Apostila de algoritimo super básica

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Lorensutti,
Essa apostila é a base que você precisa para
passar nessa prova, ele tem apenas 15 páginas
e o melhor considerado por mim.
tire umas 2 horas para estudá-la e se alimente bem
porque é comum bater aquela fome na hora que
você está estudando programação.
não dê atenção pra mais nada.
e Bons estudos ...

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Apostila de algoritimo super básica

  1. 1. Centro Universitário de Lins - Unilins APOSTILA DE ALGORITMO E PROGRAMAÇÃO BÁSICA Profª Cristiane Paschoali Prof. Hamilton Luiz de Souza 2010
  2. 2. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Sumário Algoritmo e Lógica de Programação....................................................................................................3 Linguagens de Programação............................................................................................................3 Quanto ao paradigma..................................................................................................................3 Quanto a estrutura de tipos..........................................................................................................3 Quanto ao grau de abstração.......................................................................................................4 Quanto à geração.........................................................................................................................4 Algoritmos.......................................................................................................................................5 Descrição Narrativa....................................................................................................................6 Fluxograma................................................................................................................................6 Pseudocódigo.............................................................................................................................6 Exercício resolvido: ...................................................................................................................7 Exercícios Propostos...................................................................................................................8 Conceito de Variável........................................................................................................................8 Estrutura Sequencial......................................................................................................................10 Tipos de Variáveis..........................................................................................................................11 Comandos de Entrada e Saída.......................................................................................................12 Operadores e Funções....................................................................................................................13 Exercícios Propostos .........................................................................................................................15 Referências Bibliográficas..................................................................................................................16 Índice de ilustrações Ilustração 1: Exemplo de fluxograma...................................................................................................7 Ilustração 2: Resolução com fluxograma.............................................................................................9 Índice de tabelas Tabela 1: Conjunto de símbolos utilizados no fluxograma..................................................................6 Tabela 2: Tipos de variáveis em Algoritmo e em Pascal....................................................................11 Tabela 3: Palavras reservadas em Algoritmo e em Pascal..................................................................12 Tabela 4: Tabela de operadores para cálculos matemáticos...............................................................13 Tabela 5: Tabela de operadores comparativos....................................................................................13 Tabela 6: Funções matemáticas em Pascal.........................................................................................14 2
