Fundamentos Da Computação

Material de Apoio Parte 1 – Introdução a Algoritmos

1) Objetivos:

Conceituar algoritmo, definir os tipos primitivos, introduzir noção de variáveis, explicar comandos de entrada e saída, comando de atribuição e operadores aritméticos. Algoritmos Sequenciais.

2) Livro texto:

ASCENIO, A. F.G., CAMPOS, E.A.V. Fundamentos da Programação de Computadores (Algoritmos, Pascal e C/C++). Editora: Pearson, 2002.

3) Fundamentação Teórica:

a) Referência para consulta e estudos: Capítulo 1 e 2 do livro texto.

b) Conceito de Algoritmo:

“Um conjunto finito de regras que provê uma seqüência de operações para resolver um tipo de problema específico” [KNUTH]

“Seqüência ordenada, e não ambígua, de passos que levam à solução de um dado problema” [TREMBLAY]

Fazemos uso constantemente de algoritmos em nosso cotidiano: a maneira como uma pessoa toma banho é um algoritmo. Outros algoritmos freqüentemente encontrados são:

• Instruções para se utilizar um aparelho eletrodoméstico;

• Uma receita para preparo de algum prato;

• Guia de preenchimento para declaração do imposto de renda;

• A maneira como as contas de água, luz e telefone são calculadas mensalmente; etc

c) Partes de um Algoritmos

O algoritmo é formado por 3 partes básicas:

• Entrada: parte do algoritmo onde este recebe os dados necessários para solução do problema;

• Processamento: parte onde a entrada é manipulada realizando, por exemplo, os cálculos do problema. É no processamento que está concentrada a parte relativa a lógica do algoritmo;

• Saída: meio pelo qual o resultado é exibido.

Por exemplo, considere o problema de calcular a área de um quadrado. Para se calcular a área de um quadrado é necessário saber seu lado. Logo, a entrada para solução do problema é o lado do quadrado. Como dito anteriormente, a saída corresponde ao resultado que se pretende obter. No caso do nosso problema, a saída é a área do quadrado. Para se chegar neste resultado é preciso aplicar a fórmula da área (Área = Lado x Lado). Sendo assim, este cálculo constitui o processamento do algoritmo em questão.

Representando a solução em um fluxograma (diagrama de blocos) teríamos:

O fluxograma acima, ainda que em alto nível, representa um algoritmo, já que retrata uma sequência de passos para calcular a área de um quadrado.

d) Outro exemplo de algoritmos em fluxograma

Exemplo 2: Fazer um algoritmo que faça o cálculo da conversão do valor de uma temperatura em graus Celsius para graus Fahrenheit. A fórmula de conversão é F = (9*C + 160)/5, sendo F a temperatura em Fahrenheit e C a temperatura em Celsius.

Solução:

e) Conceito abstrato de variável:

Repare que, no exemplo anterior, usamos as letras C e F para representar as temperaturas em graus Celsius e Fahrenheit respectivamente. Em si tratando de algoritmos C e F são chamadas variáveis. As variáveis são usadas para representar e armazenar as informações que o algoritmo irá manipular.

Além disso, uma informação é classificada como variável quando tem a possibilidade de ser alterado o seu valor em algum instante do tempo. Por exemplo:

• A quantidade de funcionários de uma empresa.

• O peso e idade de uma pessoa

Os algoritmos que iremos construir precisarão receber dados. Por exemplo, o algoritmo (programa) de um caixa eletrônico recebe dados, certo? E tais dados precisam ser armazenados em algum lugar para posteriormente serem utilizados (sua senha, a identificação da sua conta, etc). Esse armazenamento é feito na memória do computador (que podemos fazer analogia com a memória humana). Uma variável é um “local” nessa memória do computador.

Uma variável possui nome e tipo e tem que ser criada pelo programador quando este estiver construindo um algoritmo que receba e manipule dados (informações).

f) Linguagem de programação:

Linguagem de programação é um método padronizado para expressar instruções para um computador. É um conjunto de regras sintáticas e semânticas usadas para definir um programa de computador. Uma linguagem permite que um programador especifique precisamente sobre quais dados um computador vai atuar, como estes dados serão armazenados ou transmitidos e quais ações devem ser tomadas sob várias circunstâncias. Pascal, C e C++ são exemplos de linguagens de programação.

Nos exemplos anteriores, os algoritmos foram expressos através de fluxogramas. No entanto, em Computação para que o algoritmo possa se tornar um programa executável é necessário escrevê-lo em uma linguagem de programação real, seguindo uma determinada estrutura. Assim, o computador será capaz de “entender” o algoritmo e executá-lo.

g) Estrutura do Algoritmo em Computação

algoritmo nome do algoritmo;

definição das variáveis

início

atribuição de valores às variáveis

entrada de dados

LÓGICA

Saída de dados

fim_algoritmo.

h) Comando de saída: ESCREVA

Exemplo de algoritmo apenas com comando de saída:

Algoritmo Primeiro;

inicio

escreva( ‘Alô Mundo’);

Fim_algoritmo.

i) Tipos