Teoria da Computação e Algoritmos. Prof. Luís Augusto Mattos Mendes.

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1 Teoria da Computação e Algoritmos Prof. Luís Augusto Mattos Mendes lmendes@ .it

2 Sumário Unidade 1 Lógica de Programação O que é Lógica de programação Seqüência Lógica Instruções... 6 Unidade 2 Introdução aos Algoritmos Definição Uma Definição Formal Importância Algoritmos não computacionais Características Formas de representação Descrição Narrativa Linguagem Algorítmica Portugol Fases de um algoritmo O que é um programa e linguagem de programação O que é um Programa? O que é uma Linguagem de Programação? Exercícios de Fixação Unidade 3 Estruturas de implementação de algoritmos Características de implementação dos algoritmos Refinamentos Sucessivos Linearização de expressões Modularização de Expressões Operação de Entrada e Saída Operadores Operadores Aritméticos Operadores Lógicos Operadores Relacionais Operadores Especiais Exercícios de Fixação: UNIDADE 4 Variáveis e Tipos de Dados Conceitos de Variáveis Operação de Atribuição Identificadores Tipos de Dados Manipulação de Caracteres e Strings Declaração de Variáveis Unidade 5 Estruturas De Decisão E Repetição Estruturas de Decisão

3 5.2 Estrutura Condicional Estrutura condicional Simples (Se... então) Estrutura Condicional Composta Estrutura de Repetição Enquanto... faça Para... faça Repita... até Estruturas de Seleção Se... então Aninhados EXERCÍCIOS MA = (Nota1 + Nota2 x 2 + Nota3 x 3 + ME )/ AUMENTO Unidade 6 - Linguagem De Programação Pascal Introdução Linguagens De Programação Tradutores Compilador Interpretador Unidade 7 - Linguagem De Programação Pascal Elementos Básicos Identificadores Palavras Reservadas Tipos De Dados Simples Estruturados Definidos Pelo Usuário Expressões Aritméticas Operadores Aritméticos Prioridade Funções E Procedimentos Numéricos Predefinidos Expressões Lógicas Operadores Relacionais Operadores Lógicos Prioridade Formato De Um Programa Pascal Declaração De Uso De Unidades Declaração De Constantes Declaração De Tipos Declaração De Variáveis Declaração De Procedimentos E Funções Área De Comandos Comentários Unidade 8 - Comandos Básicos Da Linguagem Pascal Atribuição Entrada Saída

4 8.4 - Comandos De Decisão Decisão Simples ( If-Then ) Decisão Composta ( If-Then-Else ) Decisão Múltipla ( Case-Of ) Comandos De Repetição Repetição Com Teste No Início ( While-Do ) Repetição Com Teste No Final ( Repeat-Until ) Repetição Automática ( For ) Unidade 9 Variáveis Compostas Homogêneas Vetores Matrizes Procedimento Função Variáveis Globais E Variáveis Locais Parâmetros Utilizando Arrays Como Parâmetros Unidade 11 - Manipulação De Strings O Tipo De Dado String Usando Strings Como Parâmetros Em Subrotinas Funções E Procedimento Predefinidos Controle Do Vídeo E Do Teclado APÊNDICE GLOSSÁRIO

5 Unidade 1 Lógica de Programação O uso corriqueiro da palavra lógica está normalmente relacionado à coerência e racionalidade. Freqüentemente associa-se lógica apenas à matemática, não percebendo sua aplicabilidade e relação com as demais ciências. Podemos relacionar lógica com a correção do pensamento, pois uma de suas preocupações é determinar quais operações são válidas e quais não são, fazendo análises das formas e leis do pensamento. Podemos dizer também que a lógica é a arte de bem pensar, que é a ciência das formas do pensamento. Visto que a forma mais complexa do pensamento é o raciocínio, a lógica estuda a correção do raciocínio. A lógica tem em vista a ordem da razão. Por isso a lógica estuda e ensina a colocar ordem no pensamento Exemplos: Todo mamífero é um animal. Todo cavalo é um mamífero. Portanto, todo cavalo é um animal O que é Lógica de programação Significa o uso correto das leis do pensamento, da ordem da razão e de processos de raciocínio e simbolização formais na programação de computadores, objetivando racionalidade e o desenvolvimento de técnicas que cooperem para a produção de soluções logicamente válidas e coerente, que resolvam com qualidade os problemas que se deseja programar. O raciocínio é algo abstrato, intangível. Os seres humanos têm a capacidade de expressá-lo através da palavra falada ou escrita, que por sua vez se baseia em um determinado idioma, que segue uma série de padrões (gramática). Um mesmo raciocínio pode ser expresso em qualquer um dos inúmeros idiomas existentes, mas continuará representando o mesmo raciocínio, usando apenas outra convenção. 5