  3. 3. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Algoritmo e Lógica de Programação Quando queremos criar ou desenvolver um software para realizar determinado tipo de processamento de dados, devemos escrever um programa ou vários programas interligados. No entanto, para que o computador compreenda e execute esse programa, devemos escrevê-lo usando uma linguagem que tanto o computador quanto o criador de software entendam. Essa linguagem é chamada de linguagem de programação (ASCENCIO & CAMPOS, 2008). Linguagens de Programação Uma linguagem de programação é um conjunto de regras sintáticas e semânticas usadas para definir um programa de computador (WIKIPEDIA, 2010). O conjunto de palavras (tokens), composto de acordo com essas regras, constituem o código fonte de um software. Linguagens de programação são importantes para que programadores e engenheiros de software possam escrever programas mais organizados e com maior rapidez. Elas também tornam os programas menos dependentes de computadores ou ambientes computacionais específicos. Isso porque os programas escritos podem ser traduzidos para o código de máquina do computador ou do ambiente específico onde será executado. As linguagens podem ser classificadas quanto à várias características. Logo abaixo ve-se alguns exemplos (Wikipedia, 2010). • Quanto ao paradigma Diferentes linguagens de programação podem ser agrupadas segundo o paradigma que seguem para abordar a sua sintaxe: • Linguagem funcional • Linguagem natural • Programação lógica • Programação imperativa • Programação estruturada • Linguagem orientada a objetos • Quanto a estrutura de tipos • Fracamente tipada, como Smalltalk, onde o tipo da variável muda dinamicamente conforme a situação. 3
  4. 4. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali • Fortemente tipada, como Java, Ruby, onde o tipo da variável, uma vez atribuído, se mantém o mesmo até ser descartada da memória. • Dinamicamente tipada, como Perl, Python ou Ruby, onde o tipo da variável é definido em tempo de execução. • Estaticamente tipada, como Java e C, onde o tipo da variável é definido em tempo de compilação. • Quanto ao grau de abstração • Linguagem de programação de baixo nível, cujos símbolos são uma representação direta do código de máquina que será gerado, onde cada comando da linguagem equivale a um "opcode" do processador, como Assembly. • Linguagem de programação de médio nível, que possui símbolos que podem ser convertidos diretamente para código de máquina (goto, expressões matemáticas, atribuição de variáveis), mas também símbolos complexos que são convertidos por um compilador. Exemplo: C, C++. • Linguagem de programação de alto nível, composta de símbolos mais complexos, inteligível pelo ser humano e não-executável diretamente pela máquina, no nível da especificação de algoritmos, como Pascal, Fortran, ALGOL e SQL. • Quanto à geração Primeira geração, as linguagens de baixo nível (Assembly) Segunda geração, as primeiras linguagens (Fortran, ALGOL,...) Terceira geração, as procedurais e estruturadas (Pascal, C). Quarta geração, linguagens que geram programas em outras linguagens (Java, C++), linguagens de consulta (SQL). • Quinta geração, linguagens lógicas (Prolog). • • • • As etapas para o desenvolvimento de um programa são (ASCENCIO & CAMPOS, 2008): 1. Análise – Nesta etapa, estuda-se o enunciado do problema para definir os dados de entrada, o processamento e os dados de saída. 2. Algoritmo – Ferramentas do tipo descrição narrativa, fluxograma ou português estruturado são utilizadas para descrever o problema com suas soluções. 3. Codificação – O algoritmo é transformado em códigos da linguagem de programação escolhida para se trabalhar. Portanto, um programa é a codificação de um algoritmo em uma linguagem de programação (ASCENCIO, 1999). 4
  5. 5. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Para que se desenvolva esses programas, é necessário usar o que se chama lógica de programação. Lógica de programação é a técnica de encadear pensamentos para atingir determinado objetivo. Algoritmos A ferramenta que auxilia a lógica de programação na resolução dos problemas são os algoritmos. A palavra algoritmo pode ter várias definições, entre elas: • Algoritmo é uma sequência de passos que visa atingir um objetivo bem definido. (FORBELLONE, 1999) • Algoritmo é a descrição de uma sequência de passos que deve ser seguida para a realização de uma tarefa. (ASCENCIO, 1999) • Algoritmo é uma sequência finita de instruções ou operações cuja execução, em tempo finito, resolve um problema computacional, qualquer que seja sua instância. (SALVETTI, 1999) Analisando as definições, podemos concluir que algoritmos não são somente utilizados em problemas computacionais, mas podem ser aplicados a qualquer situação do dia a dia. No exemplo abaixo, vê-se um algoritmo para a troca de uma lâmpada. Algoritmo Trocar Lâmpada 1. Pegar uma lâmpada nova. 2. Pegar uma escada. 