Existe mais um comando de controle de fluxo, presente em qualquer linguagem de programa¸c˜ao: ocomando de desvio incondicional. Segundo o modelo de Von Neumann estudado, isto nada mais ´e do que alterar o controlador de instru¸c˜oes para um endere¸co arbitr´ario (na verdade controlado) quando pensamos no modelo de baixo n´ıvel.
A figura 5.12 ilustra o uso do desvio incondicional para resolver o problema de se imprimir todos os n´umeros de 1 a 30.
program contar ; label: 10;
var i : integer; begin
i := 1;
10:write ( i ) ; i := i + 1;
i f i<= 30 then goto 10;
end.
Figura 5.12: Exemplo do uso do desvio incondicional.
Neste exemplo, a vari´avel i´e inicializada com o valor 1 e em seguida ´e executado o comando que imprime 1 na tela. Em seguida a vari´avel i ´e incrementada e, ap´os verificar que 1 ´e menor ou igual a 30, o fluxo do programa executa o comando de desvio incondicionalgoto, que faz com que o fluxo de execu¸c˜ao do programa v´a para a linha indicada pelo r´otulo 10, isto ´e, imprime o valor da vari´avel i, incrementa o ie assim por diante. Quandoi valer 31 ogoto n˜ao ´e executado, o que faz com que oend final seja atingido e o programa termina.
Em outras palavras, ´e uma outra maneira (mais estranha) de se implementar o mesmo programa da figura 5.7. A observa¸c˜ao interessante ´e que, no n´ıvel de m´aquina, o que o compilador faz ´e gerar a partir do programa da figura 5.7, um c´odigo de m´aquina implementado usando-se uma no¸c˜ao de desvio incondicional, implementada no repert´orio reduzido de instru¸c˜oes, mas isto o programador n˜ao ´e obrigado a saber agora.
O que ele deve saber ´e que o uso de comandos de desvio incondicional n˜ao ´e recomendado pois na medida em que os programas v˜ao ficando com muitas linhas de c´odigo, digamos algumas centenas de linhas ou mais, o que ocorre ´e que o programador tende a se perder e passa a ter muita dificuldade em continuar o desenvolvimento do programa quando o uso do goto ´e feito de qualquer maneira e, em especial, de forma exagerada. Isto tende a tornar o c´odigo ileg´ıvel e de dif´ıcil manuten¸c˜ao.
Como vimos, as linguagens de alto n´ıvel permitem mecanismos mais elegantes para repetir trechos de c´odigo sem necessidade do uso do goto, usando-se o while.
Isto ´e baseado no princ´ıpio da programa¸c˜ao estruturada, que nasceu com a linguagem ALGOL-60. Esta linguagem, apesar de n˜ao ser mais usada, deu origem `a maior parte das linguagens modernas, entre elas o pr´oprio Pascal.
Este comando est´a em um apˆendice pois n´os nunca mais o usaremos.
5.10. EXERC´ICIOS 49
5.10 Exerc´ıcios
1. Leia o mini guia da linguagem Pascal, dispon´ıvel em http://www.inf.ufpr.
br/cursos/ci055/pascal.pdf, em especial os cap´ıtulos de 1 a 3, a se¸c˜ao 4.2 e o cap´ıtulo 7.
2. Tente compilar e executar com v´arias entradas os programasPascal vistos neste cap´ıtulo.
3. Modifique o programa Soma2 para que ele receba um n´umero inteiro N de en-trada e imprima a seguinte sequˆencia (N˜ao use multiplica¸c˜ao. Apenas opera¸c˜oes de soma):
1 x N 2 x N 3 x N 4 x N 5 x N
Isto ´e, suponha que N=3. Ent˜ao a sa´ıda deve ser:
3 6 9 12 15
Outro exemplo, para N=6 6
12 18 24 30
4. Dado um n´umero inteiro que representa uma quantidade de segundos, determi-nar o seu valor equivalente em graus, minutos e segundos. Se a quantidade de segundos for insuficiente para dar um valor em graus, o valor em graus deve ser 0 (zero). A mesma observa¸c˜ao vale em rela¸c˜ao aos minutos e segundos. Por exemplo: 3.600 segundos = 1 grau, 0 minutos, 0 segundos. ; 3.500 segundos = 0 graus, 58 minutos e 20 segundos.
5. Dadas duas fra¸c˜oes ordin´arias a/b e c/d, determinar a sua soma e o seu produto, no formato de fra¸c˜oes. A entrada de dados deve ser constitu´ıda de duas linhas, cada uma contendo dois inteiros, uma para a e b outra para c e d. A sa´ıda dever´a ser tamb´em de duas linhas cada uma contendo um par que representa o numerador e o denominados da soma e produto calculadas.
