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41.Introduo lgica de programao1
1.1.Noes de lgica41.2.Algoritmos41.2.1.Formas de Representao de
Algoritmos51.2.2.Descrio
Narrativa61.2.3.Fluxograma61.2.4.Pseudocdigo71.3.Linhas de Cdigo de
um Algoritmo ou Programa81.4.Execuo do
Programa81.5.Comentrios81.6.Constantes81.7.Variveis81.7.1.Nomes de
variveis81.7.2.Tipos de Dados Definidos Para as
Variveis81.7.3.Declarao de Variveis91.8.Estrutura do
algoritmo111.9.Operadores aritmticos111.10.Operadores
relacionais121.11.Operadores lgicos121.12.Regras de
precedncia121.13.Atribuio131.14.Comandos de entrada e
sada131.14.1.Entrada de dados131.14.2.Sada de
dados131.15.Estruturas de controle151.16.Estrutura
seqencial151.17.Estruturas de seleo151.17.1.Seleo
simples151.17.2.Seleo composta151.17.3.Seleo Aninhada161.17.4.Seleo
de mltipla escolha181.18.Estruturas de repetio201.18.1.Repetio com
teste no incio201.18.2.Repetio com teste no final201.18.3.Repetio
com varivel de controle211.19.Vetores241.20.Matrizes251. Introduo
lgica de programao1
1.1. Noes de lgica
A lgica a ao do pensamento humano para a soluo de problemas do
dia-a-dia mas, pode tambm, ser a origem de outros problemas. a
caracterstica do pensamento correto. A lgica busca a correo do
raciocnio, e determinante nas tomadas de decises. Por isso a lgica
ensina a colocar ordem no pensamento. A lgica est presente nas aes
da nossa vida: quando falamos ou escrevemos algo, por exemplo,
devemos ordenar as palavras de forma lgica, de modo a expressar
corretamente o que pensamos, o que sentimos e o que queremos.
Exemplo:
O carro est com o pneu vazio.
O macaco e a chave de rodas esto no porta-malas.
Preciso primeiro pegar o macaco e a chave de rodas, para depois
tomar outro passo para trocar o pneu do carro.
1.2. Algoritmos
Algoritmo uma seqncia de aes, organizadas de forma lgica, que
visam alcanar um objetivo bem definido.
Apesar do nome parecer estranho, algoritmos so comuns em nosso
cotidiano, como por exemplo uma receita de bolo. Nela est descrita
uma srie de ingredientes necessrios, uma seqncia de diversos passos
(aes) a serem executados para que se consiga fazer determinado tipo
de bolo (objetivo bem definido).
Exemplo: Troca de uma lmpada.
pegue uma escada;
posicione-a embaixo da lmpada;
busque uma lmpada nova
suba na escada;
retire a lmpada velha;
coloque a lmpada nova;
Esse algoritmo tem um objetivo, trocar uma lmpada, e faz isso
bem. Mas troca a lmpada mesmo que ela no esteja queimada.
Podemos melhorar esse algoritmo para que a lmpada no seja
trocada caso esteja funcionando, incluindo um teste.
ligue o interruptor;
se o interruptor no acender, ento:
pegue uma escada;
posicione-a embaixo da lmpada;
busque uma lmpada nova;
suba na escada;
retire a lmpada velha;
coloque a lmpada nova;
Ainda pode ocorrer de a nova lmpada tambm no funcionar, podemos
alterar o algoritmo para que as lmpadas continuem sendo trocadas at
que alguma funcione.
ligue o interruptor;
se o interruptor no acender, ento:
pegue uma escada;
posicione-a embaixo da lmpada;
busque uma lmpada nova;
suba na escada;
retire a lmpada velha;
coloque a lmpada nova;
enquanto a lmpada no acender, faa:
retire a lmpada;
coloque outra lmpada;
Exerccios propostos 1
1) Um homem quer atravessar um rio com um barco que pode
carregar ele mesmo e apenas mais uma de suas trs cargas: um lobo,
um carneiro e um mao de alfafa. O que o homem deve fazer para
atravessar o rio sem perder nenhuma de suas cargas?