6 Algo similar ocorre com a Lógica de Programação, que pode ser concebida pela mente treinada e pode ser representada em qualquer umas das inúmeras linguagens de programação existentes. O objetivo principal do estudo da Lógica de Programação é a construção de algoritmos coerentes e válidos. Lógica de Programação - é a técnica de encadear pensamentos para atingir determinado objetivo Seqüência Lógica São passos executados até atingir um objetivo ou solução de um problema. Estes pensamentos, podem ser descritos como uma seqüência de instruções, que devem ser seguidas para se cumprir uma determinada tarefa. Seqüência Lógica são passos executados até atingir um objetivo ou solução de um problema Instruções São um conjunto de regras ou normas definidas para a realização de algo. Na linguagem comum, entende-se por instruções um conjunto de regras ou normas definidas para a realização ou emprego de algo. Em informática, porém, instrução é a informação que indica a um computador uma ação elementar a executar. Convém ressaltar que uma ordem isolada não permite realizar o processo completo, para isso é necessário um conjunto de instruções colocadas em ordem seqüencial lógica. 6

7 Por exemplo, se quisermos fazer uma omelete de batatas, precisaremos colocar em prática uma série de instruções: descascar as batatas, bater os ovos, fritar as batatas, etc... É evidente que essas instruções tem que ser executadas em uma ordem adequada não se pode descascar as batatas depois de fritá-las. Dessa maneira, uma instrução tomada em separado não tem muito sentido; para obtermos o resultado, precisamos colocar em prática o conjunto de todas as instruções, na ordem correta. Instruções são um conjunto de regras ou normas definidas para a realização ou emprego de algo. Em informática, é o que indica a um computador uma ação elementar a executar. 7

8 Unidade 2 Introdução aos Algoritmos Definição Na medida em que precisamos especificar uma seqüência de passos, precisamos utilizar ordem, ou seja, pensar em ordem, portanto, precisamos utilizar lógica. Quando elaboramos um algoritmo devemos especificar ações claras e precisas, que a partir de um estado inicial, após um período de tempo finito, produzem um estado final previsível e bem sucedido. Um algoritmo é formalmente uma seqüência finita de passos que levam a execução de uma tarefa. Podemos pensar em algoritmo como uma receita, uma seqüência de instruções que dão cabo de uma meta específica. Estas tarefas não podem ser redundantes nem subjetivas na sua definição, devem ser claras e precisas. Como exemplos de algoritmos podemos citar os algoritmos das operações básicas (adição, multiplicação, divisão e subtração) de números reais decimais. Outros exemplos seriam os manuais de aparelhos eletrônicos, como um videocassete, que explicam passo-a-passo como, por exemplo, gravar um evento. Até mesmo as coisas mais simples, podem ser descritas por seqüências lógicas. Por exemplo: Chupar uma bala. Pegar a bala Retirar o papel Chupar a bala Jogar o papel no lixo Somar dois números quaisquer. Escreva o primeiro número no retângulo A Escreva o segundo número no retângulo B Some o número do retângulo A com número do retângulo B e coloque o resultado no retângulo C 8

9 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 de imposto de renda; A regra para determinação de máximos e mínimos de funções são calculadas por derivadas sucessivas; A maneira como as contas de água, luz e telefone são calculadas mensalmente, etc Uma Definição Formal Um Algoritmo é uma seqüência de instruções ordenadas de forma lógica para a resolução de uma determinada tarefa ou problema. Um algoritmo é um conjunto finito de instruções que, se seguidas, realizam uma determinada tarefa. Além disso, todo algoritmo deve satisfazer: a) Entrada zero ou mais valores de entrada b) Saída pelo menos um valor deve ser produzido c) Clareza toda instrução deve ser clara e não ambígua d) Término o algoritmo deve terminar após um número finito de passos e) Efetividade toda instrução deve ser factível 9

