Introdução ao conceito de algoritmo e programação ... - UFMG

8QLYHUVLGDGH )HGHUDO GH 0LQDV *HUDLV 8)0*
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'LVFLSOLQD 3URJUDPDomR GH &RPSXWDGRUHV
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,1752'8d­2 $2 &21&(,72 '( $/*25,702 ( 352*5$0$d­2
(6758785$'$
2EMHWLYRV:
- Fornecer o conceito de algoritmo e estrutura de dados;
- Introduzir as estruturas básicas de controle;
- Apresentar a programação estruturada como metodologia para desenvolvimento de
algoritmos.
2 &21&(,72 '( $/*25,702 ( $6 (6758785$6 %È6,&$6 '( &21752/(
Programar é basicamente construir algoritmos
$omR: é um evento que ocorre num período de tempo finito. Interesse no efeito que ela produz
“caminhar até a próxima esquina”
“colocar um livro em cima de uma mesa”
“descascar as batatas para o jantar”
“atribuir o valor 3,14 a uma variável”
(VWDGR: conjunto de propriedades relevantes que objetos apresentam na situação considerada.
a) batatas com casca ou descascadas;
b) o conjunto de valores das variáveis do programa num certo instante da execução.
(YHQWR: é um conjunto de (sub) ações. Um evento pode geralmente ser considerado como
uma ação (primitiva) ou como um processo, dependendo se estamos interessados
simplesmente no efeito total, ou seja, nos estados antes e depois, ou se também estamos
interessados em um ou vários estados intermediários.
3URFHVVR VHT HQFLDO : quando se considera um evento como uma seqüência temporal de
(sub) ações, cujo efeito acumulado é igual ao efeito do evento total;
([HPSOR GH (YHQWR 5HODWR GH XP 2EVHUYDGRU
“uma dona-de-casa descasca as batatas para o jantar”
“traz a cesta com batatas do porão”;
“traz a panela do armário”;
“descasca as batatas”; (R1)
“devolve a cesta ao porão”
símbolo de sequenciamento “;” (VHT rQFLD VLPSOHV, estrutura de controle básica)
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Dois eventos distintos possuem um mesmo padrão comportamento, podem ter o mesmo relato
de um observador.
O efeito de um evento está totalmente determinado pelo padrão de comportamento e
eventualmente pelo estado inicial.
Um DOJRULWPR é a descrição de um padrão de comportamento, expressado em termos de um
repertório bem definido e finito de ações “primitivas”, das quais damos por certo que elas
podem ser executadas.
Caráter imperativo, nome de ação → comando
“traga a cesta com batatas do porão”;
“traga a panela do armário”;
“descasque as batatas”; (A1)
“devolva a cesta ao porão”
Algoritmo x Evento
“traz a cesta com batatas do porão”;
“traz a panela do armário”;
“coloca o avental”; (R2)
“descasca as batatas”;
“devolve a cesta ao porão”
“traga a cesta com batatas do porão”;
“traga a panela do armário”;
VH “saia é clara” HQWmR “coloque avental”;
“descasque as batatas”; (A2)
“devolva a cesta ao porão”
conectivo condicional: VH HQWmR (a DOWHUQDWLYD, estrutura de controle básica)
“traz a cesta com batatas do porão”;
“traz a panela do armário”;
“descasca uma batata”
“descasca uma batata”
... (10 vezes) (R3)
“descasca as batatas”;
“devolve a cesta ao porão”
“traz a cesta com batatas do porão”;
“traz a panela do armário”;
“descasca uma batata”
“descasca uma batata”
... (30 vezes) (R4)
“descasca as batatas”;
“devolve a cesta ao porão”
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“traga a cesta com batatas do porão”;
“traga a panela do armário”;
VH “saia é clara” HQWmR “coloque avental”;
VH “numero de batatas é insuficiente” HQWmR
“descasque uma batata”
VH “numero de batatas é insuficiente” HQWmR
“descasque uma batata”
... (50 vezes) (A3)
VH “numero de batatas é insuficiente” HQWmR
“descasque uma batata”
“devolva a cesta ao porão”
a) Ao executar o algoritmo, se a dona-de-casa constatar que cinco batas foram
suficientes, de fato ela a não precisaria olhar para a panela outras 45 vezes para se
certificar.
b) Muitas vezes é difícil dar um limite superior: pode ser que um dia surjam muitos
convidados e que as batatas estejam muito pequenas, ocasionando uma falha no
algoritmo.
