Aula 1 - Apresentação da disciplina e introdução algoritmos

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Algoritmos e Programação

Aula 1 – Apresentação da Disciplina

Introdução a Algoritmos

Profa. Marina Gomes

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Atividades

• Plano de Ensino

- Conteúdos da disciplina, definição das

datas, critérios de avaliação e bibliografia.

• Moodle: Algoritmos e Programação

• Site da Profa. Marina:

https://sites.google.com/site/marinagomesunipampa

• Qualquer dúvida:

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Avaliações

• 3 Provas Teóricas Sem Consulta

- P1 – 25% - P2 – 30% - P3 – 40%

• Para ser aprovado:

- 75% de Frequência e Média >= 6.0

- Avaliações de recuperação poderão ocorrer durante o semestre, quando verificado a necessidade pelo professor (trabalhos, listas de exercícios, correção

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Introdução a Algoritmos e

Programação

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Algoritmo

• Matemática

- Descreve o processo de cálculo, ou de resolução de um grupo de problemas semelhantes, em que se estipulam, com generalidade e sem restrições, regras formais para a obtenção do resultado, ou da solução do problema

• Computação

- Descreve o conjunto pré-determinado e bem definido

de regras e processos destinados à solução de um

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Lógica de Programação

• Técnica de desenvolver algoritmos (sequências

lógicas) para atingir determinados objetivos dentro de

certas regras baseadas na Lógica matemática

• Estes algoritmos depois são adaptados para a

Linguagem de Programação utilizada pelo programador para construir seu software

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Algoritmo

• Um algoritmo é uma sequência não ambígua de

instruções que é executada até que determinada

condição se verifique

• Mais especificamente, em matemática, constitui o

conjunto de processos (e símbolos que os

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Algoritmo

• Utilizamos

constantemente algoritmos

em

nosso 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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Algoritmo

• Um algoritmo poderia ser grosseiramente comparado à uma receita culinária

• Uma receita é um programa de atividades que deve

ser respeitada e cumprida passo-a-passo

- Caso um dos passos seja desconsiderado, a receita não dará certo

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Algoritmo

• Eles podem repetir passos (fazer iterações) ou necessitar de decisões (tais como comparações ou lógica) até que a tarefa seja completada

• Um algoritmo não representa, necessariamente, um

programa de computador, e sim os passos necessários para realizar uma tarefa

• Diferentes algoritmos podem realizar a mesma tarefa usando um conjunto diferente de instruções em mais ou menos tempo, espaço ou esforço do que os outros

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Algoritmo

• Algoritmo não é a solução do problema, pois, se assim fosse, cada problema teria um único algoritmo

• Algoritmo é um caminho para a solução de um problema:

- Em geral, os caminhos que levam a uma solução são muitos

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Algoritmo

• Para o desenvolvimento de um algoritmo eficiente, é necessário obedecermos algumas premissas básicas no momento de sua construção:

- Definir ações simples e sem ambiguidade - Organizar as ações de forma ordenada

- Estabelecer as ações dentro de uma sequência

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Algoritmo

• Os algoritmos são capazes de realizar tarefas como:

1. Ler e escrever dados

2. Avaliar expressões algébricas, relacionais e

lógicas

3. Tomar decisões com base nos resultados das

expressões avaliadas

4. Repetir um conjunto de ações de acordo com

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Algoritmo

• A importância do algoritmo está no fato de termos que especificar uma sequência de passos lógicos para

que o computador possa executar uma tarefa qualquer, pois o mesmo por si só não tem vontade

própria, faz apenas o que mandamos.

• Com uma ferramenta algorítmica, podemos conceber

uma solução para um dado problema, não dependendo de uma linguagem específica e até

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Por que precisamos de Algoritmos?

• Abstração

- Todo esforço é concentrado na resolução do

problema e não em detalhes computacionais

que

podem

ser

acrescentados

posteriormente

• Portabilidade

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Características

• Ser finito

• 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 alcançáveis em um tempo

finito)

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Representação de Algoritmos

• Existem diversas formas de representação de algoritmos, mas não há consenso com relação à melhor delas

• Algumas formas de representação de algoritmos tratam

dos problemas apenas em nível lógico, abstraindo-se de

detalhes de implementação muitas vezes relacionados com alguma linguagem de programação específica

• Por outro lado, existem formas de representação de algoritmos que possuem uma maior riqueza de detalhes e

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Representação de Algoritmos

• Dentre as formas de representação de

algoritmos mais conhecidas, sobressaltam:

- Descrição Narrativa

- Fluxograma Convencional

- Pseudocódigo, também conhecido como Português Estruturado ou Portugol

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Descrição Narrativa

• Nesta forma de representação os algoritmos são

expressos diretamente em linguagem natural

• Exemplo

Receita de Bolo:

Providencie manteiga, ovos, farinha, etc Misture os ingredientes

Despeje a mistura na fôrma de bolo Leve a fôrma ao forno

Espere 30 minutos

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Descrição Narrativa

• Desvantagens

- Imprecisão

- Pouca confiabilidade (a imprecisão acarreta a desconfiança)

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

• Esta representação é pouco usada na prática

porque o uso de linguagem natural muitas

vezes dá oportunidade a más interpretações,

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Descrição Narrativa

• Problema: Calcular a média final dos alunos. Os alunos realizarão quatro provas: P1, P2, P3 e P4, onde