10 2.1.2 Importância A importância do algoritmo está no fato de termos que especificar uma seqüência de passos lógicos para que o computador possa executar uma tarefa qualquer, pois o mesmo por si só não têm vontade própria, faz apensa o que mandamos. Com uma ferramenta algorítmica, podemos conceber uma solução para um dado problema, independendo de uma linguagem específica e até mesmo do próprio computador, Algoritmos não computacionais Exemplo de Algoritmo Não-Computacional: Problema: Usar um telefone público. SEQUENCIAL Início 1) Tirar o fone do gancho; 2) Ouvir o sinal de linha; 3) Introduzir o cartão; 4) Teclar o número desejado; 5) Se der o sinal de chamar 5.1) Conversar; 5.2) Desligar; 5.3) Retirar o cartão; 6) Senão 6.1) Repetir; Fim. DESVIO 2.2 Características Todo algoritmo deve apresentar algumas características básicas: Ter fim; 10

11 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). 2.3 Formas de representação Descrição Narrativa Faz-se uso do português para descrever algoritmos. Exemplo: Receita de Bolo: Providencie manteiga, ovos, 2 kg de massa, etc Misture os ingredientes Despeje a mistura na fôrma de bolo Leve a fôrma ao forno Espere 20 minutos Retire a fôrma do forno Deixe esfriar Prove VANTAGENS O português é bastante conhecido por nós; DESVANTAGENS Imprecisão; Pouca confiabilidade ( a imprecisão acarreta a desconfiança); Extensão (normalmente, escreve-se muito para dizer pouca coisa). 11

12 2.3.2 Linguagem Algorítmica Consiste na definição de uma pseudolinguagem de programação, cujos comandos são em português, para representar algoritmos. Os algoritmos são descritos em uma linguagem chamada pseudocódigo. Este nome é uma alusão à posterior implementação em uma linguagem de programação, por exemplo, Visual Basic, estaremos gerando código em Visual Basic. Por isso os algoritmos são independentes das linguagens de Programação. Ao contrário de uma linguagem de programação não existe um formalismo rígido de como deve ser escrito o algoritmo. O algoritmo deve ser fácil de se interpretar e fácil de codificar. Ou seja, ele deve ser o intermediário entre a linguagem falada e a linguagem de programação. EXEMPLO: Algoritmo CALCULA_DOBRO; Inicio Leia NUM; DOBRO 2 * NUM; Escreva DOBRO; Fim. VANTAGENS: Independência física da solução (solução lógica apenas); Usa o português com base; Pode-se definir quais e como os dados vão estar estruturados; Passagem quase imediata do algoritmo para uma linguagem de programação qualquer. DESVANTAGENS: 12

13 Exige a definição de uma linguagem não real para trabalho; Não padronizado Portugol Durante nosso curso iremos aprender a desenvolver nossos Algoritmos em uma pseudo-linguagem conhecida como Portugol ou Português Estruturado. Portugol é derivado da aglutinação de Português + Algol. Algol é o nome de umalinguagem de programação usada no final da década de Fases de um algoritmo Ao montar um algoritmo, precisamos primeiro dividir o problema apresentado em três fases fundamentais. Entrada Processamento Saída Onde temos: ENTRADA: São os dados de entrada do algoritmo PROCESSAMENTO: São os procedimentos utilizados para chegar ao resultado final. SAÍDA: São os dados já processados. 13

14 2.5 O que é um programa e linguagem de programação O que é um Programa? Os programas de computadores nada mais são do que algoritmos escritos numa linguagem de computador e que são interpretados e executados por uma máquina, no caso um computador. Dada esta interpretação rigorosa, um programa é por natureza muito específico e rígido em relação aos algoritmos da vida real O que é uma Linguagem de Programação? São softwares que permitem o desenvolvimento de programas. Possuem um poder de criação ilimitado, desde jogos, editores de texto, sistemas empresariais até sistemas operacionais. Existem várias linguagens de programação, cada uma com suas características próprias. Exemplos: Pascal, Clipper, C, C++, Visual Basic, Delphi, Java, etc. 2.6 Exercícios de Fixação 1) Crie uma seqüência lógica para tomar banho 2) Faça um algoritmo para somar dois números e multiplicar o resultado pelo primeiro número 3) Descreva com detalhes a seqüência lógica para Trocar um pneu de um carro 4) Faça um algoritmo para trocar uma lâmpada. Descreva com detalhes 14

