Aula 02 - Programação Estruturada em JAVA

+

Programação
Estruturada em JAVA
Profa. Ivna Valença
ivnavalenca@gmail.com

+ 2

Comandos básicos

n  Ler número do teclado.

n  Escrever no vídeo.

n  (+) soma quem está na esquerda com quem está na direita.

n  <- joga quem está na direita para a área de memória.

Profa Ivna Valença - ivnavalenca@gmail.com

+ 3

Variável

n  Programas usam áreas de memória para guardar dados.

n  Cada área de memória que um programa vai usar está
associada a um dado que o programa tem que tratar, e é
chamada de “variável”, e tem que ter um identificador (letra,
nome) determinado pelo programador.

n  Área de memória = sequência de bits


+ 4

Variável

n  Os dados são representados por sequências distintas de bits
onde cada sequência de “N” bits representa uma informação
do mundo real, seguindo combinações.

n  Exemplos: computador “simples”

n  Números inteiros: N = 3

n  23 possibilidades


+ 5

Variável

Conversão 1 Conversão 2

000 = 0 000 = 0

001 = 1 001 = 1

010 = 2 010 = 2

011 = 3 011 = 3

100 = – 4 100 = 4

101 = – 3 101 = 5

110 = – 2 110 = 6

111 = – 1 111 = 7


+ 6

Variável

n  São definidas por identificadores cujos nomes têm regras
de formação específicas.

n  Uma variável ocupa espaço em memória.

n  A quantidade de memória que ela ocupa é função da
natureza, que representa o tipo do dado armazenado e os
valores possíveis a serem armazenados.

n  De uma maneira geral, quando se usa o sistema de
armazenamento mais simples, em “N” bits, é possível
armazenar 2n valores distintos.


+ 7

Tipo de variável

n  O tipo da variável está associado ao tipo de dado que ela
representa e ao tamanho que ela ocupa (em bits).

n  As linguagens de programação disponibilizam diversos tipos
que podem ser associados às variáveis de um programa.

n  As linguagens de programação possuem três formas
básicas para representar dados em memória (em variável).
n  Inteiro: 8, 16, 32, 64
n  Real: 32, 64
n  Caractere: 16
n  Conjunto de caracteres: 16xN*


+ 8

Representação de números
inteiros
n  Normalmente, as linguagens permitem que se trabalhe com
inteiros em 8,16, 32 e 64 bits.

n  Dentre as combinações possíveis de valores, tem-se:
n  metade das combinações para números negativos.
n  uma combinação para zero.
n  metade das combinações menos um para números maiores que
zero.


+ 9

inteiros
n  Exemplo: 8 bits

n  28 = 256
n  28/2 = 28-1 = 27 = 128 números negativos (-128 a -1)
n  1 número zero (0)
n  28/2 – 1 = 127 números positivos (1 a 127)

n  Conclusão: com 8 bits, representamos números inteiros de
-128 a 127, (-28-1) a (28-1 – 1).


+ 10

inteiros
n  De uma maneira geral tem-se, para N bits:
n  2n-1 números negativos
n  1 zero
n  2n-1 – 1 números positivos

n  Com N bits, representamos números inteiros de:
n  (– 2n-1) a (2n-1 – 1)

n  Nesta forma de representação, números positivos e o zero
são representados por sequências de bits começando com 0
(zero), e números negativos são representados por
sequências de bits começando com 1.


+ 11

Representação de números reais

n  As linguagens usam normalmente 32 ou 64 bits. Os números
reais são representados da seguinte forma:
n  M x 10c

n  Um pedaço do bit é reservado para representar M e
outro pedaço é reservado para representar C.

n  As representações de M e C seguem o padrão de
representação dos inteiros.


+ 12


n  Exemplo: 32 bits
n  M – 24 bits
n  C – 8 bits

n  M – vai de -223 a 223 – 1

n  C – vai de -27 a 27 – 1 = 128 a 127

n  Maior número possível: (223-1) x 10127


+ 13


n  Exemplo de como representar um número real com parte
decimal:
n  2,1 = 21 x 10-1
n  M = 21 => 00000000000000000000000000010101
n  C = -1 => 11111111


+ 14

Representação de caracteres

n  Convenções que relacionam caracteres de alfabetos
(ocidentais, orientais e arábicos) a sequência distinta de bits.

n  Cada conjunto de caracteres, x sequência de bits forma um
código de representação de caracteres.


