Universidade Estadual de Maringá- UEM Centro de Tecnologia - CTC Departamento de Informática - DIN Fundamentos da Computação.

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1 Universidade Estadual de Maringá- UEM Centro de Tecnologia - CTC Departamento de Informática - DIN Fundamentos da Computação Subprogramação Prof. Yandre Maldonado- 1 Prof. Yandre Maldonado e Gomes da Costa yandre@din.uem.br

2 Prof. Yandre Maldonado- 2 A subprogramação é uma ferramenta que contribui com a tarefa de programar: Favorecendo a estruturação do programa; Facilitando a correção do programa; Facilitando a modificação do programa; Melhorando a legibilidade do programa; Divisão do problema a ser resolvido em partes (modularização);

3 Prof. Yandre Maldonado- 3 Com a modularização de um programa, as partes que o compõem podem ser desenvolvidas por diferentes equipes; Para isto deve-se estabelecer antes padrões de programação; Deve-se definir também que dependência haverá entre os vários subprogramas;

4 Prof. Yandre Maldonado- 4 A dependência entre os sub-programas deve ser a mínima possível; Um subprograma é um grupo de instruções arranjadas de forma lógica, que executem uma ação bem definida; A sub-programação tende a facilitar da solução de um problema já que, em um instante, a atenção é voltada apenas à uma parte do problema; Subprogramação em Pascal: procedimentos e funções;

5 Prof. Yandre Maldonado- 5 Procedimentos Procedimento é uma forma de criar um subprograma; Quando um determinado conjunto de instruções tiver que ser repetido dentro da solução de um problema, é conveniente colocá-lo dentro de um procedimento; Para se criar um procedimento é necessário: Um identificador (o nome do procedimento); Uma lista de parâmetros (que possibilitam a comunicação com outros procedimentos); E as ações que serão executadas por este procedimento, que formam o corpo do mesmo;

6 Estrutura geral de um procedimento: Prof. Yandre Maldonado- 6 Procedure identificador (<lista de parâmetros formais>); Var <Definição dos objetos locais>; Begin End; <Corpo de Instruções> Seção de definição de objetos e parâmetros Corpo do procedimento Cabeçalho

7 Um procedimento pode ser ativado em qualquer parte do programa; Sua ativação se dá através do uso de seu identificador como uma instrução; Prof. Yandre Maldonado- 7

8 Prof. Yandre Maldonado- 8 Exemplo: Fazer um algoritmo para calcular a combinação (análise combinatória) de N elementos tomados P a P. Sabe-se que isto é possível através da seguinte expressão C n n! p = p! (n-p)! com n p

9 Prof. Yandre Maldonado- 9 A solução deste problema pelos métodos vistos até agora (sem o uso de sub-programação) teria N e P como argumentos de entrada e C como argumento de saída; Seriam necessários os seguintes passos: Calcular o fatorial de N (armazenar em uma variável); Calcular o fatorial de P (armazenar em outra variável); Calcular o fatorial de N-P (armazenar em outra variável); E finalmente calcular a expressão FatN/(FatP*FatNP);

10 Prof. Yandre Maldonado- 10 Note que nesta solução teríamos que descrever várias vezes uma mesma seqüência de ações que são utilizadas para o cálculo do fatorial de um número; Esta seqüência tem um comportamento padrão;

11 Suponha que tivéssemos à disposição um procedimento genérico, chamado FAT, para calcular o fatorial de um número qualquer: Prof. Yandre Maldonado- 11 COMO PODERÍAMOS FAZER ISTO?

12 Identificador Prof. Yandre Maldonado- 12 Corpo Procedure FAT (x: integer, Var ResFat: integer); Var Begin End; I:integer; ResFat :=1; For I :=1 to x do ResFat :=ResFat * I; Lista de Parâmetros

13 Prof. Yandre Maldonado- 13 Poderíamos então utilizar este procedimento da seguinte forma: Program Combinacao; Var N, P, FatN, FatP, FatNP, NP: integer; C: real; Begin write ( Digite o valor de N: ); readln (N); write ( Digite o valor de P: ); readln (P); FAT (N, FatN); FAT (P, FatP); NP := N P; FAT (NP, FatNP); C := FatN/(FatP*FatNP); Write( Resultado da combinação:,c); End.

14 program proc_fat; uses crt; var N, P, FatN, FatP, FatNP, NP: integer; C: real; Procedure FAT (var X: integer; var ResFat: integer); var i: integer; Begin {PROCEDIMENTO PARA FATORIAL} ResFat:=1; Prof. Yandre Maldonado- 14 For i:=1 to X do End; ResFat:=ResFat*I; Begin {INICIO DO BLOCO PRINCIPAL DO PROGRAMA} clrscr; write('digite o valor de N: '); readln(n); write('digite o valor de P: '); readln(p); FAT (N, FatN); FAT (P, FatP); NP:=N-P; FAT (NP, FatNP); C:=FatN/(FatP*FatNP); writeln; {PULA UMA LINHA} writeln('o resultado da combinacao e: ',C:2:2); readkey; End.