15 Unidade 3 Estruturas de implementação de algoritmos Quando temos um problema e vamos utilizar um computador para resolvê-lo inevitavelmente temos que passar pelas seguintes etapas: a) Definir o problema. b) Realizar um estudo da situação atual e verificar quais a(s) forma(s) de resolver o problema. c) Terminada a fase de estudo, utilizar uma linguagem de programação para escrever o programa que deverá a princípio, resolver o problema. d) Analisar junto aos usuários se o problema foi resolvido. Se a solução não foi encontrada, deverá ser retornado para a fase de estudo para descobrir onde está a falha. 3.1 Características de implementação dos algoritmos Os algoritmos terão a seguinte estrutura: ALGORITMO <Nome do algoritmo> <definições> INÍCIO <comandos> FIM Regras para se escrever um algoritmo Para escrever um algoritmo precisamos descrever a seqüência de instruções, de maneira simples e objetiva. Para isso utilizaremos algumas técnicas: Usar somente um verbo por frase; Imaginar que você está desenvolvendo um algoritmo para pessoas que não trabalham com informática; Usar frases curtas e simples; Ser objetivo; 15

16 Procurar usar palavras que não tenham sentido dúbio. O aprendizado de Algoritmos Algoritmos não se aprende: Copiando algoritmos Estudando algoritmos Algoritmos só se aprende Construindo algoritmos Testando algoritmos Refinamentos Sucessivos Um algoritmo é considerado completo se os seus comandos forem no entendimento do seu destinatário. Num algoritmo, um comando que não for do entendimento do destinatário terá que ser desdobrado em novos comandos, que constituirão um refinamento do comando inicial, e assim sucessivamente, até que os comandos sejam entendidos pelo destinatário. Por exemplo, o algoritmo para calcular a média de dois números pode ser escrito da seguinte forma: ALGORITMO CALCULA_MÉDIA; INICIO Receba os dois números; Calcule a média dos dois números; Exiba o resultado; FIM. Podemos desdobrar o comando Calcula a média dos dois números em: Soma os dois números; Divida o resultado por 2; 16

17 Após esse refinamento, o algoritmo pode ser considerado completo, a menos que o destinatário não saiba fazer as operações de adição e divisão, ou não seja capaz de entender diretamente algum comando. O algoritmo estando completo, podemos reescrevê-lo, inserindo o refinamento na posição de comando que foi refinado. Assim sendo, obtémse: ALGORITMO Calcula_Média; Início Receba os dois números; Soma os dois números; Divida o resultado por 2; Exiba o resultado; Fim. Reescrever um algoritmo, com os refinamentos sucessivos inseridos nos seus devidos lugares, permite ter uma visão global de como o algoritmo deve ser executado. À medida que o algoritmo passa a ser maior e mais complexo, esta visão global torna-se menos clara e, neste caso, um algoritmo apresentado com os refinamentos sucessivos separados oferece uma melhor abordagem para quem precisar entendê-lo Linearização de expressões Para a construção de Algoritmos todas as expressões aritméticas devem ser linearizadas, ou seja, colocadas em linhas. É importante também ressalvar o uso dos operadores correspondentes da aritmética tradicional para a computacional. 17

18 2 3 + ( 5 3 ) + 1 = TRADICIONAL ( 2 / 3 + ( 5 3 ) ) + 1 = COMPUTACIONAL Modularização de Expressões A modularização é a divisão das expressões em partes, proporcionando maior compreensão e definindo prioridades para resolução da mesma. Como pode ser observado no exemplo anterior, em expressões computacionais usamos somente parênteses ( ) para modularização. Na informática podemos ter parênteses dentro de parênteses. Exemplos de prioridade: (2+2)/2=2 2+2/2=3 3.2 Operação de Entrada e Saída Os cálculos do computador são de pouco valor a não ser que, primeiro possamos fornecer os dados sobre os quais estes cálculos serão efetuados e, segundo, ver os resultados destes cálculos. Definimos aqui dois novos comandos da nossa linguagem algorítmica para manusear entrada e saída. O comando leia nos permite ler valores dados atribuindo-os à variáveis indicadas; O comando escreva nos permite mostrar os resultados. 18

19 A entrada pode vir do teclado ou qualquer outro dispositivo de entrada. A saída pode aparecer na tela do monitor de vídeo ou ser impressa em papel. Caso deseja-se imprimir o resultado, usa-se o comando imprima. A sintaxe destes comandos são: Leia variável-1, variável-2,..., variável-n Escreva expressão-1, expressão-2,..., expressão-n Exemplos Leia (Nota) Escreva (15) Imprima (Nota) Leia(A, B, C) Escreva (Nota + 2) Imprima (Tel) Leia (Nome) Escreva (A< B) Imprima (Result) 3.3 Operadores Operadores Aritméticos Operação Operador Adição + Subtração - Multiplicação * Divisão / Exponenciação ** Operadores Lógicos Os operadores lógicos servem para combinar resultados de expressões, retornando se o resultado final é verdadeiro ou falso. Os operadores lógicos são: 19