2) Suponha que voc possua um rob e queira faz-lo trocar uma
lmpada e depois conferir se a mesma acende, sendo que o mesmo foi
programado para obedecer os seguintes comandos:
pegue
largue
pressione
gire garras 180 graus no sentido horrio (parafusar)
gire garras 180 graus no sentido anti-horrio
mova para/at < lugar>
desloque-se para O rob ainda capaz de :
perceber quando um comando no mais possvel
(Utilize escada, lmpada, interruptor, abaixo da lmpada, parte
superior da escada, lixeira, etc...)
3) Elabore um algoritmo (descrever os passos) que permita mover
3 discos de uma torre de Hani, que consiste em 3 hastes (a-b-c),
uma das quais serve de suporte para os trs discos de tamanhos
diferentes (1-2-3), os menores sobre os maiores. Pode-se mover um
disco de cada vez para qualquer haste, sendo que nunca deve ser
colocado um disco maior sobre um menor. O objetivo transferir os
trs discos da haste a para a haste c. Mova da haste para haste
1.2.1. Formas de Representao de Algoritmos
Existem diversas formas de representao de algoritmos. Algumas
formas de representao de algoritmos tratam os problemas apenas em
nvel lgico, abstraindo-se de detalhes de implementao muitas vezes
relacionados com alguma linguagem de programao especfica. Por outro
lado, existem formas de representao de algoritmos que possuem uma
maior riqueza de detalhes e muitas vezes acabam por obscurecer a
idia principal, o algoritmo, dificultando seu entendimento.
Dentre as formas de representao de algoritmo mais conhecidas,
destacam-se:
A descrio narrativa;
O fluxograma convencional;
O pseudocdigo, tambm conhecido como linguagem estruturada ou
Portugol.
1.2.2. Descrio Narrativa
Nesta forma de representao, os algoritmos so expressos em
linguagem nativa, como o exemplo do algoritmo da troca de lmpada,
discutido acima.
1.2.3. Fluxograma
Fluxograma uma ferramenta desenvolvida e usada pelos
profissionais de anlise de sistemas, bem como, por alguns
profissionais de Organizao, Sistemas e Mtodos. Tem como finalidade
descrever o fluxo, seja manual ou mecnico, especificando os
suportes usados para os dados e informaes. Usa smbolos
convencionais, permitindo poucas variaes. Representado por alguns
desenhos geomtricos bsicos, os quais indicaro os smbolos de entrada
de dados, do processamento de dados e da sada de dados,
acompanhados dos procedimentos requeridos pelo analista de sistemas
e a serem realizados pelo programador por meio do desenvolvimento
do raciocnio lgico, o qual dever solucionar o problema do programa
a ser processado pelo computador. A tabela abaixo mostra alguns
smbolos e seu significado.
SmboloSignificado
Terminal Indica incio ou fim do fluxo
Operao de entrada e sada. Genrica, sem indicar dispositivo.
Procedimentos. Comandos simples.
Operao de sada. Vdeo, impressora, etc.
Deciso. Indica que uma ou mais comparaes sero feitas com a
possibilidade de desvio para outras partes do programa.
Conectores.
Sentido do fluxo.
Exemplo:
Incio
Ler notas
N1 e N2
Med = (N1+N2)/2
No Sim
Se Med >= 7.0
Escreva reprovado Escreva aprovado
Fim
Exerccios propostos 2
1) Elabore um fluxograma para ler duas notas, calcular a mdia
semestral e informar ao aluno se ele est reprovado, em exame ou
aprovado. Considerar a mdia para aprovao direta igual ou superior a
7,0. Para ficar de recuperao (exame), o aluno ter que ter mdia
semestral mnima no inferior a 1,67.
