ATPS Algoritmo E Programação

Etapa 1 (passo 2) – Conceitos Fundamentais de Programação

1) Noções de Algoritmos.

Um algoritmo pode ser definido como uma sequência finita de passos (instruções) para resolver um determinado problema. Sempre que desenvolvemos um algoritmo estamos estabelecendo um padrão de comportamento que deverá ser seguido (uma norma de execução de ações) para alcançar o resultado de um problema.

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 finita de passos.

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 uma condição;

1.1) Partes de um Algoritmo.

Um algoritmo quando programado num computador é constituído pelo menos das três partes, sendo elas:

1. Entrada de dados;

2. Processamento de dados;

3. Saída de dados;

Na parte de entrada, são fornecidas as informações necessárias para que o algoritmo possa ser executado. Estas informações podem ser fornecidas no momento em que o programa está sendo executado ou podem estar embutidas dentro do mesmo.

Na parte do processamento são avaliadas todas as expressões algébricas, relacionais e lógicas, assim como todas as estruturas de controle existentes no algoritmo (condição e/ou repetição).

Na parte de saída, todos os resultados do processamento (ou parte deles) são enviados para um ou mais dispositivos de saída, como: monitor, impressora, ou até mesmo a própria memória do computador.

Por exemplo, considere o algoritmo 3 que tem como objetivo calcular a área de uma circunferência dada por A = πR2.

Para calcular a área é necessário saber os valores do raio R e do π. Considerando que o valor de π é constante o mesmo poderá ser gravado (definido) dentro do próprio algoritmo, e a entrada para o processamento desse algoritmo consistirá nesse valor juntamente com o valor do raio R (que deve ser informado pelo usuário pelo teclado, por exemplo). O processamento do algoritmo será a realização do cálculo πR2 e a atribuição do resultado dessa expressão para a variável A. A parte da saída consistirá na escrita do valor de A no monitor.

1.2) Os fluxogramas.

Esta forma de representação de algoritmos emprega várias formas geométricas para descrever cada uma das possíveis ações durante a execução dos algoritmos. Existem algumas formas geométricas que são empregadas normalmente e que estão mostradas na Figura abaixo. Cada uma destas formas se aplica a uma determinada ação como está indicado. Existem outras formas que podem ser aplicadas, no entanto estas formas serão suficientes para os exemplos que serão mostrados.

Como primeiro exemplo de um algoritmo descrito por meio de fluxogramas vamos considerar o exemplo do algoritmo para decidir o que fazer em um dia de domingo. A Figura a seguir mostra o fluxograma equivalente à descrição feita por meio da linguagem natural.

2) Pseudo Linguagem

Este modo de representar algoritmos procura empregar uma linguagem que esteja o mais próximo possível de uma linguagem de programação de computadores de alto nível, mas evitando definir regras de construção gramaticais muito rígidas. A ideia é usar as vantagens do emprego da linguagem natural, mas restringindo o escopo da linguagem. Normalmente estas linguagens são versões ultra reduzidas de linguagens de alto nível do tipo Pascal ou C. No próximo capítulo veremos um exemplo de uma destas pseudo-linguagens.

2.1) A Pseudo Linguagem a--

Para escrever estes exemplos de algoritmos usaremos uma pseudo linguagem de programação, que chamaremos de a--. Nesta linguagem definimos um número mínimo de comandos, o suficiente para descrever os algoritmos exemplos. Os dados não tem tipo definido, como em C e PASCAL. A linguagem como o C, que é utilizado no resto do programa é baseada em funções. Todos os algoritmos são descritos por funções, sendo que a função básica, e que deve existir sempre, pois ela é sempre a primeira a ser executada é a função principal.

Um exemplo simples da forma geral de um algoritmo em a-- é o seguinte:

principal ()

início

imprimir "Alo mundo."

fim

O algoritmo começa com a função principal que é a função obrigatória em todos os algoritmos. Os parênteses após o nome principal são normalmente usados para delimitar a lista de argumentos, também chamados parâmetros que a função irá receber para executar a sua tarefa. Neste caso a função não está recebendo nenhum parâmetro. Este algoritmo executa um único comando que imprime o texto "Alo mundo" em um dispositivo qualquer de saída de dados.

2.2) Tipos de Dados

Os algoritmos irão manipular dados, que normalmente são fornecidos pelos usuários, e entregar resultados para estes usuários. Uma pergunta importante neste momento é: que tipo de dados poderemos manipular? As linguagens de programação normalmente estabelecem regras precisas para definir que tipos de dados elas irão manipular. A pseudo-linguagem a-- também estabelece, ainda que informalmente, algumas regras que limitam o conjunto de dados existentes na natureza e que poderão ser manipulados pelos algoritmos.

Existem três tipos básicos de dados que a linguagem irá manipular:

• Dados