3. Posicionar a escada embaixo da lâmpada queimada. 4. Subir na escada com a lâmpada nova na mão. 5. Retirar a lâmpada queimada. 6. Colocar a lâmpada nova. 7. Descer da escada. 8. Testar o interruptor. 9. Guardar a escada. 10. Jogar a lâmpada velha no lixo. Assim como as várias atividades podem ser realizadas de formas diferentes, também não existe somente um algoritmo correto. Algoritmos diferentes, desde que resolvam o problema proposto, estão corretos. • • • • Para se construir um algoritmo, alguns passos são importantes. São eles: Compreender o problema a ser resolvido. Definir os dados de entrada, quais destes dados serão fornecidos e quais já fazem parte do cenário. Definir os processamentos necessários para se resolver o problema. O processamento transforma os dados de entrada nos dados de saída. Definir os dados de saída, ou seja, quais informações precisarão ser mostradas. 5
  6. 6. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali • • Construir o algoritmo, utilizando uma das formas disponíveis (serão mostradas mais adiante). Testar o algoritmo utilizando simulações. Vale destacar que os algoritmos devem ser genéricos para o problema proposto, não importando quais serão os dados de entrada fornecidos. Os três tipos de algoritmos mais utilizados são: descrição narrativa, fluxograma e pseudocódigo. Logo abaixo estão as características de cada um. Descrição Narrativa Consiste em analisar o enunciado do problema e escrever, utilizando uma linguagem natural, os passos a serem seguidos para sua resolução. Uma vantagem deste tipo de algoritmo é sua facilidade, pois não há necessidade de novos conhecimentos para empregálo. Uma desvantagem é a abertura para várias interpretações que a linguagem natural proporciona. Fluxograma Consiste em analisar o enunciado do problema e escrever, utilizando símbolos gráficos definidos, os passos para a solução do problema. Uma vantagem é a simplicidade que os elementos gráficos proporcionam para o entendimento. Uma desvantagem é a necessidade de aprender a simbologia do fluxograma. Para conhecimento da simbologia, vide tabela 1. Pseudocódigo Consiste em analisar o problema e escrever, por meio de regras predefinidas, os passos a serem seguidos para a resolução. Uma vantagem é a facilidade de transcrição para a linguagem de programação, bastando conhecer as palavras reservadas da linguagem a ser utilizadas. Uma desvantagem é a necessidade de aprender as regras do pseudocódigo. Tabela 1: Conjunto de símbolos utilizados no fluxograma Símbolo Significado Símbolo utilizado para indicar o início e o fim do algoritmo. Permite indicar o sentido do fluxo de dados. Serve exclusivamente para conectar os símbolos ou blocos existentes. Símbolo utilizado para indicar cálculos e atribuições de valores. 6
  7. 7. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Símbolo Significado Símbolo utilizado para representar a entrada de dados. Símbolo utilizado para representar a saída de dados. Símbolo utilizado para indicar que deve ser tomada uma decisão, apontando a possibilidade de desvios. Exercício resolvido: Faça um algoritmo para mostrar o resultado da multiplicação de dois números. Solução com descrição narrativa: 1. Obter os dois números que serão multiplicados 2. Multiplicar os números. 3. Mostrar o resultado obtido na multiplicação. Solução em algoritmo: Início N1, N2 M = N1 * N2 M Fim Ilustração 1: Exemplo de fluxograma Solução em pseudocódigo: Algoritmo multiplicação Declaração de variáveis Real N1, N2, M Início Escrever “Digite os números a serem multiplicados” Leia N1, N2 7
  8. 8. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali M ← N1 * N2 Escrever M Fim Exercícios Propostos a) Faça um algoritmo que calcule a média aritmética de um aluno, dadas as notas de trabalho e de prova de um determinado bimestre. b) Faça um algoritmo que receba dois números e mostre as quatro operações básicas (soma, subtração, multiplicação e divisão) realizadas com eles. Conceito de Variável Os algoritmos e programas recebem dados que precisam ser armazenados para posteriormente poderem ser processados. Esse armazenamento é feito na memória do computador, quando os algoritmos se transformam em programas. Dessa forma, uma variável é uma posição (ou endereço) de memória do computador. Possui um tipo e um nome, podendo o seu conteúdo variar ao longo da execução do programa. Embora uma variável possa assumir vários valores ao longo da execução do algoritmo ou programa, ela só pode armazenar um único valor em determinado instante. Os tipos de dados mais comuns