MF = (P1 + P2 + P3 + P4)/4 • Algoritmo:

1. Receba a nota da prova 1 2. Receba a nota de prova 2 3. Receba a nota de prova 3 4. Receba a nota de prova 4

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Descrição Narrativa

• Algoritmo Trocar uma lâmpada queimada:

1. Pegar uma escada

2. Posicionar a escada debaixo da lâmpada

3. Buscar uma lâmpada nova

4. Subir na escada

5. Retirar a lâmpada queimada

6. Colocar a lâmpada nova

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Descrição Narrativa - Problemas

• O algoritmo não atingirá seu objetivo se a lâmpada nova estiver queimada. Para tal, acrescentamos um teste condicional (estrutura seletiva)

• Pegar uma escada

• Posicionar a escada debaixo da lâmpada • Buscar uma lâmpada nova

• Subir na escada

• Retirar a lâmpada queimada • Colocar lâmpada nova

• Se a lâmpada nova não acender, então:

• Se a lâmpada nova não acender, então: • Retirar a lâmpada queimada

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Descrição Narrativa - Problemas

• O algoritmo não atingirá seu objetivo se a lâmpada nova estiver queimada. Para tal, acrescentamos um teste condicional (estrutura seletiva)

• Pegar uma escada

• Posicionar a escada debaixo da lâmpada • Buscar uma lâmpada nova

• Subir na escada

• Se a lâmpada nova não acender, então: • Retirar a lâmpada queimada

• Colocar lâmpada nova ....

Por isso é necessário

utilizar algumas

estruturas próprias

de algoritmos para

facilitar a descrição

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Descrição Narrativa - Problemas

• Algoritmo Trocar uma lâmpada queimada com o uso de

estruturas de repetição:

1. Pegar uma escada

2. Posicionar a escada debaixo da lâmpada 3. Buscar uma lâmpada nova

4. Subir na escada

5. Retirar a lâmpada queimada 6. Colocar lâmpada nova

7. Enquanto lâmpada nova não acender, faça: 1. Retirar a lâmpada queimada

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Descrição Narrativa

• Exercícios

1. Escreva uma sequência de passos (descrição

narrativa) para escovar os dentes.

2. Escreva uma sequência de passos (descrição

narrativa) para efetuar um saque em um

caixa eletrônico

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Fluxograma

• É uma representação gráfica de algoritmos

onde

formas

geométricas

diferentes

implicam ações distintas

• Objetivo: facilitar o entendimento das ideias

contidas nos algoritmos

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Fluxograma

Cálculo da média de um aluno:

- 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

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Linguagem Algorítmica (pseudocódigo)

• Também conhecida como português estruturado ou

portugol

• Bastante rico em detalhes e, por assemelhar-se bastante à forma em que os programas são escritos, encontra muita aceitação

• Representação suficientemente geral para permitir que

a tradução de um algoritmo nela representado para uma

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Linguagem Algorítmica (pseudocódigo)

Algoritmo

<nome_do_algoritmo>

<declaração_de_variáveis>

<subalgoritmos>

Início

<corpo_do_algoritmo>

Fim

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Linguagem Algorítmica

• Exemplo

Algoritmo Media

Var N1, N2, Media : real Início Leia N1, N2 Media = (N1+N2)/2 Se Media >= 7 Entao Escreva “Aprovado” Senao Escreva “Reprovado”

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Linguagem Algorítmica

• 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

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Algoritmo

• Recapitulando:

- Um Algoritmo é uma sequência de

instruções ordenadas de forma lógica para

a resolução de uma determinada tarefa ou

problema

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Construção de Algoritmos

• Ex: construir um algoritmo para fazer suco de laranja: Entrada: - laranja

Processamento: - cortar a laranja - espremer a laranja

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Construção de Algoritmos

• Ex: Identificar dados de entrada, processamento e saída 1. Receber código da peça

2. Receber valor da peça

3. Receber quantidade de peças

4. Calcular valor total da peça = (quantidade *valor da peça)

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Programa

• Um Programa é um Algoritmo escrito em

uma Linguagem de Programação

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Linguagens de Programação

• São Softwares que permitem o desenvolvimento de programas

• Possuem um poder de criação ilimitado, desde jogos, editores e texto, sistemas empresariais até sistemas operacionais

• Existem várias Linguagens de Programação, cada uma com suas características próprias

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Exercícios

1. Calcular a área de um triângulo. Recebe o valor da base. Recebe o valor da altura. Calcula a área. Mostra a área.

2. Descobrir quais os números adjacentes. Recebe um valor digitado pelo usuário. Mostra o seu sucessor. Mostra o seu antecessor.

3. Mostrar o quadrado de um número. Recebe o numero. Calcula o seu quadrado. Mostra seu quadrado.

4. Mostrar o cubo de um numero. Recebe o número. Calcula seu cubo. Mostra seu cubo.

5. Calculo percentual. Recebe o peso de uma pessoa. Recebe o percentual de emagrecimento. Calcula o novo peso. Mostra seu novo peso.

6. Conversão Celsius em Fahrenheit. Recebe a temperatura em Celsius. Converte a temperatura em Fahrenheit (celsius*1,8 + 32). Mostra a Temperatura convertida.