Aula 1 - Introdução

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Algoritmos -

Introdução

Prof. MSc. Tiago Brasileiro Araújo Prof. Katyusco de Farias Santos

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Motivos para aprender

algoritmos

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Motivo 1: você precisa pagar a

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Motivo 2: vou ter reuniões com

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Motivo 3: você pode salvar o

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Motivo 3: não acredita?

• _{Poderia ser bem pior que 7x1.}

• _{O império nazista podia ser realidade hoje, se Allan Turing}

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Motivo 4: você poderá

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O que é algoritmo?

•_{“É uma sequência finita e não ambígua de instruções computáveis}

para solucionar um problema”.

•_{“Algoritmo é uma descrição com um número finito de passos, que}

indicam precisamente os processos que produzirão um resultado desejado”.

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O que é lógica ?

 _{Lógica de programação é a}

técnica de encadear pensamentos para atingir

determinado objetivo.

 _{Permite definir uma seqüência}

lógica para o desenvolvimento e solução de determinado

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O que é lógica ?

Seqüência Lógica são passos executados até atingir um objetivo ou solução de um problema.

Instruções: “um conjunto de regras ou normas definidas para a realização ou emprego de algo”.

Em informática, porém, instrução é a informação que indica a um computador uma ação elementar a executar.

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O que é algoritmo?

• _{A palavra algoritmo, à primeira vista, parece-nos estranha;}

• _Cotidiano:

◦ _Instruções_{para se utilizar um aparelho eletrodoméstico;} ◦ _Uma_receita_{para preparo de algum prato;}

◦ _{Guia de}_{preenchimento}_{para declaração do imposto de renda;}

◦ _{A regra para}_{determinação}_{de máximos e mínimos de funções por derivadas}

sucessivas;

◦ _A_maneira_{como as contas de água, luz e telefone são calculadas mensalmente;}

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Mas isso está no nosso dia a

dia ...

• _{“É uma sequência finita e não ambígua de instruções}

computáveis para solucionar um problema”.

• _{Chupar um bombom;}

• _{Chutar uma bola;}

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Mas vocês são cientistas ...

Algoritmo Recepcionista de Cinema Inicio 1 – Solicitar ao cliente o bilhete do filme. 2 – Conferir a data e o horário do filme no bilhete. Se data/hora atual > data/hora do filme + 30 minutos Então 3 – Informar ao cliente que o tempo limite para entrada foi excedido. 4 – Não permitir a entrada. Senão Se data/hora atual < data/hora do filme – 30 minutos Então 5 – Informar ao cliente que a sala do filme ainda não foi liberada para entrada. 6 – Não permitir a entrada. Senão 7 – Permitir a entrada. 8 – Indicar ao cliente onde fica a sala do filme. Fim-Se Fim

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Temos o computador para

facilitar a vida

• _{Todo algoritmo deve apresentar algumas características}

básicas:

◦ _ter_fim_;

◦ _{não dar margem à dupla interpretação (}_{não ambíguo}_);

◦ _{capacidade de}_receber_{dado(s) de entrada do mundo exterior;} ◦ _poder_gerar_{informações de saída para o mundo externo ao do}

ambiente do algoritmo;

◦ _ser_efetivo_{(todas as etapas especificadas no algoritmo devem ser}

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Temos o computador para

facilitar a vida

• _{Converter comandos (linguagem) humanos em comandos}

de máquina.

• _{Linguagem humana:}

• _{"Se for verdade isso, acontece isto, senão acontece aquilo"}

• _{Linguagem de máquina:}

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Qual a linguagem?

• _{Uma linguagem}

_de

_{programação é}

_um

_método

padronizado

para

comunicar instruções para

um computador.

• _{Aproxima a linguagem humana da linguagem de máquina!}

• _{Executa instruções no computador.}

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Programa

Entrada de dados; Processamento; Estado;

Saída.

Entrada Programa Saída

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Quais as características de

um Algoritmo ?

 _{Valores de Entrada}

 _{Todo algoritmo deve possuir nenhuma, uma ou mais de uma} estrada de dados

 _{Valores de Saída}

 _{Todo algoritmo deve possuir uma ou mais de uma saída de dados}

 _Finitude

 _{Todo algoritmo é finito (Possui início, meio e fim)}

 _Correção

 _{Todo algoritmo deve gerar uma saída coerente com a entrada}  _{Não dar margem à dupla interpretação (não ambíguo);}

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Descrição Narrativa}

• São expressos diretamente em linguagem natural.

 _{Fluxograma Convencional}

• São expressos em linguagem de representação gráfica (formas geométricas).

 _{Pseudocódigo (Linguagem Algorítmica ou Portugol)}

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Descrição Narrativa:}

Faz-se uso do português para descrever algoritmos. EXEMPLO: Receita de Bolo

Providencie manteiga, ovos, 2 Kg de massa, etc. Misture os ingredientes Despeje a mistura na fôrma de bolo Leve a fôrma ao forno Espere 20 minutos Retire a fôrma do forno Deixe esfriar Prove

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Descrição Narrativa:} VANTAGENS:

•o português é bastante conhecido por nós; DESVANTAGENS:

•imprecisão;

•pouca confiabilidade (a imprecisão acarreta a desconfiança);

•extensão (normalmente, escreve-se muito para dizer pouca coisa).