20 Operador E (AND) OU (OR) Não (NOT) Descrição Uma expressão E é verdadeira se todas as condições forem verdadeiras. Uma expressão OU é verdadeira se elo menos uma condição for verdadeira. Uma expressão NÃO inverte o valor da expressão ou condição, se verdadeira inverte para falsa e vice-versa. TABELA VERDADE A B A E B A OU B NÃO(A) V V V V F V F F V F F V F V V F F F F V Exemplos: Suponha que temos três variáveis A = 5. B = 8 e C = 1. Os resultados das expressões seriam: Expressões Resultado A = B E B > C Falso A < > B OU B < C Verdadeiro A > B NÃO Verdadeiro A < B E B > C Verdadeiro A > = B OU B = C Falso A < = B NÃO Falso 20

21 3.3.3 Operadores Relacionais Operação Operador Maior que > Menor que < Maior ou igual >= Menor ou igual <= Diferente < > Igual = Operadores Especiais Operador MOD DIV Descrição Retorna o resto da divisão entre dois números inteiros. Retorna o valor inteiro que resulta da divisão entre dois números inteiros DIV 2 = 6 13 MOD 2 = 1 MOD DIV Exercícios de Fixação: 1. Determine o resultado das operações: a) 25 DIV 3 b) 172 MOD 3 c) 74 DIV 2 d) 55 MOD 4 21

22 Teoria da Computação e Algoritmos 2. Considere as variáveis a seguir e determine o resultado: A = 14; B = 7; C = 21; D = -5; E =0 Expressões A < B E D > C D< A OU D = C D = C OU B< C B < > E E D< E C < > D E D < > A OU D < E A < > D NÃO D < E E A = B E C < >D OU A < D A = B E C < > D E B = C C = D E A = C OU E < > D OU B < A D < >B E B > E OU E > D Resultado 22

23 Teoria da Computação e Algoritmos UNIDADE 4 Variáveis e Tipos de Dados 4.1 Conceitos de Variáveis Sabe-se da Matemática que uma variável é a representação simbólica dos elementos de um certo conjunto. Nos algoritmos destinados a resolver um problema no computador, a cada variável corresponde uma posição de memória, cujo conteúdo pode variar ao longo do tempo durante a execução de um algoritmo. Embora a variável possa assumir diferentes valores, ela só pode armazenar um valor a cada instante. Toda variável é identificada por um nome ou identificador. Exemplo: num algoritmo para calcular a área de um triângulo retângulo pelo teorema de Pitágoras (a 2 = b 2 + c 2 ), os identificadores A, B e C podem representar as posições de memória que armazenam o valor da hipotenusa e dos catetos. Nunca usar uma palavra reservada (que faça parte da linguagem algorítmica), visto que, poderá causar ambigüidade no entendimento do algorítmo. Na nossa linguagem algorítmica, vamos admitir que nossas variáveis poderão armazenar valores numéricos ou alfanuméricos (strings). 4.2 Operação de Atribuição A operação de atribuição permite que se forneça um valor a uma certa variável. Se for atribuído uma expressão à variável, será armazenado o resultado daquela expressão. Se for atribuído uma outra variável, será armazenado o conteúdo daquela variável. Para a operação de atribuição, utilizaremos a seguinte sintaxe: variável expressão 23

24 Teoria da Computação e Algoritmos Exemplos: A 2 B A NOTA 10 NOME João SENHA X3Y9 C 1 / 3 A B + C NOTA NOTA - 1 X Identificadores São os nomes dados a variáveis, constantes e programas. Regras para construção de Identificadores: Não podem ter nomes de palavras reservadas (comandos da linguagem); Devem possuir como 1º caractere uma letra ou underscore ( _ ); Ter como demais caracteres letras, números ou underscore; Ter no máximo 127 caracteres; Não possuir espaços em branco; A escolha de letras maiúscula ou minúscula é indiferente. Exemplos: nome, telefone, nota1, salário, idade_filho 4.4 Tipos de Dados No momento que formos trabalhar com variáveis, indiquemos o tipo de informação que uma variável pode conter, isto é, se uma dada posição de memória armazenará um número ou uma letra, etc. O Tipo de dado pode ser: PRIMITIVO pré-definido pela linguagem; SUB-FAIXA é uma parte de um tipo já existente; DEFINIDO PELO USUÁRIO (ESCALAR) definidos pelo programador. 24