15 Prof. Yandre Maldonado- 15 Objetos Locais X Objetos Globais Um objeto é dito local quando sua definição estiver dentro de um procedimento, ou quando for declarado como parâmetro formal do procedimento; Um objeto local só é visível dentro da unidade onde foi declarado; Objetos globais são aqueles declarados em unidades mais externas, podendo ser referenciados em unidades mais internas;

16 O conceito de objeto global e local é relativo; Prof. Yandre Maldonado- 16 Procedimento A Procedimento B Procedimento D Procedimento E Procedimento C

17 Prof. Yandre Maldonado- 17 Procedimentos sem passagem de parâmetros: O procedimento FAT do slide 12 pode calcular o fatorial de um valor inteiro qualquer, armazenado em qualquer objeto. E retorná-lo num objeto inteiro qualquer; Pode-se construir um procedimento FAT sem o uso de parâmetros;

18 Suponha o seguinte procedimento: Prof. Yandre Maldonado- 18 Procedure FAT; Var I: integer; Begin Fatn := 1; For I := 1 to n do Fatn := Fatn * I; End; Note que este procedimento calcula o fatorial de qualquer valor inteiro, desde que o mesmo esteja armazenado em n, e o resultado do calculo serásempre retornado em Fatn.

19 Prof. Yandre Maldonado- 19 Passagem de parâmetros: Por valor: neste mecanismo, o parâmetro forma faz uma cópia do valor do parâmetro real, fazendo com que todas as ações do procedimento manipulem somente o valor copiado, evitando a alteração do valor original; No procedimento FAT (do slide 15), a passagem do parâmetro X poderia ser feita por valor;

20 Prof. Yandre Maldonado- 20 Por referência: neste mecanismo, a relação existente entre os parâmetros formal e real está no endereço dos parâmetros e não em seus valores; O que realmente é passado é o endereço do parâmetro real para o formal. Assim, quem sofre a ação é o próprio parâmetro real; Esta ação é de caráter permanente;

21 Prof. Yandre Maldonado- 21 Em Pascal, pode-se distinguir a passagem por valor ou referência da seguinte forma: Procedure FAT (var X: integer; var ResFat: integer); Procedure FAT (X: integer; ResFat: integer); Experimente testar o procedimento do slide 15 sem a passagem por referência. Verifique as consequênciase reflita sobre o que está acontecendo. Passagem por referência, uso da palavra reservada var. Passagem por valor, sem o uso da palavra reservada var.

22 Prof. Yandre Maldonado- 22 Funções É um procedimento que retorna um valor processado no seu nome identificador; Os procedimentos tradicionais retornam valores através dos parâmetros; Uma função deve ser ativada em um contexto de expressão; No exemplo do fatorial, as variáveis FatN, FatP e FatNP perderiam a utilidade, pois estes valores poderiam ser retornados na própria função;

23 Prof. Yandre Maldonado- 23 Existem problemas mais adequados ao uso de funções, enquanto outros adequam-se melhor ao uso de procedimentos; Tudo que uma função pode fazer, um procedimento também pode, e vice-versa; Dicas para a escolha do tipo de módulo: Quando usar funções, evite ao máximo a passagem de parâmetros por referência; Se o valor que é processado na unidade será reutilizado em uma expressão, existem grandes possibilidades de que uma função seja mais adequada; Se o objetivo da unidade é apenas fazer uma mudança de estado (valor) em um ou mais objetos, adote um procedimento.

24 Definição de uma função Sintaxe geral: Prof. Yandre Maldonado- 24 Function <Identificador> (<lista de parâmetros formais>): <TipoFunção>; Var <Definição dos objetos locais> Begin <Corpo de Instruções>... Identificador := expressão;... End; Retorno do valor da função Corpo da função

25 Função para cálculo do fatorial: Prof. Yandre Maldonado- 25 Function FAT (x: integer): integer; Var ResFat, I:integer; Begin ResFat := 1; For I := 1 to x do ResFat := ResFat * I; FAT := ResFat; End;

26 Prof. Yandre Maldonado- 26 Uso da função: Program Usa_funcao; Var N, P, NP: integer; C: real; Begin write ( Digite o valor de N: ); readln (N); write ( Digite o valor de P: ); readln (P); NP := N P; C := FAT(N)/(FAT(P)*FAT(NP)); Write ( Valor da combinação:,c); End.

27 Prof. Yandre Maldonado- 27 Construa módulos (procedimentos ou funções, conforme julgar mais adequado) para os seguintes problemas: 1. Dados dois valores para dois parâmetros, troque estes valores entre si; 2. Receba dois valores inteiros e ordene-os guardando o menor valor num objeto A, e o maior num objeto B; 3. Calcule a soma entre dois números reais quaisquer, e retorne o valor encontrado; 4. Dada uma cadeia, com no máximo 20 caracteres, verifique o número de vezes que ocorreu um determinado caractere na mesma;

28 Prof. Yandre Maldonado Calcule a distância entre dois pontos ((x1, y1) e (x2, y2))do sistema cartesiano. 6. Dadas duas coordenadas de tela (do monitor), trace uma moldura. Dica: em pascal pode-se utilizar gotoxy(coluna, Linha) para posicionar a impressão de informações na tela;

29 Prof. Yandre Maldonado Faça um programa capaz de calcular a combinação de n valores tomados p a p. Para realizar este cálculo, você deverá utilizar a seguinte fórmula. C n n! p = p! (n-p)! com n p O programa deverá ter, obrigatoriamente, duas funções: uma para cálculo do fatorial de um número, e outra para fazer o cálculo da combinação (utilizando a fórmula descrita acima). Neste caso as funções poderão fazer chamadas entre si.

30 Prof. Yandre Maldonado Faça uma função que recebe a idade de uma pessoa expressa em anos, meses e dias e retorna esta idade expressa apenas em dias. * Para a solução, pode-se considerar que todo mês tem 30 dias e todo ano 365 dias.