Exemplo de um algoritmo não numérico - INF

Instituto de Informática - UFG
Disciplina: Introdução à Computação
Introdução a conceitos e a
prática de programação
Autores: Marcelo Akira e Anderson Soares
Fevereiro de 2011
Alguns direitos autorais reservados - licença cc-by-sa
Visão geral do computador
Computador = Parte física (hardware) + Parte lógica (software)
• Exemplos:
o Hardware: Teclado, mouse, monitor
o Software: Processador de texto, Sistema Opercional,
MSN, Skype
• PARA NUNCA MAIS ESQUEÇER:
o Hardware é o que você "chuta"
o Software é o que você "chinga"
Hardware e Software
• O hardware de um sistema computacional pode ser
agrupado nas seguintes categorias básicas:
o
o
o
o
o
Dispositivo de entrada de dados
Dispositivo de saída
Unidade Central de Processamento – UCP
Memória Principal
Memória Auxiliar
Dispositivo
de Entrada
UCP
Memória Principal
ou
Memória Auxiliar
Dispositivo
de Saída
Hardware e Software
• O software de um sistema computacional pode ser
dividido em dois grupos básicos:
o
Software Básico
 São programas essenciais ao funcionamento do hardware e ao
apoio a outros softwares.
 EX: sistemas operacionais e tradutores de linguagens de
programação.
o
Softwares Aplicativos
 São programas destinados a resolver problemas do usuário.
 EX: folhas de pagamento, imposto de renda e planilhas eletrônicas.
Entrada e Saída
• Entrada de dados:
o Computador "conversa" em binário
• Unidade: Bit
o Simplificação para dígito binário, “BInary digiT” em inglês;
o É a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou
transmitida;
o Pode assumir somente 2 valores, por exemplo: 0 ou 1,
verdadeiro ou falso;
o Base da matemática binária, descrita inicialmente por George
Boole.
Entrada e Saída
•
•
•
•
•
•
•
1 Byte (B) = 8 bits
1 Quilobyte (KB) = 1024 B
1 Megabyte (MB) = 1024 KB
1 Gigabyte (GB) = 1024 MB
1 Terabyte (TB) = 1024 GB
1 Petabyte (PB) = 1024 TB
1 Exabyte (EB) = 1024 PB
Entrada e Saída
• Como converter nossas "idéias" para o sistema
binario?
Lógica
Linguagem de
programação
Programa
executável
Lógica de programação
• O que é Lógica?
o "Arte do bem pensar"
o Organizar idéias
• O objetivo principal do estudo da Lógica de
Programação é a construção de algoritmos coerentes
e válidos.
• Um algoritmo pode ser definido como uma seqüência
de passos que visam atingir um objetivo bem
definido.
Lógica de programação
• Algoritmos Numéricos– sintaxe especial (regras)
• Algoritmos Não numéricos – português coloquial
frases representando ações ou perguntas
terminando por ponto-e-vírgula (;).
Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de
lâmpada.
Algoritmos - tipos
• Numéricos – sintaxe especial (regras)
• Não numéricos – português coloquial
frases representando ações ou perguntas
terminando por ponto-e-vírgula (;).
Exemplo de um algoritmo não numérico:
Troca de lâmpada.
Algoritmo 1 - Troca de Lâmpada
•
•
•
•
•
•
Pegar uma escada;
Posicionar a escada embaixo da lâmpada;
Buscar uma lâmpada nova;
Subir na escada;
Retirar a lâmpada velha;
Colocar a lâmpada nova.
Algoritmo 2 - Fazer um sanduiche
•
•
•
•
•
•
•
Pegar o pão;
Pegar o presunto e maionese;
Pegar uma faca;
Cortar o pão;
Passar a maionese;
Colocar o presunto;
Fechar o lanche
• Linguagem de Programação
o
Conjunto de palavras e regras que permitem comunicar
ao computador o que desejamos executar
Baixo Nível
(1)
Alto Nível
(2)
(3)
Ambientes de programação
• São softwares utilizados para editar e compilar programas;
• Programas são escritos (editados) em texto puro (sem
formatação), construindo um código-fonte;
• Softwares que criam texto puro: notepad, gedit, vim, etc;
• Softwares que criam textos não-puros: MS Word, BrOffice,
etc;
• Muitas vezes são chamados como IDE = Integrated
Development Environment, pois fornecem um ambiente
para integrado para desenvolver (criar) programas;
Compilação
• A compilação é o processo de converter o código-fonte
para um formato binário utilizável pela máquina;
• O código-fonte compilado em geral produz um programa
executável (no Windows, possui extensão .exe, por
exemplo) ou uma biblioteca compartilhável (Por exemplo,
no Windows, possui extensão .dll e no Linux, a extensão
.so).
• Com a linguagem de programação Java, códigos-fonte
possuem a extensão .java e a compilação produz código
binário com extensão .class, que é executado pela
Máquina Virtual Java.
Exemplo de compilação em Java
1) Utilizando um editor de texto-puro, crie o seguinte códigofonte e salve em um arquivo Ola.java:
public class Ola {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Ola");
}
}
Obs.: Java diferencia maiúsculas e minúsculas, por exemplo,
use Ola.java e não ola.java.