25 Teoria da Computação e Algoritmos Tipo de Dados Descrição Inteiro Representa números entre até Ocupa 2 bytes na memória. Real Representa os números entre 2.9 x até 1.7 x Ocupa 6 bytes na memória. Caracter Representa um dos caracteres da tabela ASCII. Ocupa 1 byte na memória. String Conjunto de caracteres (CHAR). Ocupa de 1 a 255 bytes namemória. Lógico Valor lógico. Assume somente dois valores: TRUE (verdadeiro) ou FALSE (falso). Ocupa 1 byte na memória. As definições de variáveis como sendo do tipo CHAR (caracter) e STRING (cadeia), possuem algumas curiosidades que merecem um cuidado especial por parte do usuário. Uso das aspas ( ): atribuição de um valor para uma variável do tipo CHAR (caracter) ou STRING (cadeia) = colocar o valor (dado) entre aspas ( ), pois esta é a forma de informar que a informação é um caracter. Exemplo: ALGORITMO Teste; VARIÁVEIS Letra : Caracter; Nome: Cadeia; Início Nome João ; Letra A ; FIM. 25

26 Teoria da Computação e Algoritmos Manipulação de Caracteres e Strings Muitas vezes é necessário manipular caracteres individuais em uma STRING (cadeia). Utilizaremos uma forma toda especial de permitir tal operação, através do uso de colchetes ( [ ] ) logo após o Nome da variável do tipo STRING (Cadeia), e o número do caracter que se deseja manipular entre os colchetes (forma baseada no Pascal). Exemplo: Atribuir o primeiro caracter de uma STRING a uma variável do tipo CHAR. ALGORITMO AtribuiString; VARIÁVEIS Letra :Caracter; Nome :Cadeia; INICIO Nome Joao ; Letra Nome[1]; FIM. Quando definimos uma variável como sendo do tipo STRING não estamos alocando 1 posição de memória apenas (uma caixa, pela analogia inicial), mas na verdade, estamos alocando-se até 255 caixas, uma para cada caracter da STRING (lembre-se que uma STRING pode ter no máximo 255 caracteres). Ao utilizarmos o símbolo de colchete, estamos na verdade indicando qual o caracter (qual a caixa) desejamos manipular. De acordo com o Exemplo acima, teríamos na memória a seguinte situação: a) Alocamos 255 bytes (caracteres) na memória. A estas posições de memória é dado o Nome de Nome. Inicialmente estas posições de memória (Caixas) possuem o conteúdo indefinido. 26

27 Teoria da Computação e Algoritmos b) Alocamos 1 byte (caracter) na memória. A este caracter é dado o Nome de Letra. Inicialmente esta posição de memória possui o conteúdo indefinido. c) Na memória temos a seguinte situação: Nome Letra d) Atribuímos a variável Nome o valor João, obtendo na memória a seguinte configuração J O Ã O e) Atribuímos a variável Letra o primeiro caracter da variável Nome, ou seja, o conteúdo da primeira posição de memória (caixa). Na memória teremos a seguinte configuração: Nome Letra J O Ã O J Obs.: É possível definir variáveis do tipo STRING (Cadeia) com menos de 255 caracteres. Para isto, basta colocar, após a palavra STRING (Cadeia), o número de caracteres desejados entre colchetes ( [ ] ). Exemplo: ALGORITMO Define; 27

28 Teoria da Computação e Algoritmos VARIÁVEIS Nome INICIO FIM. :CADEIA[80]; Desta forma, o espaço ocupado por uma variável STRING (Cadeia) passa de 255 bytes para apenas 80 bytes, na memória. 4.5 Declaração de Variáveis ALGORITMO Teste; VARIÁVEIS Palavra : Cadeia; INICIO <Comandos>; FIM. ALGORITMO Teste; VARIÁVEIS Letra, Caracter : Caracter; Número : Inteiro; INICIO <Comandos>; FIM. ALGORITMO Teste; VARIÁVEIS Letra, Caracter : Caracter; INICIO <Comandos>; FIM. PROGRAM Teste; VAR Letra, Caracter : CHAR; Número : INTEGER; BEGIN <Comandos>; END. 28