2) Elabore um novo fluxograma a partir do desenvolvido para a
questo anterior, informando se o aluno est aprovado ou no aps o
exame. O aluno dever ter mdia semestral no inferior a 5,0
obedecendo ao seguinte clculo: mdia semestral aps exame = (media
semestral antes do exame x 6 + nota do exame x 4)/10. Vide critrios
de avaliao da UDESC no semestre 2003.2.
1.2.4. Pseudocdigo
A partir deste ponto, iniciaremos o estudo de algoritmos usando
pseudocdigo (portugol). Um modelo de escrita para facilitar o
desenvolvimento de algoritmos. O pseudocdigo usado aqui ter uma
organizao (sintaxe) praticamente idntica da linguagem C, com as
palavras chave traduzidas para o portugus e com algumas
simplificaes. Este aspecto original, ou seja, no foi baseado em
nenhuma referncia. Preferimos que o algoritmo seja ensinado com a
sintaxe semelhante a linguagem C pela facilidade que se obter com
este aspecto quando o C for estudado.
O objetivo de apresentar o pseudocdigo, tornar o aluno
familiarizado com a lgica de programao, atravs de algoritmos
simples, antes de efetivamente comear a programar com a linguagem
C. extremamente importante compreender os assuntos aqui abordados
pois sero necessrios quando estivermos programando em C. A lgica de
programao fundamental para aprender a programar e muito importante
para vrias disciplinas de um curso de cincia da computao, portanto,
aproveite e estude muito.
1.3. Linhas de Cdigo de um Algoritmo ou Programa
Linhas de cdigo nada mais so do que a escrita do programa linha
a linha, ou seja, a sintaxe do programa. Todas as linhas escritas
de um programa definem o cdigo de comandos do programa, e, junto ao
cdigo pode-se escrever comentrios sobre ele.
1.4. Execuo do Programa
Quando escrevemos um programa, para que ele mostre os efeitos
(resultados) do que foi escrito e solicitado atravs das linhas de
comando, necessrio que o programa seja executado. Para tanto basta
que acionemos um comando para essa execuo comear. Em um algoritmo
escrito em portugol ou similar, s possvel a execuo do mesmo a nvel
do raciocnio lgico de ns mesmos com o crebro. Um algoritmo ou
programa s executvel por uma mquina (computador) se nele tiver um
outro programa (compilador) que transforme a linguagem usada no
cdigo do programa para a linguagem que o computador entenda. Por
isso importante que faamos um bom exerccio mental colocando o
crebro para executar algoritmos. Fazendo assim, aprenderemos a
lgica de programao e consequentemente aprenderemos a programar.
1.5. Comentrios
Comentrios so anotaes escritas nas proximidades das linhas de
cdigo de um algoritmo ou programa, e so usados para explicar melhor
alguma parte do cdigo para evitar confuses de entendimento na hora
de sua anlise. Para podermos identificar um comentrio no cdigo do
programa ou algoritmo usaremos o smbolo /* antes do comentrio e o
*/ aps terminar o comentrio. Nada do que for especificado como
comentrio valer como cdigo de programa, portanto no interferir na
execuo.
1.6. Constantes
Entendemos que uma informao constante quando no sofre nenhuma
variao no decorrer do tempo na execuo do programa. Exemplo:
Pi=3,141516. De fato, se o valor da constante Pi for utilizada em
um programa, esta no deve ser modificada, portanto deve ser tratada
como constante.
1.7. Variveis
Tem-se como definio de varivel toda informao que sujeita a
variaes durante a execuo do programa ou algoritmo. No programa so
requisitados espaos de memria que so alocados para armazenar o
valor inicial da varivel e os demais valores que ela assumir at o
fim da execuo do programa. Imagine que a memria de um computador um
grande armrio com diversas gavetas, onde cada gaveta pode conter
somente um valor. Deve-se concordar que necessrio identificar cada
gaveta para sua utilizao posterior, atravs de um nome.
1.7.1. Nomes de variveis
O nome de uma varivel faz referncia ao endereo de memria onde
essa varivel se encontra.
Existem algumas regras para a utilizao das variveis:
Nome de varivel pode ter 1 ou mais caracteres.