6. Ler uma sequˆencia de N n´umeros e imprimir a m´edia aritm´etica.
7. Calcular o produto dos n´umeros ´ımpares de N1 a N2 (incluindo ambos), onde N1≤N2 s˜ao lidos do teclado.
8. Calcule o valor da soma dos quadrados dos primeiros 50 inteiros positivos n˜ao nulos.
9. Ler uma massa de dados onde cada linha cont´em um n´umero par. Para cada n´umero lido, calcular o seu sucessor par, imprimindo-os dois a dois em listagem de sa´ıda. A ´ultima linha de dados cont´em o n´umero zero, o qual n˜ao deve ser processado e serve apenas para indicar o final da leitura dos dados.
10. Ler uma massa de dados onde cada linha cont´em um valor num´erico do tipo real. O programa deve calcular a m´edia aritm´etica dos diversos valores lidos, imprimindo cada valor lido e, ao final, a m´edia calculada. A ´ultima linha de dados cont´em o ´unico n´umero zero. Este zero n˜ao deve ser considerado no c´alculo da m´edia.
11. Ler uma massa de dados contendo a defini¸c˜ao de v´arias equa¸c˜oes do segundo grau da forma Ax2 +Bx+C = 0. Cada linha de dados cont´em a defini¸c˜ao de uma equa¸c˜ao por meio dos valores deA,B eCdo conjunto dos n´umeros reais. A
´
ultima linha informada ao sistema cont´em 3 (trˆes) valores zero (exemplo 0.0 0.0 0.0). Ap´os a leitura de cada linha o programa deve tentar calcular as duas ra´ızes da equa¸c˜ao. A listagem de sa´ıda, em cada linha, dever´a conter sempre os valores deA, B e C lidos, seguidos dos valores das duas ra´ızes reais. Considere que o usu´ario entrar´a somente com valoresA,BeCtais que a equa¸c˜ao garantidamente tem duas ra´ızes reais.
12. Dados dois n´umeros inteiros positivos determinar quantas vezes o primeiro di-vide exatamente o segundo. Se o primeiro n˜ao divide o segundo o n´umero de vezes ´e zero.
13. Fa¸ca um programa em Pascal que imprima exatamente a sa´ıda especificada na figura 1 (abaixo) de maneira que, em todo o programa, n˜ao apare¸cam mais do que trˆes comandos de impress˜ao.
14. Fa¸ca um programa emPascal que imprima exatamente a mesma sa´ıda solicitada no exerc´ıcio anterior, mas que use exatamente dois comandos de repeti¸c˜ao.
15. Fa¸ca um programa em Pascal que receba dois n´umeros inteiros N e M como entrada e retorne como sa´ıdaN M OD M usando para isto apenas opera¸c˜oes de subtra¸c˜ao. O seu programa deve considerar que o usu´ario entra com N sempre maior do queN.
16. Adapte a solu¸c˜ao do exerc´ıcio anterior para que a sa´ıda seja exatamente con-forme especificada na figura 2 (abaixo).
5.10. EXERC´ICIOS 51 17. Fa¸ca um programa emPascal que receba uma massa de dados contendo o saldo banc´ario de alguns clientes de um banco e imprima aqueles que s˜ao negativos.
O ´ultimo saldo, que n˜ao corresponde a nenhum cliente (e portanto n˜ao deve ser impresso), cont´em o valor –999.999,99.
1
18. Para cada uma das express˜oes aritm´eticas abaixo, determine o tipo de dados da vari´avel que est´a no lado esquerdo do comando de atribui¸c˜ao bem como o resultado da express˜ao que est´a no lado direito:
(a) A:= 1 + 2∗3;
(b) B := 1 + 2∗3/7;
(c) C:= 1 + 2∗3 DIV 7;
(d) D:= 3 DIV 3∗4.0;
(e) E :=A+B∗C−D
19. Indique qual o resultado das express˜oes abaixo, sendo:
a=6; b=9.5; d=14; p=4; q=5; r=10; z=6.0 ; sim= TRUE
• ((z/a)+b*a)-d DIV 2
• p*(r MOD q)-q/2
• NOT sim AND (z DIV y + 1 = x)
• (x + y > z) AND sim OR (y >= x)
20. Indique qual o resultado das express˜oes abaixo, sendo:
a=5; b=3; d=7; p=4; q=5; r=2; x=8; y=4; z=6; sim=TRUE (a) (z DIV a + b * a) - d DIV 2
(b) p / r MOD q - q / 2
(c) (z DIV y + 1 = x) AND sim OR (y >= x)
21. Escrever um programa emPascal que leia do teclado uma sequˆencia de n´umeros inteiros at´e que seja lido um n´umero que seja o dobro ou a metade do anterior-mente lido. O programa deve imprimir na sa´ıda os seguintes valores:
• a quantidade de n´umeros lidos;
• a soma dos n´umeros lidos;
• os dois valores lidos que for¸caram a parada do programa.