“traga a cesta com batatas do porão”;
“traga a panela do armário”;
VH “saia é clara” HQWmR “coloque avental”;
HQTXDQWR “numero de batatas é insuficiente” IDoD
“descasque uma batata” (A4)
“devolva a cesta ao porão”
conectivo repetitivo HQTXDQWR IDoD (UHSHWLomR, estrutura básica de controle)
HQTXDQWR “inspeção” IDoD “ação”
(ORRS LQILQLWR ± não é executável em tempo finito)
HQTXDQWR “saia é clara” IDoD “descasque uma batata”
Um algoritmo deve ser determinístico, isto é, dadas as mesmas condições iniciais deve
produzir, depois de executado, os mesmos resultados.
Exercício: Escreva um algoritmo, que conte de 0 até 50.
352*5$0$6 ( (6758785$6 '( '$'26
&RPSXWDGRU: é uma máquina capaz de seguir uma certa espécie de algoritmos, chamados
programas. Ele possui memória, capaz de armazenas dados, e uma unidade aritmética/lógica,
que é capaz de causar mudanças nos dados armazenados na memória. Além disso, é capaz de
comunicar-se com o mundo exterior através de operações de entrada e saía.
&RPSLODGRU: Computador Real A, que só aceita linguagem de máquina, e queremos um
computador ideal B, que aceita uma linguagem com construções que nos permitam exprimir
de uma forma “natural” o nosso raciocínio algorítmico.
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Processo de abstração.
3 (sistema decimal)
| | | (barras)
3 + 4 = 7
| | | + | | | | = | | | | | | |
Processo (Manipulação-Representação) estão envolvidas três fases
a) A escolha das propriedades relevantes do objeto real que queremos representar;
b) A escolha da representação, com base nas operações a serem efetuadas sobre elas;
c) A demonstração de que o par representação-manipulação produz resultados de acordo
com os fenômenos do mundo real correspondente.
Uma linguagem de programação é uma técnica de notação para programar, com a intenção de
servir de veículo para:
a) Expressão de raciocínio algorítmico;
b) Execução Automática de um algoritmo por um computador.
352*5$0$d­2 (6758785$'$
Consiste numa metodologia de projeto de programas visando:
- Facilitar a escrita dos programas;
- Facilitar a leitura (o entendimento) dos programas;
- Permitir a verificação a priori dos programas;
- Facilitar a manutenção e modificação dos programas.
A idéia básica da Programação Estruturada, que vai ao encontro da mencionada tarefa do
programador, é reduzir a complexidade, através de:
- Desenvolvimento 7RS-'RZQ (refinamento sucessivo);
o Estruturas de Dados
- Modularização;
- Estruturas de Controle;
-
Motivação: Problemas na Produção de Software.
- Confiabilidade x Complexidade
- Manutenibilidade
- Flexibilidade
- Importância da Documentação
- Fluxo de Controle em Algoritmos;
o Aspecto estático e dinâmico;
o Problema de GOTO.
(;(5&Ë&,26 352326726
1) Descreva com suas palavras o que você entende por
a) AÇÃO:;
b) PROCESSO;
c) ESTADO;
d) EVENTO;
e) PADRÃO DE COMPORTAMENTO
2) Escreva um algoritmo para descrever como você faz para ir da sua casa até a escola.
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3) O que você entende por DVSHFWR HVWiWLFR e DVSHFWR GLQkPLFR de um algoritmo? Qual o
conceito que relaciona estes dois aspectos?
4) Quais são as três estruturas básicas de controle com as quais podemos desenvolver
qualquer algoritmo?
5) O que é um programa?
6) O que é um bom programa?
7) Cite alguns critérios usados atualmente para avaliação da qualidade de um programa.
8) Cite algumas características de um Programa Estruturado.
9) Com relação ao aspecto de documentação, qual a vantagem de se utilizar uma
pseudolinguagem, para desenvolvimento de programas?
10) Cite algumas características de um programa que usa o “GOTO” de forma irrestrita.
5HIHUrQFLD %LEOLRJUiILFD
GUIMARÃES, A. M. e LAGES, N. A. C. $OJRULWPRV H (VWUXWXUDV GH 'DGRV. Rio de Janeiro:
LTC, 1994.
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