29 Teoria da Computação e Algoritmos Unidade 5 Estruturas De Decisão E Repetição 5.1 Estruturas de Decisão Num algoritmo, os comandos deverão ser executados numa seqüência linear, seguindo-se o texto em que estão escritos, de cima para baixo, se não houver indicação em contrário. INICIO Comando-1; Comando-2;... Comando-n; FIM. INÍCIO COMANDO-1 COMANDO-2 Exemplo: Inicio Leia A, B; SOMA A + B; Escreva SOMA; Fim. COMANDO-N FIM 5.2 Estrutura Condicional A estrutura condicional permite a escolha do grupo de ações e estruturas a ser executado quando determinadas condições (expressões lógicas) são ou não satisfeitas. Esta estrutura pode se apresentar de duas formas: Estrutura Condicional Simples; Estrutura Condicional Composta. 29

30 Teoria da Computação e Algoritmos Estrutura condicional Simples (Se... então) SE condição ENTÃO Comando-1; Comando-2;... Comando-n; FIM_SE; CONDIÇÃO COMANDO-1 Exemplo: COMANDO-2 se MÈDIA>= 7 então SITUAÇÃO Aprovado ; Escreva SITUAÇÃO; fim_se; COMANDO-N Estrutura Condicional Composta SE condição ENTÃO Comando-A 1 ; Comando-A 2 ;... Comando-A n ; SENÂO Comando-B 1 ; Comando-B 2 ;... Comando-B n ; FIM_SE; CONDIÇÃO V COMANDO-A 1 COMANDO-A 2 COMANDO-A N F COMANDO-B 1 COMANDO-B 2 COMANDO-B N 30

31 Teoria da Computação e Algoritmos Exemplo:... se PESO > 80 então escreva Você está obeso ; escreva Faça atividades físicas ; senão escreva Você está no peso certo ; escreva Procure manter sua forma ; fim_se; Estrutura de Repetição A estrutura de repetição permite que uma sequência de comandos seja executada repetidamente até que uma determinada condição não seja satisfeita. Utilizaremos os comandos abaixo para representar esta estrutura Enquanto... faça enquanto CONDIÇÃO faça Comando-A 1 ; Comando-A 2 ;... Comando-A n ; fim_enquanto; CONDIÇÃ O V COMANDO-A 1 COMANDO-A 2 F Exemplo: Faça um algoritmo para ler e escrever o. nome de 20 pessoas. COMANDO-A N 31

32 Teoria da Computação e Algoritmos ALGORITMO LeEscreve; VARIÁVEIS NOME: STRING; Total: INTEIRO; INICIO TOTAL 0; ENQUANTO Total < 20 Faça Leia(Nome); Escreva ( Nome=, Nome); Total Total + 1; FIM_ENQUANTO; FIM Para... faça para <VARIÁVEL> de <INÍCIO> até <FIM> faça Comando-A 1 ; Comando-A 2 ;... Comando-A n ; fim_para; Exemplo: Faça um algoritmo para ler e escrever o Nome de 20 pessoas. ALGORITMO LeEscreve; VARIÁVEIS Nome: Cadeia; Cont : Inteiro; INICIO PARA Cont DE 1 ATÉ 20, Passo 1, FAÇA Leia(Nome); Escreva(Nome); 32

33 Teoria da Computação e Algoritmos FIM_PARA; FIM Repita... até repita Comando-A 1 ; Comando-A 2 ;... Comando-A n ; Até <CONDIÇÃO VERDADEIRA> Exemplo: Faça um algoritmo para ler e escrever o Nome de 20 pessoas ALGORITMO LeEscreve; VARIÁVEIS Nome: Cadeia; Total: Inteiro; INICIO Total 0; REPITA Leia(Nome); Escreva( Nome=, Nome); Total Total +1; ATÉ Total >= 20; FIM. 5.4 Estruturas de Seleção A estrutura de condição equivale a um ninho de SE s. ESCOLHA <expressão> 33

34 Teoria da Computação e Algoritmos CASO 1 Comando A 1 ; CASO 2 Comando A 2 ; CASO n Comando A n ; SENÃO Comando n; FIM_ESCOLHA; Exemplo: ALGORITMO Título; VARIÁVEIS Título :STRING; Op : INTEIRO; INICIO Leia(Op); ESCOLHA Op: CASO 1 TITULO = OPÇÃO 1 ; CASO 2 TITULO = OPÇÃO 2 ; CASO 3 TITULO = OPÇÃO 3 ; CASO 4 TITULO = OPÇÃO 4 ; CASO 5 TITULO = OPÇÃO 5 ; SENÃO TITULO = OPÇÃO ERRADA ; FIM_ESCOLHA; FIM. 34