Exemplos:
Entrada
-549 -716 -603 -545 -424 -848 Sa´ıda
6 -3685 -424 -848 Entrada
-549 -716 -603 -545 -424 646 438 892 964 384 192 Sa´ıda
11 679 384 192
22. Escreva um programa que troque o conte´udo de duas vari´aveis inteiras sem utilizar vari´aveis auxiliares.
23. Escreva emPascal as seguintes express˜oes aritm´eticas usando o m´ınimo poss´ıvel de parˆenteses:
(a) Ax2+Bx+CW2
(b)
P1+P2 Y−Z R
W AB+R
24. Tente compilar este programa. Procure descobrir qual(is) ´e (s˜ao) o(s) erro(s) e corrigi-lo(s).
(∗ programa que l e um numero e retorna o ultimo algarismo ∗) (∗ escrito por Marcos Castilho em 22/10/2002, com erros . ∗) program ultalgarismo ;
begin read (A)
writeln (Amod 10 , Adiv 10) ; end.
25. Seja o seguinte programa em Pascal:
program Misterio ;
var nota1 , nota2 , media : integer; begin
readln(nota1 , nota2) while nota1<> 0 do
media:=nota1+nota2/2;
writeln(nota1 , nota2 , media) ; readln(nota1 , nota2) ;
end.
5.10. EXERC´ICIOS 53 (a) Quantos s˜ao, e quais s˜ao, os erros de compila¸c˜ao deste programa?
(b) Considerando que vocˆe corrigiu os erros de compila¸c˜ao corretamente, o que faz este programa?
(c) Considerando a estrutura do programa, os nomes das vari´aveis e a en-denta¸c˜ao usada, podemos afirmar que o programador cometeu alguns erros de l´ogica. Quantos s˜ao e quais s˜ao estes erros?
(d) O que faz o programa faz ap´os estas corre¸c˜oes?
26. Enumere e explique todos os erros contidos no seguinte c´odigoPascal:
program misterio2 ;
writeln(’O valor resultante eh: ’m) ; end.
27. Dado o programa abaixo, mostre o acompanhamento de sua execu¸c˜ao para trˆes valores de entrada (valores pequenos). Em seguida, descreva o que o programa faz, comprovando suas afirma¸c˜oes.
28. Uma agˆencia governamental deseja conhecer a distribui¸c˜ao da popula¸c˜ao do pa´ıs por faixa salarial. Para isto, coletou dados do ´ultimo censo realizado e criou um arquivo contendo, em cada linha, a idade de um cidad˜ao particular e seu sal´ario.
As idades variam de zero a 110 e os sal´arios variam de zero a 19.000,00 unidades da moeda local (sal´ario do seu dirigente m´aximo).
As faixas salariais de interesse s˜ao as seguintes:
• de 0 a 3 sal´arios m´ınimos
• de 4 a 9 sal´arios m´ınimos
• de 10 a 20 sal´arios m´ınimos
• acima de 20 sal´arios m´ınimos.
Sendo o sal´ario m´ınimo igual a 450,00 unidades da moeda local.
Fa¸ca um programa em Pascal que leia o arquivo de entrada e produza como sa´ıda os percentuais da popula¸c˜ao para cada faixa salarial de interesse.
29. Aqui temos uma forma peculiar de realizar uma multiplica¸c˜ao entre dois n´umeros:
multiplique o primeiro por 2 e divida o segundo por 2 at´e que o primeiro seja reduzido a 1. Toda vez que o primeiro for impar, lembre-se do segundo. N˜ao considere qualquer fra¸c˜ao durante o processo. O produto dos dois n´umeros ´e igual a soma dos n´umeros que foram lembrados. Exemplo: 53×26 =
53 26 13 6 3 1
26 52 104 208 416 832
26 + 104 + 416 + 832 = 1378
Fa¸ca uma fun¸c˜ao em Pascal que receba dois reais e retorne a multiplica¸c˜ao dos dois, do modo como foi especificado acima. N˜ao ´e permitido uso de array.
30. Fa¸ca um programa em Pascal que some duas horas. A entrada deve ser feita da seguinte maneira:
12 52 7 13
A sa´ıda deve ser assim:
12:52 + 7:13 = 20:05
Cap´ıtulo 6
T´ ecnicas elementares
O objetivo deste cap´ıtulo ´e o dom´ınio por parte do estudante das principais estruturas de controle de fluxo, em particular quando usadas de maneira combinada: atribui¸c˜ao;
entrada e sa´ıda; desvio condicional e repeti¸c˜ao, al´em do uso de express˜oes.
