Introdução a Algoritmos

Computação I

Profa. Ms. Viviane Guimarães Ribeiro

Prof. Rodrigo de Maio Almeida

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Conceito de Algoritmo

Á especificação de seqüência ordenada de passos que deve ser seguida para a realização de um tarefa, garantindo a sua repetibilidade, dá-se o nome de algoritmo.

Para que um computador possa desempenhar uma tarefa é necessário que esta seja detalha passo a passo, numa forma compreensível pela máquina, utilizando aquilo que se chama de programa. Neste sentido, um programa nada mais é que um algoritmo escrito numa forma compreensível pelo computador.

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Dentre as formas de representação de algoritmos mais conhecidas sobressaltam:

• Descrição Narrativa;• Fluxograma Convencional;• Pseudocódigo (Portugol).

Formas de representação

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Nesta forma de representação os algoritmos são expressos diretamente em linguagem natural. Exemplos:

• Receita de bolo;• Troca de um pneu furado;• Cálculo da média de um aluno....

Descrição Narrativa

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1. Afrouxar ligeiramente as porcas;2. Suspender o carro;3. Retirar as porcas e o pneu;4. Colocar o pneu reserva;5. Apertar as porcas;6. Abaixar o carro;7. Dar o aperto final nas porcas.

OBS: instruções sujeitas a diferentes interpretações.

Descrição Narrativa

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Escreva a Descrição Narrativa para cada situação abaixo:

1-José acorda atrasado; ao sair apressado com seu carro provoca um acidente, chocando-se com um ônibus. Há um problema importante para ser tratado em sua seção, naquela manhã. José precisa avisar seu chefe sobre o acontecido.

2- Maria precisa ensinar sua filhinha a tomar banho sozinha.

Descrição Narrativa

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3- O professor de matemática precisa calcular a média de um aluno. Para tanto ele precisa levar em consideração 4 notas do aluno.

4- Carlos precisa calcular a área de uma sala. Sabe-se que a sala é retangular.

Descrição Narrativa

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É uma representação gráfica de algoritmos onde formas geométricas diferentes implicam ações (instruções, comandos) distintas.

Tal propriedade facilita o entendimento das idéias contidas nos algoritmos e justifica sua popularidade.

Fluxograma Convencional

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Esta forma é menos imprecisa que a Descrição Narrativa e, no entanto, não se preocupa com detalhes de implementação do programa, como o tipo de variáveis usadas.

Fluxograma Convencional

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Principais formas geométricas usadas em fluxogramas:

Início e fim do fluxograma

Operação de entrada de dados

Fluxograma Convencional

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Operação de atribuição

Operação de saída de dados

Operação de decisão

Fluxograma Convencional

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Fluxograma Convencional

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Esta forma de representação de algoritmos é mais rica em detalhes, como a definição dos tipos das variáveis usadas.

Na verdade, esta representação é suficiente para permitir que a tradução de um algoritmo nela representado para uma linguagem de programação específica seja praticamente direta.

Pseudocódigo

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Forma geral:

Algoritmo <nome do algoritmo><declaração de variáveis><subalgoritmos>Início

<corpo do algoritmo>Fim.

Pseudocódigo

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Algoritmo Media;Var N1, N2, M : real;Início

Escreva (“Entre com 2 númros: ”);Leia (N1, N2);M (N1+N2)/2;Se (M >= 7) Então

Escreva (“Aprovado”); Senão

Escreva (“Reprovado”);Fim_se

Fim

Pseudocódigo

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Na estrutura seqüencial os comandos de um algoritmo são executados numa seqüência pré-estabelecida. Cada comando é executado somente após o término do comando anterior.

Em termos de fluxograma, a estrutura seqüencial é caracterizada por um único fluxo de execução no diagrama. Ex:

Estrutura Seqüencial

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<Comando 1>

<Comando 2>

<Comando 3>

Estrutura Seqüencial

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Em pseudocódigos, a estrutura seqüencial caracteriza-se por um conjunto de comandos dispostos ordenadamente.

...<Comando 1><Comando 2><Comando 3>...

Estrutura Seqüencial

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Neste tipo de estrutura o fluxo de instruções a ser seguido é escolhido em função do resultado da avaliação de uma ou mais condições. Uma condição é uma expressão lógica.