+ 15


n  Exemplo de um “código hipotético”:

n  Código com 3 bits = 23 = 8 caracteres
n  a – 000 = 0 A – 100 = 4
n  b – 001 = 1 B – 101 = 5
n  c – 010 = 2 C – 110 = 6
n  d – 011 = 3 D – 111 = 7


+ 16


n  Códigos usados atualmente:
n  ASCI – 8 bits

n  UNICODE – 16 bits
n  UNICODE estendido– 32 bits
n  EBCDIC – mainframe
n  P1 – ASC
n  P2 – UNICODE


+ 17

Conjunto de caracteres

n  Uma sequência de variáveis do tipo caractere.

n  A quantidade de bits ocupados por um conjunto de
caracteres é igual à quantidade de caracteres que compõem
o conjunto vezes a quantidade de bits que representam um
caractere.

n  Exemplo: conjunto caracteres: “ANDRE” é 16 x 5 = 80 bits.


+ 18

Variável

n  Para se usar uma variável em um programa, devemos definir
o seu tipo e declarar no programa que ela será do tipo
definido e terá um identificador.

n  Dessa forma, o computador é capaz de alocar o espaço
necessário na memória.

n  Exemplo:


+ 19

Processamento

n  Na hora em que um programa é “traduzido” para linguagem
de máquina pelo compilador, o mesmo precisa saber
distinguir:
n  Variável;
n  Tipo de variável;
n  Instruções;
n  Operadores (aritméticos e lógicos);
n  Outros elementos de linguagem de comparação.


+ 20

Linguagem de Programação (LP)

n  Para que não haja possibilidade de “dupla interpretação” de
uma linha de código pelo compilador, toda linguagem de
programação possui:
n  Palavra reservada: é qualquer palavra que tenha um sentido
de instrução para a linguagem, e que não pode ser usada como
um identificador (nome da variável). As palavras reservadas de
uma linguagem são pré-definidas.
n  Simbologia para alguns operadores: operadores aritméticos
(operações básicas), lógicas e de comparação têm símbolos
próprios e únicos.
n  Regras para formação dos nomes de variáveis: existem restrições
quanto aos nomes de variáveis.


+ 21

Recursos básicos de LP (JAVA)

n  Tipos básicos (primitivos)

n  Tipos numéricos com sinal


+ 22



n  Tipo numérico sem sinal (na verdade representa um código
Unicode de um caractere)


+ 23



n  Tipo Lógico

n  Valores possíveis, as palavras reservadas: true ou false.


+ 24


n  Tipo String (não é primitivo)

n  Sequência de caracteres.

n  Tamanho: 16xN bits, onde N é a quantidade de caracteres da
sequência. O tamanho pode variar com o conteúdo de
uma variável do tipo String.

n  Valores possíveis: Qualquer combinação de caracteres
unicode. Com Strings, é possível representar textos.


+ 25

Operadores Aritméticos

n  ( + ) à soma

n  ( - ) à subtração

n  ( * ) à produto

n  ( / ) à divisão

n  (%) à resto da divisão


+ 26

Operadores Aritméticos

n  Soma: 2+3 à (2+3 = 5)

n  Subtração: 4 – 5 à (4-5 = - 1)

n  Produto: 6 * 8 à (6 * 8 = 24)

n  Divisão: 8/4 à (8/4 = 2)

n  Resto da divisão: 8%3 = 2

Observação: a divisão não é “trivial“. Depende dos tipos dos
operandos.


+ 27

Variável

n  Declaração = Tipo, identificadores.

n  Inicialização = Atribuição de um valor inicial à variável. Este
valor pode ser:
I.  Uma outra variável do mesmo tipo ou de um tipo compatível.
II.  Uma expressão do mesmo tipo compatível.
III.  Uma constante do mesmo tipo ou de um tipo compatível.

n  Na verdade, é possível realizar atribuições às variáveis
sob as condições citadas em qualquer momento no
programa, e não apenas na inicialização.