6.1 Atribui¸ c˜ oes dentro de repeti¸ c˜ oes
Nesta se¸c˜ao veremos exemplos de problemas cujas solu¸c˜oes algor´ıtmicas requerem o uso de atribui¸c˜oes aninhadas em repeti¸c˜oes.
6.1.1 Somando n´ umeros
O problema abaixo servir´a para discutirmos v´arias maneiras de se resolver um mesmo problema at´e chegarmos na maneira mais elegante. Aproveitamos para discutir a t´ecnica dos acumuladores.
Problema: Ler 5 n´umeros positivos do teclado e imprimir a soma deles.
A primeira e mais simples solu¸c˜ao consiste em ler os 5 n´umeros do teclado e em seguida imprimir a soma deles. O programa da figura 6.1 mostra o algoritmo implementado para esta primeira proposta.
program soma valores ; var
a1 , a2 , a3 , a4 , a5 : integer; begin
read (a1 , a2 , a3 , a4 , a5) ;
writeln (a1 + a2 + a3 + a4 + a5) ; end.
Figura 6.1: Primeira solu¸c˜ao.
55
O programa funciona e atende ao requisitado no enunciado. Mas a solu¸c˜ao n˜ao ´e boa. Imagine que fosse pedido a soma n˜ao de 5 n´umeros, mas de 50. Para manter a mesma ideia do algoritmo anterior, ter´ıamos que escrever algo como ilustrado na figura 6.2.
program soma valores 50 ; var
a1 , a2 , a3 , a4 , a5 , a6 , a7 , a8 , a9 , a10 , a11 , a12 , a13 , a14 , a15 , a16 , a17 , a18 , a19 , a20 , a21 , a22 , a23 , a24 , a25 , a26 , a27 , a28 , a29 , a30 , a31 , a32 , a33 , a34 , a35 , a36 , a37 , a38 , a39 , a40 , a41 , a42 , a43 , a44 , a45 , a46 , a47 , a48 , a49 , a50 : integer;
begin
read (a1 , a2 , a3 , a4 , a5 , a6 , a7 , a8 , a9 , a10 , a11 , a12 , a13 , a14 , a15 , a16 , a17 , a18 , a19 , a20 , a21 , a22 , a23 , a24 , a25 , a26 , a27 , a28 , a29 , a30 , a31 , a32 , a33 , a34 , a35 , a36 , a37 , a38 , a39 , a40 , a41 , a42 , a43 , a44 , a45 , a46 , a47 , a48 , a49 , a50) ;
writeln (a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 + a7 + a8 + a9 + a10 + a11 + a12 + a13 + a14 + a15 + a16 + a17 + a18 + a19 + a20 + a21 + a22 + a23 + a24 + a25 + a26 + a27 + a28 + a29 + a30 + a31 + a32 + a33 + a34 + a35 + a36 + a37 + a38 + a39 + a40 + a41 + a42 + a43 + a44 + a45 + a46 + a47 + a48 + a49 + a50) ;
end.
Figura 6.2: Imprimindo a soma de 50 n´umeros lidos no teclado.
E ´´ obvio que esta t´ecnica n˜ao ´e adequada. Al´em disto, s´o pode ser usada quando se sabe quantos n´umeros ser˜ao fornecidos. Para o problema abaixo, o algoritmo n˜ao pode ser usado.
Problema: Ler uma sequˆencia de n´umeros positivos do teclado e imprimir a soma deles. O programa deve terminar quando o n´umero lido do teclado for zero.
Como usar uma vari´avel para cada valor lido? Uma vez que n˜ao se sabe, a princ´ıpio, quantos n´umeros ser˜ao digitados, n˜ao h´a como fazer isto. Logo, a t´ecnica de solu¸c˜ao n˜ao pode ser esta.
O algoritmo apresentado na figura 6.3 faz uso de uma t´ecnica elementar em pro-grama¸c˜ao que ´e o uso de acumuladores.
Conv´em observar que a parte do algoritmo relativa a entrada de dados controlada pelo la¸co j´a foi estudada no cap´ıtulo anterior. Desta forma, se eliminarmos todas as linhas que cont´em a vari´avel soma o que teremos ´e um programa que lˆe v´arios n´umeros do teclado at´e que seja lido um zero. O programa n˜ao faria nada com os n´umeros lidos.
Usa-se uma vari´avel (soma) cujo papel ´e acumular valores, isto ´e, a vari´avel ´e inicializada com um valor nulo e na sequˆencia, ela ´e atualizada para os outros valores
`
a medida em que eles s˜ao lidos do teclado.
A inicializa¸c˜ao do acumulador com o valor zero deve-se ao fato deste ser o elemento
6.2. DESVIOS CONDICIONAIS ANINHADOS 57