são: • Numéricos – Dividem-se em dois grupos: reais e inteiros. Os inteiros podem ser positivos ou negativos e não possuem parte decimal. Os reais podem ser positivos ou negativos e possuem parte decimal. Exemplo de números inteiros: 3 -45 98 -423 34 -9 Exemplo de números reais: 45,2 -90,56 158,26 -324,8 • Literais ou caracteres – São dados formados por um único caractere ou por uma cadeia de caracteres. Podem ser letras (maiúsculas ou minúsculas), caracteres especiais (* & % $ # @ ? ,) ou números (que, nesse caso, não podem ser utilizados para operações matemáticas). • Lógicos – Também são chamados de booleanos e só podem assumir um de dois valores: verdadeiro ou falso. Formação de Identificadores Identificadores são nomes de variáveis, dos programas, das constantes, das rotinas, etc. Existem algumas regras básicas para criação desses nomes devem ser seguidas, principalmente quando estivermos lidando com a linguagem de programação Pascal, para evitar problemas. ✔ Os caracteres que podem ser utilizados são: letras maiúsculas e minúsculas, números 8
  9. 9. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali ✔ ✔ ✔ ✔ e underline. O primeiro caractere do nome não pode ser um número, deve ser uma letra. Não podem ser utilizados espaços em branco e caracteres especiais. Não podem ser utilizadas palavras reservadas da linguagem utilizada. O nome do programa não poder ter o mesmo nome de qualquer variável utilizada. Pensando na resolução dos algoritmos voltados para posterior implementação em Pascal, estamos pensando em soluções de problemas seguindo o paradigma estruturado, ou imperativo. Para soluções deste tipo, é necessário detalhar as ações para se chegar à resposta necessária. A seguir vemos como calcular a área e o perímetro de um retângulo seguindo esses passos. 1. 2. 3. 4. 5. Obter o valor da altura do retângulo. Obter o valor da largura do retângulo. Calcular a área. Calcular o perímetro. Mostrar os cálculos realizados. Em fluxograma: Início Alt, Lar Area = Alt * Lar Per = 2*Alt + 2*Lar Area,Per Fim Ilustração 2: Resolução com fluxograma 9
  10. 10. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Em algoritmo: Algoritmo Retângulo Declaração de variáveis Real Alt,Lar,Area,Per Início Escrever “A altura e a largura do retângulo” Leia Alt,Lar Area ← Alt*Lar Per ← 2*Alt + 2*Lar Escrever Area,Per Fim Estrutura Sequencial Pelo paradigma estruturado, qualquer problema pode ser resolvido utilizando três estruturas: sequencial, condicional e iterativa (repetição). Na estrutura sequencial, os passos para a resolução do problema são executados em sua integridade, um por um, sequencialmente. A estrutura sequencial em algoritmo segue o seguinte formato: Algoritmo nome Declaração de Variáveis variáveis Início Bloco de instruções Fim Em Pascal essa estrutura se transforma em: Program nome; Var   variáveis; Begin Bloco de instruções; End. Comando de atribuição 10
  11. 11. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali O comando de atribuição é utilizado para conceder valores ou operações a variáveis, sendo representado pelo símbolo ← em algoritmos e por := em Pascal. Exemplos de atribuição: x ← 4*2 x := x + 2 y ← “aula” y := 'resposta' Tipos de Variáveis Os tipos de variáveis mais utilizados são: Inteiro, Real, Caractere, Cadeia de Caracteres e Lógicos para algoritmos. Em Pascal estes tipos ficam, respectivamente: Integer, Real, Char, String e Boolean. A tabela 2 mostra quais os tamanhos e faixa de valores dessas e de outras variáveis. Tabela 2: Tipos de variáveis em Algoritmo e em Pascal Algoritmo Pascal Faixa de Valores Tamanho (aprox) Inteiro Integer -32.768 a 32.767 Real Real 2,9x10-39 a 1,7x1038 (11 a 12 6 bytes dígitos com sinal) Caractere Char 1 caractere qualquer String Cadeia de caracteres máximo 255) Boolean Falso ou Verdadeiro. True ou 8 bits False. Shortint -128 a 127 Longint -2.147.483.648 2.147.483.647 Double 5,0x10-324 a 1,7x10308 (15 a 16 8 bytes dígitos com sinal) Cadeia Caracteres Lógico de 16 bits 1 byte (no Tantos bytes quantos forem os caracteres 8 bits a 32 bits A tabela 3 mostra quais as palavras reservadas em Algoritmo e em Pascal. 11
  12. 12. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Tabela 3: Palavras reservadas em Algoritmo e em Pascal Algoritmo Pascal Algoritmo Program Declaração de Variáveis Var Início Begin Fim End .E. And .OU. Or Se If Então Then Senão Else Para For Enquanto While Ler Read Escrever Write Do To Not File Object Label Repeat Comandos de Entrada e Saída O comando de entrada é utilizado para receber dados digitados pelo usuário, sendo armazenados em variáveis. Em Algoritmo utiliza-se o comando Ler e em Pascal Read. O comando de saída é utilizado para mostrar os dados na tela ou na impressora. Em Algoritmo usa-se o comando Escrever e em Pascal Write. 12