+ 28

Variável

n  Atribuição: é a operação de “jogar” em uma variável
qualquer um dos três elementos I, II ou III. O operador de
atribuição em Java é o sinal de igual (=).

n  Atenção: = = em Java significa o sinal de comparação de
igualdade. Para saber se duas expressões são iguais, usamos
= =.

n  Expressão: é qualquer comando ou sequencia de
operações (envolvendo comandos, variáveis, constantes e
operadores) que produz um resultado de um determinado
tipo.


+ 29

Variável

n  Constante: É qualquer valor literal usado em um programa.
Toda constante possui como variável, um tipo e demanda
área de memória para seu armazenamento.

n  Em Java, cada tipo prevê uma forma particular para
representação de suas constantes.

n  Constantes:
n  2 (Constante inteira)
n  2.0 (Constante real)
n  ‘c’ (Constante do tipo caractere)
n  “Ivna” (Constantes do tipo sequencial de caracteres)


+ 30

Variável

n  Atenção: Embora muitas constantes sejam iguais numericamente,
elas não são iguais nas suas representações internas.

n  Exemplo: 2 e 2.0

n  Mesmo que uma constante “caiba” numericamente em uma
variável, ela não pode ser do tipo compatível com o tipo da
variável.


+ 31

Representação das Constantes nos
tipos básicos do Java


+ 32

n  Compatibilidade de Tipos (Quem "cabe" em quem)

n  Exemplos:
n  int a = 2; Pode
n  float h = 2.3; Não pode


+ 33

n  Exemplos:
n  short s = 3
n  int a = s
n  double d = 2.5 f
n  float x = d

n  Em todos os casos que "não pode", o compilador marca a
linha com um erro.

n  O compilador checa ainda se o valor atribuído a uma
variável está dentro da faixa de valores possíveis para o tipo
da variável.


+ 34

Expressões

n  Exemplos:
n  ( a + 2 ) * 3 - 4.0

n  int soma = a + b;

n  Como toda expressão produz resultados, esta tem seu tipo.
n  Resultado → Tipo

n  Como determinar o tipo do resultado de uma expressão?

n  Exemplo: Se somarmos um int a um float, o resultado será de
que tipo?


+ 35

Promoção Aritmética

n  O tipo de uma expressão é o mesmo do operando envolvido
na expressão que possui tipo mais “largo”, ou de maior
capacidade.

n  Exercício: Determine os tipos das expressões:
n  int a=3;
n  float x=2.5F;
n  a * x + 2.4 – 6 → double
n  I F D I

n  (menos capacidade) byte → short → int → long → float →
double (mais capacidade)


+ 36


n  Exemplo 1:
n  long z=4;
n  byte b=5;
n  8L/z + b*4 – 6→

n  Exemplo 2:
n  short s=6;
n  long d=8L;
n  5.4F + s/d - 38%s →


+ 37


n  Por que “promoção aritmética”?

n  As linguagens, antes de processarem uma expressão,
convertem operandos de tipo menores para valores de tipo
maiores.


+ 38

Divisão inteira e divisão real

int x=3;

float z=4;

x/z=3/4.0F = 0,75F float

I F

3.0/2=1.5 double

D I


+ 39


n  Quando pelo menos um dos operandos é um tipo real (float
ou double). A divisão se processa normalmente.

n  Quando os dois operandos são de tipo inteiros, a divisão é
inteira. Trunca-se a parte decimal.
n  Tipos inteiros: byte, short, int, long


+ 40


n  Exemplo:

int x=3;

long z=4;

x/z=3/4L = 0,75L=0L, desconsidera 75.

I L

3/2=1.5=1, desconsidera 5.

I I


+ 41


n  Exemplos: Quais os valores e tipos das divisões dadas
abaixo:

int a=3;

short z=6;

a/z = ?

a/z → 3/6=0,5 = 0, desconsidera 5.

IS


+ 42


abaixo:

int a=3;

a/2 = ?

a/2 → 3/2=1,5=1, desconsidera 5.

II


+ 43


abaixo:

int a=3;

short z=6;

z/4 = ?

z/4.0F → 6/4.0F=1.5F

S F


+ 44


abaixo:

int a=3;

(a+3.0)/10 = ?

(a+3.0)/10 → (3+3.0)/10→ (3.0+3.0)/10→ 6.0/10=0.6

I D D I


+ 45


abaixo:

int a=3;

short z=6;

(a-1L)/z= ?

