ALGORITMOS, FLUXOGRAMAS E PSEUDOCÓDIGOS

EXPERIÊNCIA 1

ALGORITMOS, FLUXOGRAMAS E PSEUDOCÓDIGOS.

1. OBJETIVOS

Desenvolver a capacidade de conceber, projetar, documentar e analisar sistemas, produtos e processos, com ênfase na expressão de problemas computacionais e documentação de algoritmos em forma de fluxogramas e pseudocódigos.

2. INTRODUÇÃO

Um sistema de controle de processos tipicamente encontrado nas industrias é mostrado na figura ao lado. O processo industrial transforma insumos (entradas) em produtos (saídas) através de um conjunto de processos produtivos. Na concepção, projeto, desenvolvimento e testes desses sistemas há necessidade de modelar o processo industrial, e principalmente as ações do controlador. Este controlador tipicamente é implementado utilizando computadores, microprocessadores e/ou microcontroladores ou também através de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs).

3. PROBLEMAS & ALGORITMOS

Dado o objetivo do processo industrial (problema), este deve ser descrito por um algoritmo para permitir sua implementação como um programa de controle através de uma linguagem de programação.

Para exemplificar e ilustrar os conceitos, o texto a seguir foi adaptado de material disponível na Internet (http://mail.di.ubi.pt/~programacao/capitulo6.pdf) , a figura 2 mostra esquematicamente a idéia.

• Para resolver um problema no computador é necessário que seja primeiramente encontrada uma maneira de descrever este problema de uma forma clara e precisa.

• É preciso encontrar uma seqüência de passos que permita que o problema possa ser resolvido de maneira automática e repetitiva. Esta seqüência de passos é chamada de algoritmo.

• A noção de algoritmo é central para toda a computação.

• A criação de algoritmos para resolver os problemas é uma das maiores dificuldades dos iniciantes em programação em computadores.

3.1 Exemplo de Problema: Como fazer um bolo?

Uma receita é uma descrição dum conjunto de passos ou ações que fazem a combinação de um conjunto de ingredientes com vista a obter um produto gastronômico particular.

Algoritmo:

Um algoritmo opera sobre um conjunto de entradas (farinha, ovos, fermento, etc. no caso do bolo) de modo a gerar uma saída que seja útil (ou agradável) para o utilizador (o bolo pronto).

Algoritmo da receita de bolo:

1) Bater duas claras em castelo;

2) Adicionar duas gemas;

3) Adicionar uma xícara de açúcar;

4) Adicionar duas colheres de manteiga;

5) Adicionar uma xícara de leite de coco;

6) Adicionar farinha e fermento;

7) Colocar numa forma e levar ao forno em fogo brando.

3.2 Desenho de algoritmos/programas

• De um modo geral, pode-se considerar que um algoritmo é uma descrição, passo-a-passo, de uma metodologia que leva à resolução de um problema ou à execução de uma tarefa.

• A programação consiste na descrição precisa desse algoritmo, segundo uma linguagem ou terminologia específica.

• Assim, deve-se considerar que existem três fases distintas na elaboração de programas:

o A análise do problema (especificação do problema, análise de requisitos, pressupostos, etc.)

o A concepção do algoritmo

o A tradução desse algoritmo na linguagem de programação

3.3 Passos na construção de algoritmos

• Compreender o problema

• Identificar os dados de entrada

• Identificar os dados de saída

• Determinar o que é preciso para transformar os dados de entrada em dados de saída:

o Usar a estratégia do dividir-para-conquistar

o Observar regras e limitações

o Identificar todas as ações a realizar

o Eliminar ambigüidades

• Construir o algoritmo

• Testar o algoritmo

• Executar o algoritmo

3.4 Método Cartesiano de Dividir-Para-Conquistar

• Também é o conhecido por método descendente (top-down method) ou método de refinamento passo-a-passo

• Este método consiste em dividir um problema em partes menores (ou subproblemas) de modo a que seja mais fácil a sua resolução.

Exemplo: Fazer suco de laranja?

• Lavar laranja;

• Partir laranja ao meio;

• Espremer laranja;

• Filtrar o suco;

• Servir o suco.

• Passo-a-passo significa que cada passo é completado antes que o próximo comece.

Exemplo: é impossível “ver telejornal” antes de executar por inteiro o passo anterior de “ligar a TV”

3.5 Características fundamentais de um algoritmo

Um algoritmo deve ter 5 características fundamentais:

• Finitude: um algoritmo deve sempre terminar após um número finito de passos.

• Definição: cada passo de um algoritmo deve ser precisamente definido. As ações devem ser definidas rigorosamente e sem ambigüidades.

• Entradas: um algoritmo deve ter zero ou mais entradas, isto é quantidades que lhe são