  13. 13. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Operadores e Funções Existem vários operadores e funções predefinidas destinados a cálculos matemáticos, mostrados nas tabelas 4, 5 e 6. Tabela 4: Tabela de operadores para cálculos matemáticos Op. em Algoritmo Op. em Pascal Exemplo e comentário ← := x ← y ou x := y (o conteúdo da variável y é atribuído para a variável x) + + x + y (Soma o conteúdo de x e de y) - - x   –   y (Subtrai o conteúdo de y do conteúdo de x) * * x   *   y (Multiplica o conteúdo de x pelo conteúdo de y) / / x / y (Obtém o quociente da divisão de x por y) Resto mod Resto(x,y) ou x mod y (Obtém o resto da divisão de x por y) Divide div Divide(x,y) ou x   div   y (Obtém o quociente inteiro da divisão de x por y) Observações: a) Os operadores div e mod só podem ser aplicados com operandos do tipo inteiro. b) O operador / sempre conduz a um resultado real. c) Com os operadores +, - e *, se pelo menos um dos operandos for real, então o resultado também será real. Tabela 5: Tabela de operadores comparativos Op. em Algoritmo Op. em Pascal Exemplo e comentário = = x = y (Compara se o conteúdo de x é igual ao conteúdo de y) ≠ <> x  ≠   y ou x   <>   y (Compara se o conteúdo de x é diferente do conteúdo de y) <= x  ≤   y ou x   <=   y (Compara se o conteúdo de x é menor ou igual ao conteúdo de y) >= x  ≥   y ou x   >=   y (Compara se o conteúdo de x é maior ou igual ao conteúdo de y) ≤ ≥ 13
  14. 14. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali < < x   <   y (Compara se o conteúdo de x é menor do que o conteúdo de y) > > x   >   y (Compara se o conteúdo de x é maior do que o conteúdo de y) Funções Matemáticas Função Exemplo Comentário abs abx(x) Obtém o valor absoluto de x. log log(x) Obtém o logaritmo natural de x. trunc trunc(x) Obtém a parte inteira do número real armazenado em x. frac frac(x) Obtém a parte armazenado em x. round round(x) sin sin(x) Calcula o seno de x (x deve ser passado em radianos) cos cos(x) Calcula o co-seno de x (x deve ser passado em radianos) pi pi sqrt sqrt(x) Calcula a raiz quadrada de x. sqr sqr(x) Calcula x elevado ao quadrado. inc inc(x,y) Incrementa a variável x com o valor da variável y. dec dec(x,y) Decrementa a variável x com o valor da variável y. fracionária do número real Arredonda x. Retorna o valor de π. Tabela 6: Funções matemáticas em Pascal Observação: • Por não existir operador de potenciação, tem-se: AB = Exp(B * Ln(A)) Exemplo: 510 = Exp(10 * Ln(5)) As prioridades entre operadores, incluindo as funções, são: 1. ( ) - parênteses 2. funções 3. * , / , div , mod 4. + , Quando se tem, em uma mesma expressão, vários operadores com a mesma prioridade, a expressão é resolvida da esquerda para a direita. 14
  15. 15. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Exercícios Propostos (Obs.: os exercícios deverão ser resolvidos em fluxograma e algoritmo) 1) Faça um algoritmo que receba três notas e seus respectivos pesos, calcule e mostre a média ponderada dessas notas. 2) Faça um algoritmo que receba o salário de um funcionário, calcule e mostre o novo salário, sabendo que este sofreu um aumento de 25%. 3) Faça um algoritmo que receba o salário de um funcionário e o percentual de aumento, calcule e mostre o valor do aumento e o novo salário. 4) Faça um algoritmo que calcule e mostre a área de um círculo. Áreacirculo = π*R2 5) Faça um algoritmo que receba o valor de um depósito e o valor da taxa de juros, calcule e mostre o valor do rendimento e o valor total depois do rendimento. 6) Sabe-se que: 1 pé = 12 polegadas 1 jarda = 3 pés 1 milha = 1.760 jardas Faça um algoritmo que receba uma medida em pés, vaça as conversões a seguir e mostre os resultados em polegadas, em jardas e em milhas. 7) Faça um algoritmo que receba o ano de nascimento de uma pessoa e o ano atual, calcule e mostre: a idade dessa pessoa e quantos anos ela terá em 2050. 8) Faça um programa que receba o número de horas trabalhadas e o valor do salário mínimo, calcule e mostre o salário a receber seguindo as seguintes regras: - a hora trabalhada vale a metade do salário mínimo; - o salário bruto equivale ao número de horas trabalhadas multiplicado pelo valor da hora trabalhada; - o imposto equivale a 3% do salário bruto; - o salário a receber equivale ao salário bruto menos o imposto. 15
  16. 16. Apostila de Algoritmo e Lógica de Programação – Profª Cristiane Paschoali Referências Bibliográficas 16

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