplo: inicio {início do bloco} {declaração de variáveis} {seqüência de ações} fim. {fim do bloco} 11

12 Exercícios 1. Crie uma seqüência lógica para tomar um banho. 2. Um homem precisa atravessar um rio com um barco que possui capacidade de carregar apenas ele mesmo e mais uma de suas três cargas, que são: um lobo, um bode e um maço de alfafa. O que o homem deve fazer para conseguir atravessar o rio sem perder suas cargas? 3. Construa um algoritmo explicitando todos os passos que devem ser seguidos para encontrar um dado livro numa biblioteca. 4. Três jesuítas e três canibais precisam atravessar um rio; para tal dispõem de um barco com capacidade para duas pessoas. Por medidas de segurança não se permite que em alguma margem a quantidade de jesuítas seja inferior a quantidade de canibais nem muito menos na canoa. Qual a seqüência de passos que permitiria a travessia com segurança? 12