Introdução à Programação e Algoritmos

Introdução à Programação e Algoritmos
Aécio Costa
Introdução à Programação e Algoritmos
“Programação é a arte de fazer com que o
computador faça exatamente o que
desejamos que ele faça”.
Introdução à Programação e Algoritmos
O que é um Programa?
Uma seqüência de instruções de computador, para
a realização de uma determinada tarefa.
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... E o que é uma Instrução?
É um comando referente a uma operação elementar
que o computador seja capaz de executar.
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Exemplos de instruções:






Colocar Negrito em um texto;
Deletar um arquivo;
Criar uma pasta;
Copiar um conjunto de Arquivos;
Enviar uma mensagem;
Clicar em botão.
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Algoritmos
“Um conjunto finito de regras que provê uma
sequencia de operações para resolver um tipo de
problema específico, em um tempo determinado” (Knuth,
1997).
“Sequência ordenada, e não ambígua, de passos
que levam à solução de um dado problema” (TREMBLAY)
IMPORTANTE ENTENDER A SEQUÊNCIA LÓGICA
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Algoritmos
Seqüência de instruções, cuja execução resulta na
realização de uma determinada tarefa.
Exemplos:




Receita de bolo
Partitura de uma música
Assistir um Filme
Procedimentos para cálculo com operações fundamentais da
aritmética
 Instruções para matrícula na faculdade
 Fazer um sanduíche.
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Algoritmos – Fazer um Sanduíche
Instruções:
1. Pegar um pão
2. Cortar o pão ao meio
3. Pegar a maionese
4. Passar maionese nas fatias de pão
5. Pegar alface e tomate
6. Cortar alface e tomate
7. Colocar alface e tomate no pão
8. Pegar um hambúrguer
9. Fritar o hambúrguer
10. Colocar o hambúrguer no pão
11. Juntar as fatias do pão cortado
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Algoritmos
Exemplo: Assistir um Filme
Instruções:
1.
2.
3.
4.
Insira a fita no video cassete;
Acionar a tecla rr para Rebobinar a fita;
Acionar a tecla Play;
O Filme irá começar...
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Algoritmos
Exemplo: Assistir um Filme
E se a fita estiver rebobinada? Gera um Problema!
Instruções:
1.
2.
3.
4.
Insira a fita no video cassete;
Acionar a tecla rr para Rebobinar a fita;
Acionar a tecla Play;
O Filme irá começar...
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Algoritmos
Geralmente, um problema possui algumas
alternativas de soluções que chegam ao resultado correto,
podendo existir vários algoritmos que solucionem um
determinado problema.
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Algoritmos
Fases básicas da construção de algoritmos
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Fases básicas - ENTRADA
O que você identificou que vai precisar que o usuário ou
alguém lhe informe? (via teclado, leitor de código de barras ou
mouse). Ou seja, os valores de trabalho do algoritmo, o que
precisa ser perguntado ao usuário.
 “Escreva um programa que recebe 2 notas de aluno e calcula a média
aritmética delas.”
 “Escreva um algoritmo para ler o preço e a quantidade de um produto e
calcula o preço a pagar pelo mesmo.”
 “Escreva um algoritmo para calcular o salário líquido de um funcionário, a
partir do número de horas trabalhadas e da quantidade de dependentes.
Sabe-se que o valor da hora é de 12 reais, que se recebe 40 reais por cada
dependente e que é descontado um total de imposto de 12% do valor do
salário bruto (salário sem descontos)”.
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Fases básicas - PROCESSAMENTO
 Que tipo de cálculos serão necessários para resolver o
problema?
 Há alguma checagem a ser feita com os dados?
 Existe alguma decisão a ser tomada dentro do algoritmo?
 Existem operações de processamento que precisarão ser
realizadas mais de uma vez? Ou seja, o que é preciso fazer
para que o algoritmo gere as saídas esperadas?
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Fases básicas - SAÍDA
 Quais os resultados que necessitarão ser apresentados aos
usuários?
 O que deve ser impresso pelo algoritmo na tela/monitor do
computador?
 Geralmente, essa parte vem expressa no enunciado do
problema, é o que o problema pede.
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Componentes
Unidade de Entrada
 Conjunto de componentes que podem ser conectados ao
computador para permitir a comunicação com o mundo real para
coleta de dados relevantes aos problemas que o mesmo possa
estar inserido;
 Teclado, Mouse, Leitor de
Código de Barras, etc...
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Componentes
Unidade de Saída
 Componentes eletrônicos que podem ser conectados ao
computador para permitir a comunicação dele com o mundo
real.
 Impressora, Monitor, etc...
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Processamento
Procedimentos utilizados para chegar ao resultado final.
Componente eletrônico que executa a instrução corrente e determina
qual a próxima instrução a ser executada, sendo também chamado de
CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de
Processamento);
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Elementos
Memória Principal
Ram, usadas em processamento. Dispositivo que consisti em uma
seqüência finita de unidades de armazenamento identificadas por um