A classificação das estruturas de decisão é feita de acordo com o número de condições que devem ser testadas para que se decida qual o caminho a ser seguido. Têm-se 2 tipos de estrutura de decisão:

• Se;• Escolha.

Estrutura de Decisão

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Nesta estrutura uma única condição (expressão lógica) é avaliada. Se o resultado desta avaliação for verdadeiro (.V.), então um determinado conjunto de instruções (comandos compostos) é executado. Caso contrário, ou seja, quando o resultado da avaliação for falso (.F.), um comando diferente é executado.

Estrutura de Decisão - Se

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Estrutura de Decisão - Se

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Se <condição>Então

<Comando 1>Senão

<Comando 2>Fim_se

Estrutura de Decisão - Se

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Este tipo de estrutura é uma generalização da estrutura Se, onde somente uma condição era avaliada e dois caminhos podiam ser seguidos. Na estrutura de decisão do tipo Escolha pode haver uma ou mais condições a serem testadas e um comando composto diferente associado a cada uma destas.

Estrutura de Decisão - Escolha

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Estrutura de Decisão - Escolha

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Escolha (variável)Caso <valor_1>

<Comando 1>Caso <valor_2>

<Comando 2>.....

Caso <valor_n><Comando n>

Senão <Comando n + 1>

Fim_escolha

Estrutura de Decisão - Escolha

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São muito comuns as situações em que se deseja repetir um determinado trecho de um programa um certo número de vezes. Por exemplo, pode-se citar o caso em que se deseja realizar um mesmo processamento para conjuntos de dados diferentes.

A classificação das estruturas de repetição é feita de acordo com o conhecimento prévio do número de vezes que o conjunto de comandos será executado.

Estrutura de Repetição

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A estrutura de repetição divide-se em:

• Laços contados: quando se conhece previamente quantas vezes o comando no interior da construção será executado;

• Laços condicionais: quando não se conhece de antemão o número de vezes que o conjunto de comandos no interior do laço será repetido, pelo fato de o mesmo estar amarrado a uma condição sujeita a modificações pelas instruções do interior do laço.

Estrutura de Repetição

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Laços Contados

Este tipo de laço nada mais é que uma estrutura dotada de mecanismos para contar o número de vezes que o corpo do laço é executado.

Para <var> de <início> até <fim> incr de <inc> faça

<comando> Fim_para

Estrutura de Repetição

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<Var> = <inicio>,<fim>, <inc>

Comando

Estrutura de Repetição

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Laços Condicionais

São aqueles cujo conjunto de comandos em seu interior é executado até que uma determinada condição seja satisfeita.Divide-se em:

• Enquanto;• Repita.

Estrutura de Repetição

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Laços Condicionais - Enquanto

Ao início da construção Enquanto a condição é testada. Se seu resultado for falso, então o comando composto no seu interior não é executado e a execução prossegue normalmente pela instrução seguinte ao Fim_enquanto. Se a condição for verdadeira o comando no interior da estrutura é executado e ao seu termino retorna-se ao teste da condição. Assim, o processo acima será repetido enquanto a condição testada for verdadeira.

Estrutura de Repetição

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<Condição> Comando.V.

.F.

Estrutura de Repetição

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Enquanto <condição> faça

<comando>

Fim_enquanto

Uma vez dentro do corpo do laço, a execução somente abandonará o mesmo quando a condição for falsa.

Estrutura de Repetição

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Laços Condicionais - Repita

O comando é executado uma vez. A seguir, a condição é testada: se ela for falsa, o comando composto é executado novamente e este processo é repetido até que a condição seja verdadeira, quando então a execução prossegue pelo comando imediatamente seguinte ao final da construção.

Estrutura de Repetição

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<Condição>

Comando

.V.

.F.

Estrutura de Repetição

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Repita

<comando>

até que <condição>

Esta construção difere da construção Enquanto pelo fato de o comando composto ser executado uma ou mais vezes (pelo menos uma vez), ao passo que na construção Enquanto o comando é executado zero ou mais vezes (possivelmente nenhuma).

Estrutura de Repetição