2) Através da linha de comando (cmd, konsole ou gnometerminal), execute o compilador javac:
javac Ola.java
3) Note que será produzido um arquivo binário Ola.class, que
poderá ser executado assim:
java Ola
Explicando o código-fonte Java
1 public class Ola { // inicio da classe
2 public static void main(String[] args) {
3 System.out.println("Ola");
// escreve Ola
4 }
5}
// fecha a classe
- "Ola" é o nome da classe, considere como se fosse um programa e
caso seja a classe pública (public class). Ela fornecerá o nome do
arquivo, neste caso, Ola.java.
- As chaves servem para delimitar blocos de código, ou seja, a chave
da linha 1 é fechada na linha 5 e a chave da linha 2 é fechada na linha
5.
- Note na linha 2 a função 'main', que é um ponto onde se inicia a
execução de uma classe, por enquanto simplesmente 'decore' esta
linha, ela será explicada mais detalhadamente quando for o momento
certo.
- Na linha 3 temos a impressão da palavra "Ola", que deve ser
colocada em aspas duplas.
- Utilize os caracteres // para criar comentários no seu código-fonte.
Baixando e executando a IDE drjava
1) Acesse o site http://drjava.org
2) Baixe o pacote de classes java, clicando no botão
"Download Jar File" (caso preferir, há outros formatos, para
Windows, por exemplo);
3) Execute o drjava em uma linha de comando:
java -jar drjava*.jar
ou com o nome completo:
java -jar drjava-stable-20100913-r5387.jar
Editando e compilando via IDE
drjava
1) Copie o código-fonte abaixo para a IDE drjava:
public class Ola {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Ola");
}
}
2) Salve o arquivo como Ola.java, clicando File->Save As;
3) Compile o arquivo clicando na opção Compile no menu,
verifique o resultado na aba inferior "Compiler Output";
4) Execute a classe clicando na opção Run do menu, verifique
o resultado na aba inferior "Interactions".
Utilizando a console interativa
A console interativa permite executar linhas de código
individuais, de forma interativa. É útil para testar trechos de
códigos parciais antes de criar um programa completo.
Exemplos:
1) Executar uma classe:
run Ola
Ola
2) Escrever uma String (sequência de caracteres):
System.out.println("Ola, tudo beleza?")
Obs.: note que é possível navegar pelas linhas já executadas
anteriormente, basta utilizar as setas;
3) Também é possível digitar vários comandos em somente
uma linha, basta separá-los com ponto-e-vírgula:
System.out.println("****");
System.out.println("* *");System.out.println("* *");System.out.pr
intln("****");
Introdução a variáveis e String
Na programação, os dados são armazenados em variáveis, de
forma semelhante na matemática. Por exemplo, execute na
console interativa:
int i;
// declarando uma variável inteira
i = 3;
// atribuindo o valor 3 para a variável i
i
// escrevendo o valor da variável
// mais fácil que digitar System.out..., não?
String s;
// declarando uma variável s do tipo String
s = "teste" // atribuindo a String teste na variável s
s
// escrevendo o valor s
String t = s + i; // declarando t e atribuindo s concatenado com
i
t
// escrevendo o valor de t
Entrada e saída
Em programação, a entrada se refere ao processo de fornecer
dados para o programa e saída ao processo de externar dados
do programa para o usuário, ou seja, a referência é o
programa.
Já aprendemos um comando de saída:
// externaliza a String "Ola" do programa para o usuário
System.out.println("Ola");
A entrada de dados é um pouco mais complexa, como
veremos mais a frente
Entrada de dados
O comando de entrada é um pouco mais complexo, é
necessário utilizar a classe Scanner, faça na console interativa:
import java.util.Scanner // libera a classe para utilização
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// cria uma variável sc do tipo Scanner
// que armazena um novo objeto (new) Scanner
// que acessa a entrada do sistema (System.in)
String nome = sc.nextLine();
// faz a leitura de uma linha e armazena na variável nome
nome // escreve a variável nome
Programando a Entrada de dados
O exemplo anterior foi realizado na console interativa. Para
que o mesmo forme um programa java completo é necessário
alguns ajustes, veja:
1 import java.util.Scanner;
2 public class LeituraDeNome {
3 public static void main(String[] args) {
4
Scanner sc = new Scanner(System.in);
5
String nome = sc.nextLine();
6 }
7}
Note:
•
•
•
•
a necessidade do ponto-e-vírgula em cada sentença;
linha 2: declaração de classe;
linha 3: função main (lembre-se de psvm = public static void main ...)
linhas 6 e 7: fechamento de blocos abertos nas linhas 3 e 2 respectivamente;
Exercício
1) Crie e apresente um programa java completo que lê um
nome X e a idade Y de uma pessoa e imprime a seguinte
mensagem: "Oi X, você tem Y anos e está muito novo"
2) Crie e apresente um programa java completo que lê um
caractere escolhido pelo usuário, por exemplo, um asterisco (*)
e depois imprima verticalmente ou horizontalmente o seu
primeiro nome por meio de ascii art, por exemplo, abaixo
temos a letra O formada por asteriscos:
**
* *
* *
**