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Introdução a conceitos e a prática de programação
Autores: Marcelo Akira e Anderson SoaresFevereiro de 2011
Alguns direitos autorais reservados - licença cc-by-sa
Instituto de Informática - UFG
Disciplina: Introdução à Computação
Visão geral do computador
Computador = Parte física (hardware) + Parte lógica (software)
• Exemplos:o Hardware: Teclado, mouse, monitoro Software: Processador de texto, Sistema Opercional,
MSN, Skype • PARA NUNCA MAIS ESQUEÇER:
o Hardware é o que você "chuta"o Software é o que você "chinga"
• O hardware de um sistema computacional pode ser agrupado nas seguintes categorias básicas:o Dispositivo de entrada de dadoso Dispositivo de saídao Unidade Central de Processamento – UCPo Memória Principalo Memória Auxiliar
Dispositivode Entrada
Dispositivode SaídaUCP
Memória Principalou
Memória Auxiliar
Hardware e Software
• O software de um sistema computacional pode ser dividido em dois grupos básicos:
o Software Básico São programas essenciais ao funcionamento do hardware e ao
apoio a outros softwares. EX: sistemas operacionais e tradutores de linguagens de
programação.
o Softwares Aplicativos São programas destinados a resolver problemas do usuário. EX: folhas de pagamento, imposto de renda e planilhas eletrônicas.
Hardware e Software
• Entrada de dados:o Computador "conversa" em binário
Entrada e Saída
• Unidade: Bito Simplificação para dígito binário, “BInary digiT” em inglês;o É a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou
transmitida;o Pode assumir somente 2 valores, por exemplo: 0 ou 1,
verdadeiro ou falso;o Base da matemática binária, descrita inicialmente por George
Boole.
• 1 Byte (B) = 8 bits• 1 Quilobyte (KB) = 1024 B• 1 Megabyte (MB) = 1024 KB• 1 Gigabyte (GB) = 1024 MB• 1 Terabyte (TB) = 1024 GB• 1 Petabyte (PB) = 1024 TB• 1 Exabyte (EB) = 1024 PB
Entrada e Saída
• Como converter nossas "idéias" para o sistema binario?
Entrada e Saída
LógicaLinguagem de programação
Programa executável
• O que é Lógica?o "Arte do bem pensar" o Organizar idéias
• O objetivo principal do estudo da Lógica de Programação é a construção de algoritmos coerentes e válidos.
• Um algoritmo pode ser definido como uma seqüência de passos que visam atingir um objetivo bem
definido.
Lógica de programação
• Algoritmos Numéricos– sintaxe especial (regras)
• Algoritmos Não numéricos – português coloquial frases representando ações ou perguntas terminando por ponto-e-vírgula (;).
Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de lâmpada.
Lógica de programação
Algoritmos - tipos
• Numéricos – sintaxe especial (regras)• Não numéricos – português coloquial
frases representando ações ou perguntas terminando por ponto-e-vírgula (;).
Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de lâmpada.
Algoritmo 1 - Troca de Lâmpada
• Pegar uma escada;• Posicionar a escada embaixo da lâmpada;• Buscar uma lâmpada nova;• Subir na escada;• Retirar a lâmpada velha;• Colocar a lâmpada nova.
Algoritmo 2 - Fazer um sanduiche
• Pegar o pão;• Pegar o presunto e maionese;• Pegar uma faca;• Cortar o pão;• Passar a maionese;• Colocar o presunto;• Fechar o lanche
Baixo Nível Alto Nível
(1) (2) (3)
• Linguagem de Programaçãoo Conjunto de palavras e regras que permitem comunicar
ao computador o que desejamos executar
Ambientes de programação
• São softwares utilizados para editar e compilar programas;• Programas são escritos (editados) em texto puro (sem
formatação), construindo um código-fonte;• Softwares que criam texto puro: notepad, gedit, vim, etc;• Softwares que criam textos não-puros: MS Word, BrOffice,
etc;• Muitas vezes são chamados como IDE = Integrated
Development Environment, pois fornecem um ambiente para integrado para desenvolver (criar) programas;
Compilação
• A compilação é o processo de converter o código-fonte para um formato binário utilizável pela máquina;
• O código-fonte compilado em geral produz um programa executável (no Windows, possui extensão .exe, por exemplo) ou uma biblioteca compartilhável (Por exemplo, no Windows, possui extensão .dll e no Linux, a extensão .so).
• Com a linguagem de programação Java, códigos-fonte possuem a extensão .java e a compilação produz código binário com extensão .class, que é executado pela Máquina Virtual Java.