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Fluxograma convencional:}_{Utilização de símbolos gráficos para representar}

algoritmos. É uma representação gráfica de algoritmos onde formas geométricas diferentes implicam ações (instruções, comandos) distintos.

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Formas de representação de

um Algoritmo

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Fluxograma convencional:} VANTAGENS:

•Uma das ferramentas mais conhecidas; •Figuras dizem muito mais que palavras; •Padrão mundial

DESVANTAGENS:

•Faz com que a solução do problema já esteja amarrada a dispositivos físicos;

•Pouca atenção aos dados, não oferecendo recursos para descrevê-los ou representá-los;

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Pseudocódigo :}

Esta forma de representação de algoritmos, é conhecida também como

português estruturado ou portugol.

É bastante rica em detalhes e assemelham-se bastante à forma em que os programas são escritos.

A forma geral de um algoritmo em pseudocódigo:

Algoritmo <nome_do_algoritmo>

[<declaração_de_variáveis>]

Início

<corpo_do_algoritmo>

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Formas de representação de

um Algoritmo

Onde:

Algoritmo

Indica o início da definição do algoritmo.

<nome_do_algoritmo>

Nome dado ao algoritmo para distingui-lo dos demais.

[<declaração_de_variáveis>]

Parte opcional onde são declaradas as variáveis globais usadas no algoritmo principal e, eventualmente, nos subalgoritmos.

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Formas de representação de

um Algoritmo

Onde: Início

Palavra que delimita o início do corpo do algoritmo.

<corpo_do_algoritmo>

Conjunto de instruções do algoritmo.

Fim

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Formas de representação de

um Algoritmo

 _{Pseudocódigo :} Algoritmo Média Var N1, N2, Média Início Leia N1, N2 Média := (N1+N2)/2 Se Média >= 7 Então Escreva “Aprovado” Senão Escreva “Reprovado”

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Formas de representação de

um Algoritmo

VANTAGENS:

•Independência física da solução (solução lógica apenas); •Usa o português como base;

•Pode-se definir quais e como os dados vão estar estruturados; •Passagem quase imediata do algoritmo para uma linguagem de programação qualquer.

DESVANTAGENS:

•Exige a definição de uma linguagem não real para trabalho; •Não padronizado.

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Formas de representação de

um Algoritmo

Descrição

Narrativa Fluxograma Convencional Pseudocódigo – Obter as notas da primeira e da segunda prova – Calcular a média aritmética entre as duas – Se a média for maior ou igual a 7, o aluno foi aprovado, senão ele foi reprovado.

Algoritmo Média Var N1, N2, Média Início Leia N1, N2 Média := (N1+N2)/2 Se Média >= 7 Então Escreva “Aprovado” Senão Escreva “Reprovado”

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Linguagem Algoritma

Exemplo:

• Exige a definição de uma linguagem não real para trabalho;

• Não padronizado. • Padrão universal pré-definido que pode ser

escrito em inglês ou português;

• Pode definir quais e como os dados serão estruturados;

• Passagem quase imediata do algoritmo para uma linguagem de programação qualquer.

// Calcular a idade através das variáveis: ano de nascimento e ano corrente.

algoritmo "idade"

var

ano_nascimento, ano_corrente, idade : inteiro

inicio

escreva ("Entre com o ano de nascimento e o corrente:")

leia (ano_nascimento, ano_corrente)

idade := ano_corrente - ano_nascimento

escreva (“Sua idade atual é: ", idade)

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Refinamento

• _{Podemos tornar os passos da resolução do problema mais}

detalhados (investigação) para torná-los mais claros e

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Refinamento

• _{Comandos e Estruturas de controles são usados para provê}

refinamento.

• _{A este desdobramento dar-se o nome de refinamento}

sucessivo:

◦ _{Programadores tendem a escrever primeiro os passos gerais e, só}

depois, aplicar um desdobramento dos passos até que se atinja o resultado desejado.

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Cuidado!

• _{Você deve estar se perguntando: Como saber se o}

algoritmo está detalhado o suficiente?

• _{A resposta é: depende de quem vai executá-lo.}

• _{Não devemos definir os passos de forma muito genérica}

(ou abstrata), nem tampouco detalhar demasiadamente os

passos a ponto de tornar o algoritmo óbvio e grande

demais.

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Estruturas de controle(construção)

• _Seqüencial:

• _{a mais simples estrutura de controle. Os comandos devem ser}

executados um após o outro, na mesma ordem em que aparecem escritos;

• _{Decisão ou seleção:}

• _{também conhecida por Seleção, pode provocar ou não a realização}

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Estruturas de controle(construção)

• _{Repetição ou iteração:}

◦ _{os comandos e as estruturas de controle abrangidos devem ser}

executados repetidamente até que se verifique uma condição para que se interrompa a repetição.