endereço único, descrito por um número inteiro não negativo e
responsável pelo armazenamento de programas e dados que serão
manipulados pelo computador;
Memória Secundária
HD
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Representação de Algoritmos
• Descrição Narrativa
• Fluxograma
• Linguagem Algorítmica ou Pseudocódigo
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Descrição Narrativa
Tomar Banho:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Entrar no banheiro e tirar a roupa;
Abrir a torneira do chuveiro;
Entrar na água;
Ensaboar-se;
Sair da água;
Fechar a torneira;
Enxugar-se;
Vestir-se.
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Descrição Narrativa
Calcular a média de um aluno
1. Obter as suas 2 notas de provas do aluno;
2. Calcular a média aritimética das notas;
3. Se a média for maior que 6, mostrar na tela uma mensagem
dizendo que o aluno foi aprovado, senão mostrar uma
mensagem que foi reprovado.
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Representação Fluxograma
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Representação de Algoritmos – Pseudocódigo
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Lógica
É a ciência que estuda as leis do raciocínio; é a
correção/validação do pensamento; é o encadeamento,
ordenação de idéias; é a arte de pensar.
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Lógica de Programação
Encadeamento
lógico
desenvolvimento de programas.
de
instruções
para
o
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Linguagem de Programação
“conjunto de ferramentas, regras de sintaxe e símbolos ou
códigos que nos permitem escrever programas de computador.”
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Linguagens de Programação
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Linguagens de Programação - TIOBE
Introdução à Programação e Algoritmos
Linguagens de Programação - TIOBE
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Exemplo de Instruções em diversas Linguagens
Pascal
writeln(‘Oi’);
Pyton
Print “Oi”
Java
System.out.println(“Oi”);
PHP
echo “Oi”;
Lua
print(‘Oi’);
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Linguagem de Máquina
Linguagem na qual o computador entende as instruções.
(Números Binários 0 e 1).
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Linguagem de Montagem
Assembly Language
Números substitídos por símbolos ou palavras
(Tabela ASCII)
0100001 = A
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Linguagem de Alto Nível
Algo mais próximo do entendimento do ser humano.
Exemplo: Pascal, Delphi, PHP, Java, Pyton...
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Lógica de Programação
Objetivo: Resolução de Problemas
A média de três notas de um Aluno:
Nota 1 = 7
Nota 2 = 5,5
Nota 3 = 8
Média = ?
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Lógica de Programação
Instruções:
1. Determine a quantidade de números;
2. Some os números dados;
3. Divida esta soma pela quantidade de números.
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Lógica de Programação
Resultado em um Algoritmo:
1. N = 3;
2. Soma = Nota1 + Nota2 + Nota3;
3. Resultado = Soma ÷ N
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Lógica de Programação
Objetivo: Resolução de Problemas
Quem tem a maior média:
Pedro: Nota 1 = 7, Nota 2 = 5,5 Nota 3 = 8
Maria: Nota 1 = 3, Nota 2 = 10, Nota 3 = 7,5
Quem tem melhor Média = ?
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Lógica de Programação
Instruções:
1.
2.
3.
4.
Determine a quantidade de notas;
Somar as notas de cada estudante;
Dividir esta soma pela quantidade de notas;
Comparar qual deles tem a maior média.
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Lógica de Programação
Resultado em um Algoritmo:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
N = 3;
SomaMaria = Nota1 + Nota2 + Nota3;
SomaPedro = Nota1 + Nota2 + Nota3;
ResultadoPedro = SomaPedro ÷ N;
ResultadoMaria= SomaMaria ÷ N;
Se ResultadoPedro > ResultadoMaria Entao “Pedro tem
melhor média” se não “Maria tem melhor média”;
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Lógica de Programação – Algoritmo
 Resolver expressões aritméticas que envolvam operações de
multiplicação, divisão, soma e subtração;
 Realizar comparação entre valores;
 Repetir a execução de um conjunto de instruções até uma
quantidade fixada de vezes ou condição atingida;
 Atribuir valor a uma variável;
 Substituir o valor de uma variável por outro valor;
 Fornecer o valor de uma variável ou emitir uma mensagem.
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Resolver o Problema
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Regras
O camponês deseja atravessar o rio, mas ele tem que ser
cuidadoso para que o lobo não coma a ovelha e para que a ovelha não
coma o couve. (Só pode um de cada vez).
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Resolver o Problema
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Regras
1 - Somente o pai, a mãe e o policial sabem pilotar o barco
2 - A mãe não pode ficar sozinha com os filhos
3 - O pai não pode ficar sozinho com as filhas
4 - O prisioneiro não pode ficar sozinho com nenhum
integrante da família
5 - O barco só pode transportar 2 pessoas por vez
6 - Você pode ir e vir com as pessoas quantas vezes
precisar