Exemplo de compilação em Java
1) Utilizando um editor de texto-puro, crie o seguinte código-fonte e salve em um arquivo Ola.java:public class Ola { public static void main(String[] args) { System.out.println("Ola"); }}Obs.: Java diferencia maiúsculas e minúsculas, por exemplo, use Ola.java e não ola.java.2) Através da linha de comando (cmd, konsole ou gnome-terminal), execute o compilador javac:javac Ola.java3) Note que será produzido um arquivo binário Ola.class, que poderá ser executado assim:java Ola
Explicando o código-fonte Java1 public class Ola { // inicio da classe2 public static void main(String[] args) {3 System.out.println("Ola"); // escreve Ola4 }5 } // fecha a classe- "Ola" é o nome da classe, considere como se fosse um programa e caso seja a classe pública (public class). Ela fornecerá o nome do arquivo, neste caso, Ola.java.- As chaves servem para delimitar blocos de código, ou seja, a chave da linha 1 é fechada na linha 5 e a chave da linha 2 é fechada na linha 5.- Note na linha 2 a função 'main', que é um ponto onde se inicia a execução de uma classe, por enquanto simplesmente 'decore' esta linha, ela será explicada mais detalhadamente quando for o momento certo.- Na linha 3 temos a impressão da palavra "Ola", que deve ser colocada em aspas duplas.- Utilize os caracteres // para criar comentários no seu código-fonte.
Baixando e executando a IDE drjava1) Acesse o site http://drjava.org 2) Baixe o pacote de classes java, clicando no botão "Download Jar File" (caso preferir, há outros formatos, para Windows, por exemplo); 3) Execute o drjava em uma linha de comando:java -jar drjava*.jar ou com o nome completo:java -jar drjava-stable-20100913-r5387.jar
Editando e compilando via IDE drjava
1) Copie o código-fonte abaixo para a IDE drjava:public class Ola { public static void main(String[] args) { System.out.println("Ola"); }}2) Salve o arquivo como Ola.java, clicando File->Save As; 3) Compile o arquivo clicando na opção Compile no menu, verifique o resultado na aba inferior "Compiler Output";
4) Execute a classe clicando na opção Run do menu, verifique o resultado na aba inferior "Interactions".
Utilizando a console interativa
A console interativa permite executar linhas de código individuais, de forma interativa. É útil para testar trechos de códigos parciais antes de criar um programa completo. Exemplos:1) Executar uma classe:run OlaOla2) Escrever uma String (sequência de caracteres):System.out.println("Ola, tudo beleza?")Obs.: note que é possível navegar pelas linhas já executadas anteriormente, basta utilizar as setas;3) Também é possível digitar vários comandos em somente uma linha, basta separá-los com ponto-e-vírgula:System.out.println("****"); System.out.println("* *");System.out.println("* *");System.out.println("****");
Introdução a variáveis e String
Na programação, os dados são armazenados em variáveis, de forma semelhante na matemática. Por exemplo, execute na console interativa:int i; // declarando uma variável inteirai = 3; // atribuindo o valor 3 para a variável ii // escrevendo o valor da variável // mais fácil que digitar System.out..., não?String s; // declarando uma variável s do tipo Strings = "teste" // atribuindo a String teste na variável ss // escrevendo o valor sString t = s + i; // declarando t e atribuindo s concatenado com it // escrevendo o valor de t
Entrada e saída
Em programação, a entrada se refere ao processo de fornecer dados para o programa e saída ao processo de externar dados do programa para o usuário, ou seja, a referência é o programa.
Já aprendemos um comando de saída: // externaliza a String "Ola" do programa para o usuárioSystem.out.println("Ola");
A entrada de dados é um pouco mais complexa, como veremos mais a frente
Entrada de dados
O comando de entrada é um pouco mais complexo, é necessário utilizar a classe Scanner, faça na console interativa: import java.util.Scanner // libera a classe para utilizaçãoScanner sc = new Scanner(System.in); // cria uma variável sc do tipo Scanner// que armazena um novo objeto (new) Scanner // que acessa a entrada do sistema (System.in) String nome = sc.nextLine(); // faz a leitura de uma linha e armazena na variável nomenome // escreve a variável nome
Programando a Entrada de dados
O exemplo anterior foi realizado na console interativa. Para que o mesmo forme um programa java completo é necessário alguns ajustes, veja:
1 import java.util.Scanner;2 public class LeituraDeNome {3 public static void main(String[] args) {4 Scanner sc = new Scanner(System.in); 5 String nome = sc.nextLine(); 6 } 7 } Note:• a necessidade do ponto-e-vírgula em cada sentença;• linha 2: declaração de classe;• linha 3: função main (lembre-se de psvm = public static void main ...)• linhas 6 e 7: fechamento de blocos abertos nas linhas 3 e 2 respectivamente;
Exercício
1) Crie e apresente um programa java completo que lê um nome X e a idade Y de uma pessoa e imprime a seguinte mensagem: "Oi X, você tem Y anos e está muito novo" 2) Crie e apresente um programa java completo que lê um caractere escolhido pelo usuário, por exemplo, um asterisco (*) e depois imprima verticalmente ou horizontalmente o seu primeiro nome por meio de ascii art, por exemplo, abaixo temos a letra O formada por asteriscos: *** * * * **