Controles de Execução de Repetição

Física Computacional

2011-2

I N T R O D U Ç Ã O À L Ó G I C A D E P R O G R A M A Ç Ã O

P R O F . L U Í S F E R N A N D O D E O L I V E I R A

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FÍSICA ARMANDO DIAS TAVARES

Controles de Execução de Repetição



Os comando que exercem o controle de repetição

podem ser classificados em repetição condicionada

ou repetição sequencial.



Este comandos já foram apresentados nas primeiras

aulas:



enquanto

(

teste

), fazer

/ fim enquanto

fazer

/ enquanto

(

teste

)



repetir

/ até que

(

teste

)



para

variável

de

valor inicial

até

valor final

com passo

valor

,

fazer

/ fim para

Controles de Execução de Repetição



O controle de repetição condicional

enquanto

(

teste

),

fazer

/

fim enquanto

tem a característica de repetir

um bloco de instruções enquanto o resultado de

teste

for

verdadeiro

.



_{Uma das possibilidades deste tipo de controle é a de}

nunca entrar no bloco de instruções de repetição.



_Se

_teste

_for

_falso

_{logo de cara, o controle de repetição}

falha e o bloco não é executado.

Controles de Execução de Repetição



O controle de repetição condicional

fazer

/

enquanto

(

teste

) tem a característica de repetir um bloco de

instruções enquanto o resultado de

teste

for

verdadeiro

como no comando anterior.



_{Diferente do comando anterior, o bloco de instruções}

é executado pelo menos uma vez, pois o

teste

só é

avaliado no final do comando.

Controles de Execução de Repetição



O controle de repetição condicional

repetir

/

até que

(

teste

) tem a característica de repetir um bloco de

instruções enquanto o resultado de

teste

for

falso

diferente dos comandos anteriores.



_{Dito de outra forma, este controle repete o bloco de}

instruções até que

teste

se torne

verdadeiro

.



_{O bloco de instruções é executado pelo menos uma}

vez, pois o

teste

só é avaliado no final do comando

como em

fazer

/

enquanto

(

teste

).

Controles de Execução de Repetição



O controle de repetição sequencial

para

variável

de

inicio

até

fim

passo

valor

, fazer

/

fim para

para difere

dos demais comandos por ter o número de iterações

predefinido.



_{O parâmetro}

_variável

_{deve ser substituído pela}

variável contadora, isto é, a variável numérica que irá

identificar as iterações.



Os valores

inicio

e

fim

correspondem aos valores

limítrofes para as contagens.



O valor

passo

é usado para incrementar a contagem

com valores diferentes da unidade.

Controles de Execução



Por exemplo, uma repetição sequencial iniciando

com valor

1

e terminando com

10

de

1 em 1

usando

uma variável contadora identificada pelo rótulo

cont

:

para cont de 1 até 10 passo 1, fazer {bloco de instruções}

fim para



_{O passo a passo da repetição ocorre da seguinte}

forma:



A variável contadora

cont

recebe o valor inicial

1

;

O bloco de instruções é executado;



Ao terminar a execução do bloco, depara-se com a instrução

fim para;

Controles de Execução



Neste ponto, retornamos para o comando de repetição e se

atualiza o valor da variável contadora

cont

usando o valor de

passo, neste caso,

1

;



Compara-se o valor atualizado da variável contadora

cont

(que

é

2

) com o valor final de contagem (que é

10

);



Se o valor atualizado da variável contadora

cont

não for

superior ao valor final de contagem (

10

), então o comando de

repetição executa novamente o bloco de instruções;

 2 é menor que 10, logo o bloco será executado



O processo se repete até que a variável contadora

cont

assuma

o valor

11

;



Quando isto acontecer, o comando de repetição se encerra.

Controles de Execução



Resumindo:



_{O processo de contagem também pode ser}

decrescente, basta que o valor de passo seja negativo.

9

continicio bloco de instruções contcont+passo

cont≤fim V

Controles de Execução



O comando de repetição sequencial é muito útil para

a implementação de operações matemáticas como

somatório e produtório:

y  0 {inicializa a variável y com valor 0}

para i de 1 até N, fazer

ler x {lê um valor de x de cada vez} y  y + x {atualiza o valor de y}

fim para

escrever y {apresenta o resultado do somatório}

10





Desenvolvimento de algoritmos



Usando o exemplo das médias das provas:

{declaração da variáveis e constantes}

declare prova numérico {nota de prova} declare teste numérico {nota de teste}

declare atividade numérico {nota de atividade} declare mpro numérico {média das provas} declare mtes numérico {média dos testes}

declare matv numérico {média das atividades} declare mpar numérico {média parcial}

declare pf numérico {nota prova final} declare mf numérico {média final} declare i numérico {contador}

Desenvolvimento de algoritmos

declare aprov literal constante (“Aprovar”) declare reprov literal constante (“Reprovar”)