(a-1L)/z→ (3L-1L)/z→ 2L/z→ 2L/6=0,333L=0L

I L L I desconsidera 333


+ 46

Expressões Aritméticas
Matemáticas e Computacionais
n  Vamos usar os operadores aritméticos básicos e as regras de
promoção aritméticas e de divisão para montar e resolver
expressões aritméticas.

n  Montar expressões aritméticas:
n  Expressões aritméticas computacionais têm formas diferentes
das expressões aritméticas matemáticas.


+ 47

n  Dadas as formulas matemáticas, escrever as mesmas em
aritméticas computacionais. Considere as variáveis do tipo
real (double).


+ 48

n  Comandos de exponenciação em JAVA: Math.pow(b,e), onde
“b”=base e “e”=exponente.

n  Usando comandos de exponenciação.

(2*a+ b*c)/(Math.pow(x,2))+ a/(b−1)


+ 49

Resolvendo mais expressões

n  Resto da divisão

n  Raiz de n


+ 50

Resolver expressões aritméticas

n  Observar os tipos de operandos para realizar promoção
aritmética, fazer as promoções, fazer as promoções para
cada sub-expressão.

n  Lembrar da regra de divisão de inteiros (byte, short, int,
long)


+ 51


int a = 3;

float x = 4;

(x*a)/(x+1)-a%2+a/6


+ 52


long z = 8;

int a = 4;

Double d = 2;

(d/a+a/z)*(z/16.0F+3%(a+1))


+ 53


short s = 3;

float x = 4.5F;

long y = 4;

((s/2-6/y)/(Math.pow((y+s),2)-1))+x*y-y%s


+ 54


n  Quando se calcula uma expressão aritmética, deve-se
determinar o tipo e o valor da mesma.

n  Os comandos Math.pow e Math.sqrt retornam valores do
tipo double, independente dos tipos dos seus operandos.


+ 55

Operadores de comparação

n  São operadores que, quando aplicados a dois operandos,
resultam em um valor lógico: true ou false. Têm seus
correspondentes na matemática.

== → igual a → =

!= → diferente de → ≠

> → maior→ >

< → menor → <

>= → maior ou igual → ≥

<= → menor ou igual→ ≤


+ 56


n  Exemplo:

int a = 3;

long b = 3L;

double c = 4.5;

a == 3 →

a == b →

c != 4.5F →

a > 10 →


+ 57


n  Exemplo:

int a = 3;

long b = 3L;

double c = 4.5;

c < = 4.5 →

b>2→

b > = -12 →

2 == 2.0 →


+ 58


n  Observações: Para números e variáveis numéricas, os
operadores de comparação realizam apenas comparações
de valores, não levando em consideração os tipos dos
operandos.

n  Não usar == para comparar cadeias de caracteres (string).
Para comparar duas strings, usar o comando equals, que
volta true ou false.


+ 59


n  Exemplo :

String a = “EDDIE”;

String b = “EULER”;

String c = “EULER”;

a.equals(b) →

a.equals(c) →

b.equals(c) →

a.equals(“EDDIE”) →

“ED”.equals(“xyz”) →


+ 60

Operadores lógicos

n  Realizam operações de conjunção, disjunção, negação e
disjunção exclusiva em expressões lógicas, em variáveis
lógicas e em constantes lógicas.
n  && (e)
n  || (ou)


+ 61

Expressões lógicas

n  São formadas por operadores de comparação, operadores
lógicos, variáveis e constantes, e resultam em um valor
lógico (true ou false).


+ 62


n  Exemplo 1:

int a=3;

int b=4;

(a>b) || ((a ==3) && ! (b!=0))

(3>4) || ((3==3) && ! (4!=0))

F || (V && !V)

F || (V && F)

F || F

F


+ 63


n  Exemplo 2:

int x=4;

int z=8;

(z>=8) && !((x!=4) || false)

(8>=8) && !((4!=4) || F)

V && ! (F || F)

V && !F

V && V

V


Aula 02 - Programação Estruturada em JAVA

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais de Ivna Valença

Mais de Ivna Valença (13)

Último

Último (20)

Aula 02 - Programação Estruturada em JAVA