O primeiro caractere de uma varivel deve ser uma letra ou
sublinhado ( _ ).
Nenhuma varivel pode ter espao em branco em seu nome.
Nenhum nome de varivel pode ser uma palavra reservada a uma
instruo da linguagem usada.
Podero ser utilizados somente letras, nmeros e sublinhado;
Procure sempre utilizar variveis que tenham sentido
Mnemnico.
1.7.2. Tipos de Dados Definidos Para as Variveis
Para definir uma varivel necessrio dar um nome para ela e
definir o tipo de informao que ela ir guardar. Esse tipo pode ser
um valor numrico inteiro, um valor real ou um caracter ou conjunto
de caracter (string).
Inteiro: toda e qualquer informao numrica que pertena ao
conjunto dos nmeros inteiros. Exemplos: a) 100 b) 9 c) 318 d)
5900
Real: toda e qualquer informao numrica que pertena ao conjunto
dos nmeros reais. Exemplos: a) 100.99 b) 0.001 c) 1.5 d) 8.5056
Caractere: So caracterizadas com as seqncias contendo letras,
nmeros e smbolos especiais, ou seja, qualquer smbolo existente um
caracter. Uma seqncia de caracteres deve ser indicada entre aspas
dupla (aqui 24), tambm denominada String. Um caracter deve ser
colocado entre aspas simples (A). Exemplos: a) oi mundo! b) no pise
na grama c) 1 d) a e)
1.7.3. Declarao de Variveis
Um programa, em muitas vezes, precisa utilizar variveis e
constantes. Uma constante ser definida no cabealho do programa e,
normalmente, no mudar seu valor durante o processamento/execuo do
programa. As variveis podem ter o seu valor alterado durante a
execuo do programa. As constantes, para o caso dos algoritmos que
vamos construir sero definidas com letras maisculas. As variveis
tero que ser declaradas logo no incio de cada programa.
As variveis devem ser declaradas antes de serem usadas e no
local adequado para seu funcionamento. Uma declarao especifica um
tipo, e pode ser seguida por uma ou mais variveis daquele tipo,
separadas por virgulas. O fim da declarao indicada por ponto e
vrgula.
Sintaxe:
tipo lista_de_nomes;
Exemplos:
inteiro dia, ms;
caracter sexo, escolha;
caracter nome[80], dia_semana[10];
real nota1, nota2, media;
Ao declarar variveis do tipo caracter com mais de um caracter,
ou outro tipo com o objetivo de guardar mais de um valor, deve-se
definir o seu tamanho entre colchetes, logo aps o nome da varivel,
como no exemplo acima. Abaixo mostra-se um pequeno programa
exemplo.
MAX = 80
NOME = Maria
Programa principal
Incio
Inteiro idade, ano, mes, dia;
Real media, notoa1, nota2;
Caracter sexo;
Caracter nome[80];
media = (nota1 + nota2)/2;
Fim
No pequeno programa acima, nota-se que MAX e NOME so constantes.
As variveis declaradas so: idade, ano, mes e dia como inteiro;
media, nota1, nota2 como real; sexo como caracter de uma letra e
nome como caracter de oitenta (80) letras. Observem a posio em que
cada uma escrita no programa. As constantes so definidas antes do
incio do programa principal. As variveis so declaradas logo aps o
incio do programa principal.
Exerccios propostos
1) Determine qual o tipo primitivo de informao presente nas
sentenas abaixo:
a) A placa Pare! tinha dois furos de bala.
b) Josefina subiu 5 degraus para pegar uma ma boa.
c) Alberta levou 3 horas e meia para chegar ao hospital onde
concebeu uma garota.
d) Felisberto recebeu sua 18 medalha por ter alcanado a marca de
57,3 segundos nos 100
metros rasos.
e) melhor seguir pela Rua A .