35 Teoria da Computação e Algoritmos Se... então Aninhados Usados para tomadas de decisões para mais de 2 opções. SE condição ENTÃO Comando-1; SENÃO SE condição ENTÃO Comando-2; SENÃO Comando-3; FIM_SE; FIM_SE; EXERCÍCIOS 1) Faça um algoritmo que leia os valores A, B, C e diga se a soma de A + B é menor que C. 2) Faça um algoritmo que leia dois valores inteiros A e B se os valores forem iguais deverá se somar os dois, caso contrário multiplique A por B ao final do cálculo atribuir o valor para uma variável C. 3) Faça um algoritmo que leia o nome e as três notas de uma disciplina de um aluno. Ao final escreva o nome do aluno, sua média e se ele foi aprovado a média é 8. 4) Faça um algoritmo que calcule a média aritmética de 4 valores inteiros. 5) Escreva um algoritmo para ler um número e determinar se ele é maior, igual ou menor que zero. 6) Escreva um algoritmo que leia dois números e exiba o maior deles. 35

36 Teoria da Computação e Algoritmos 7) Dado as seguintes informações de um funcionário: Nome, idade cargo e o seu salário bruto considere: a) O salário bruto teve um reajuste de 38%. b) O funcionário receberá uma gratificação de 20% do salário bruto. c) O Salário total é descontado em 15% Faça um algoritmo para: Imprimir Nome, idade e cargo. Imprimir o salário bruto. Imprimir o salário líquido. 8) Dado uma série de 20 valores reais, faça uma algoritmo que calcule e escreva a média aritmética destes valores, entretanto se a média obtida for maior que 8 deverá ser atribuída 10 para a média. 9) Elaborar um algoritmo que lê 3 valores a,b,c e os escreve. A seguir, encontre o maior dos 3 valores e o escreva com a mensagem : "É o maior ". 10) Faça um algoritmo que leia um nº inteiro e mostre uma mensagem indicando se este número é par ou ímpar. 11) Escrever um algoritmo que lê o número de identificação, as 3 notas obtidas por um aluno nas 3 verificações e a média dos exercícios que fazem parte da avaliação. Calcular a média de aproveitamento, usando a fórmula: MA = (Nota1 + Nota2 x 2 + Nota3 x 3 + ME )/7 A atribuição de conceitos obedece a tabela abaixo: Média de Aproveitamento Conceito 9,0 A 7,5 e < 9,0 B 36

37 Teoria da Computação e Algoritmos 6,0 e < 7,5 C 4,0 < 6,0 D < 4,0 E O algoritmo deve escrever o número do aluno, suas notas, a média dos exercícios, a média de aproveitamento, o conceito correspondente e a mensagem: APROVADO se o conceito for A,B ou C e REPROVADO se o conceito for D ou E. 12) Faça um algoritmo que, dado as três notas de um aluno, determine e exiba a sua média final e o seu conceito, sabendo-se que: - a média final é calculada pela média aritmética das 3 notas; - o conceito é determinado com base na tabela abaixo: MÉDIA FINAL CONCEITO 8,0 A 5,0 e < 8,0 B < 5,0 C 13) O São Paulo Futebol Clube deseja aumentar o salário de seus jogadores. O reajuste deve obedecer a seguinte tabela: SALÁRIO ATUAL (R$) AUMENTO 0,00 a 1.000,00 20% 1.000,01 a 5.000,00 10% acima de 5.000,00 0% 37

38 Teoria da Computação e Algoritmos Escrever um algoritmo que leia o nome e o salário atual de um jogador, e exiba o nome, o salário atual e o salário reajustado. 14) Escreva um algoritmo que leia três números inteiros e positivos (A, B, C) e calcule a seguinte expressão: D = R + S onde R = ( A + B ) 2 e S = ( B + C) ) O custo ao consumidor de um carro novo é a soma do custo de fábrica com a percentagem do distribuidor e dos impostos (aplicados ao custo de fábrica). Supondo que a percentagem do distribuidor seja de 28% e os impostos de 45%, escrever um algoritmo que leia o custo de fábrica de um carro e escreva o custo ao consumidor. 38