{calcular média das provas}

mpro  0 {inicializa mpro com 0} para i de 1 até 3, fazer

escrever “Entre com nota da prova P”, i ler prova

mpro  mpro+prova fim para

mpro  mpro/3 {calcula a média das provas} {calcular média dos testes}

mtes  0 {inicializa mtes com 0} para i de 1 até 3, fazer {continua}

Controles de Execução

{continuação}

escrever “Entre com nota do teste T”, i ler teste

mtes  mtes+teste fim para

mtes  mtes/3 {calcula a média dos testes}

{calcular média das atividades}

matv  0 {inicializa matv com 0} para i de 1 até 7, fazer

escrever “Entre com nota da atividade A”, i ler atividade

matv  matv+atividade fim para {continua}

Desenvolvimento de algoritmos

{continuação}

matv  matv/7 {calcula a média das atividades}

{calcular média parcial}

mpar  (3*mpro+2*(mtes+matv))/7 {média parcial}

{avaliar a situação do aluno...}

se (mpar>=7), então {aprovação direta}

escrever “Média: ”, mpar, “ Situação: ”, aprov

senão se (mpar<4), então {reprovação direta} escrever “Média: ”, mpar, “ Situação: ”, reprov senão {caso a ser estudado...}

ler pf

mf  0,5*(mpar+pf) {continua}

Controles de Execução

{continuação}

se (mf>=5), então {aprovado em média final}

escrever “Média: ”, mf, “ Situação: ”, aprov

senão {reprovado em média final}

escrever “Média: ”, mf, “ Situação: ”, reprov fim se

fim se

Controles de Execução



Digamos que um pesquisador queira verificar o valor médio

(media

) de uma sequência de medidas (dado

) conforme ele

for inserindo os dados experimentais.



Vamos assumir inicialmente um único dado (n=1).



A média para um único dado é o próprio valor do dado:

 soma₁ = dado₁

 media₁ = soma₁/1 = dado₁



Se forem dois valores (n=2):

 soma₂ = dado₁+dado₂

 media₂ = soma₂/2 = (dado₁+dado₂)/2 = (soma₁+dado₂)/2 = (1*media₁+dado₂)/2

Controles de Execução



Se forem três dados (n=3)

 soma₃ = dado₁+dado₂+dado₃

 media₃ = soma₃/3 = (dado₁+dado₂+dado₃)/3 =

= (soma₂+dado₃)/3 = (2*media₂+dado₃)/3



Se forem quatro dados (n=4)

 soma₄ = dado₁+dado₂+dado₃+dado₄

 media₄ = soma₄/4 = (dado₁+dado₂+dado₃+dado₄)/4 = = (soma₃+dado₄)/4 = (3*media₃+dado₄)/4



Se forem M dados (n=M)

 soma_M = dado₁+dado₂+...+dado_M

 media_M = soma_M/M = (dado₁+dado₂+...+dado_M)/M =

= (soma_M-1+dado₄)/4 = [(M-1)*media_M-1+dado_M]/M

Controles de Execução



Generalizando,

 media_i = [(i-1)*media_i-1+dado_i]/i



Esta expressão tem uma forma recursiva: a informação atual é

uma composição da informação anterior mais um novo dado:

 media = [(i-1)*media+dado]/i



Se o número de dados é conhecido de antemão, podemos usar

um controle de repetição sequencial.



Senão, usaremos um controle de repetição condicional. O

critério de parada da repetição deverá ser definido. Um

exemplo: se todas as medidas são sempre positivas, então, um

indicador de fim poderia ser a inserção de um número

negativo.

Controles de Execução



Uma versão preliminar do

algoritmo...

{versão com controle de repetição sequencial}

declare dado numérico {dado}

declare media numérico {média dos dados} declare n numérico {total de dados} declare i numérico {contador}

escrever “Entre total de dados:” ler n

para i de 1 até n, fazer

escrever “Entre com o dado ”, i ler dado

media  ((i-1)*media+dado)/i

escrever “Média: ”, media fim para

Controles de Execução

{versão com controle de repetição condicional enquanto-fazer}

declare dado numérico {dado}

declare media numérico {média dos dados} declare i numérico {contador}

escrever “Para interromper, entre com um número negativo” i  1

escrever “Entre com dado ”, i ler dado

enquanto (dado>=0), fazer

media  ((i-1)*media+dado)/i escrever “Média: ”, media

{continua}

Controles de Execução

{continuação} i  i+1

escrever “Entre com dado ”, i ler dado

fim enquanto

Controles de Execução

{versão com controle de repetição condicional fazer-enquanto}

declare dado numérico {dado}

declare media numérico {média dos dados} declare i numérico {contador}

escrever “Para interromper, entre com um número negativo” i  1

fazer

escrever “Entre com dado ”, i ler dado

se (dado>=0), então

media  ((i-1)*media+dado)/i {continua}

Controles de Execução

{continuação}

escrever “Média: ”, media i  i+1

fim se

enquanto (dado>=0)

Controles de Execução

{versão com controle de repetição condicional repetir-até}

declare dado numérico {dado}

declare media numérico {média dos dados} declare i numérico {contador}

escrever “Para interromper, entre com um número negativo” i  1

repetir

escrever “Entre com dado ”, i ler dado

se (dado>=0), então

media  ((i-1)*media+dado)/i {continua}

Controles de Execução

{continuação}

escrever “Média: ”, media i  i+1

fim se

até (dado<0)