2a) Assinale os identificadores de tipos vlidos:
a) X
b) U2
c) Ah!
d) aluno
e) 55
f) km/l
g) UYT
h) Asdrubal
i) AB*C
j) 2.43
k) P{O}
l) B25
2b) Assinale os identificadores de variveis vlidas:
m) X
n) U2
o) Ah!
p) aluno
q) 55
r) km/l
s) UYT
t) Asdrubal
u) AB*C
v) 2.43
w) P{O}
x) B25
3) Suponha que as variveis NB, NA, NMat, SX sejam utilizadas
para armazenar, respectivamente, a nota do aluno, o nome do aluno,
um nmero inteiro para a matrcula e o sexo com uma letra, declare-as
corretamente.
4) Encontre os erros ou inadequao em relao a mnemnicos nas
seguintes declaraes de variveis:
a) inteiro endereo, nFilhos; b) caractere ida de, 1x; c) real
cruzeiros, 9xpto, c, peso, out;
5) Se uma varivel armazenar nomes com o mximo de 90 letras,
declare uma varivel para guardar um nome qualquer.
6) Defina uma constante e declare uma varivel para receber o
valor da diviso da constante PI (3.141516) por 10.
7) Explique os termos: a) Algoritmos b) Cdigo c) Programa d)
Varivel e) Constante
f) Comentrios g) Memria h) Execuo i) Compilao j) Tipos
1.8. Estrutura do algoritmo
Os algoritmos sero estruturados da seguinte maneira:
definio de constantes
/*Definio das funes para tarefas especficas*/
Nome_funo_1(lista de declaraes)
{
declaraes de variveis;
comandos;
.
.
.
retorno(valor);
}
.
.
.
Nome_funo_n(lista de declaraes)
{
declaraes de variveis;
comandos;
.
.
.
retorno(valor);
}
Programa principal( )
{
declarao de variveis;
comandos, inclusive as chamadas para funes, etc;
}
Onde o abrir chaves e o fechar chaves delimitam respectivamente
onde o algoritmo comea e onde este termina. Nas declaraes sero
definidos os nomes e os tipos das variveis usadas, no algoritmo. O
corpo do programa conter todas as instrues que devero ser
executadas. O nmero de mdulos (funes) do programa depender do
programador. recomendvel para a portabilidade, clareza de cdigo e
manuteno do algoritmo que os programas sejam feitos em mdulos e com
endentao.
1.9. Operadores aritmticos
Os operadores so um conjunto de smbolos que indicam uma
determinada operao a ser feita pelo programa.
OperadorSignificado
+Adio
-Subtrao
*Multiplicao
/Diviso
%Resto de diviso inteira
1.10. Operadores relacionais
Utilizamos os operadores relacionais para realizar comparaes
entre dois valores de mesmo tipo. Tais valores so representados por
constantes, variveis ou expresses aritmticas. Os operadores
relacionais so:
OperadorSignificado
= =Igual a
!=, , Diferente de
>Maior que
>=, maior ou igual a
= 7)
escreva(aluno aprovado);
seno
escreva(aluno reprovado);
cont = cont + 1; /* aumenta em um o nmero de alunos que j
tiveram a mdia calculada*/
}
}
1.18.2. Repetio com teste no final
Nesta estrutura de repetio, os seus comandos so executados antes
de acontecer o teste, sendo o resultado do teste verdadeiro o bloco
de comandos da estrutura ser executado novamente.
Sintaxe:
faa
{
comando_1;
comando_2;
comando_n;
}
enquanto (condio);
O bloco de comandos executado, ento, se a condio for verdadeira,
o bloco executado novamente, at que a condio seja falsa.
Exemplo:
/* programa para calcular a mdia anual de uma turma de 50 alunos
*/
Programa principal ( )
{
real ma, /* mdia anual de um aluno */
acm, /* acumulador */
mat; /* mdia anual da turma */
inteiro cont; /* contador */
cont = 1;
acm = 0;
faa {
escreva(entre com a mdia anual do aluno: );
leia(ma);
/* acumula as mdias dos alunos */
acm = acm + ma;
/* conta para o prximo aluno */
cont = cont + 1;
} enquanto (con
