algorÍtmos e estrutura de dados slide - 2 bacharelado em ciência da computação
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ALGORÍTMOS E ESTRUTURA DE DADOSSLIDE - 2
Bacharelado em Ciência da Computação
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• INSTRUÇÃO:– Cada um dos passos, cada uma das ações a
tomar (obedecendo a seqüência lógica) para ir resolvendo o problema, ou para ir executando a tarefa
– Em informática, é a informação que indica a um computador uma operação elementar a executar
• Ex.: “somar”, “subtrair”, “comparar se é maior”, etc
– Uma só instrução não resolve problemas reais
– Executar um conjunto de instruções– Executar em uma seqüência lógica
Lógica de programação
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• EXEMPLO: para “fazer omelete”– Instruções: “quebrar ovos”, “bater ovos”, “pôr
sal”, “ligar fogão”, “pôr óleo na frigideira”, “pôr frigideira no fogo”, “fritar ovos batidos”, etc...
• Quanto às instruções isoladas:– Só “quebrar ovos”, ou só “pôr óleo na frigideira”,
não é suficiente para cumprir a tarefa “fazer omelete”
• Quanto à seqüência lógica:– Se executarmos “fritar ovos batidos” antes de
“bater ovos”, ou pior, antes de “quebrar ovos”, não iremos cumprir a tarefa “fazer omelete”
Lógica de programação
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Exemplo de algoritmo
Quando uma dona de casa prepara um bolo, segue uma receita, que nada mais é do que um algoritmo em que cada instrução é um passo a ser seguido para que o prato fique pronto com sucesso:
1. Bata 4 claras em neve2. Adicione 2 xícaras de açúcar3. Adicione 2 colheres de farinha de trigo, 4
gemas, uma colher de fermento e duas colheres de chocolate
4. Bata por 3 minutos5. Unte uma assadeira com margarina 6. Coloque o bolo para assar por 20minutos a
200 graus C
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Exemplo de algoritmo
Um motorista que necessita efetuar a troca de um pneu furado segue uma rotina para realizar essa tarefa:
1. Verifica qual pneu está furado2. Posiciona o macaco e levanta o carro3. Solta os parafusos4. Pega o estepe5. Substitui o pneu furado6. Recoloca os parafusos7. Desce o carro8. Guarda o macaco e o pneu furado
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• PSEUDOCÓDIGO: – Facilita descrever o
algoritmo antes de passá-lo para uma linguagem de programação
– Intermediária: linguagem natural – linguagem de programação
• FLUXOGRAMA:
– É uma forma universal de representação, que se utiliza de figuras geométricas para ilustrar passos a serem seguidos para a resolução de problemas
Lógica de programaçãoTipos de algoritmos
ESTRUTURA DE UM ALGORITMO
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Algoritmo < nome do algoritmo >
Var
< declaração de variáveis >
Const
< declaração de constante >
Inicio
escrever
ler
testar
calcular
Fim.
Comandos
PSEUDOCÓDIGO OU LINGUAGEM ESTRUTURADA
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Algoritmo Média
Var N1, N2, Média : real
Início
Leia N1, N2Média (N1 + N2) / 2Se Média < 7 Então
Escreva “Reprovado”Senão
Escreva “Aprovado” Fim_se
Fim.
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Início
Média > 7 “Reprovado”
Fim
.S.
“Aprovado”
Média(N1+N2)/2
Ler N1, N2
.N.
Fluxograma Convencional
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• FASES para desenvolver o algoritmo:– Determinar o
problema, definí-lo (entendê-lo) bem
– Dividir a solução nas três fases:
• Exemplo:– Problema: calcular
a média de quatro números
– Dados de entrada: os números N1, N2, N3 e N4
– Processamento: somar os quatro números e dividir a soma por 4
– Dado de saída: a média final
Lógica de programação
ENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA
N1 + N2 + N3 + N44
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• Algoritmo:– Início– Ler o primeiro número– Ler o segundo número– Ler o terceiro número– Ler o quarto número– Somar todos os números – Dividir a soma por 4– Mostrar o resultado da divisão– Fim
Lógica de programação
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Exercício
1) Identifique os dados de entrada, processamento e saída no algoritmo abaixo
· Início· Ler código da peça· Ler valor da peça· Ler Quantidade de peças· Calcule o valor total da peça (Quantidade * Valor da
peça)· Mostre o código da peça e seu valor total· Fim
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Lógica de programaçãoVariável
– Representa uma posição na memória, onde pode ser armazenado um dado
– Possui um nome e um valor– Durante a execução do algoritmo, pode ter
seu valor alterado (seu valor pode variar)– Mudanças no valor das variáveis:
• Por entrada de dados (“Ler N1”)• Por atribuição (“N2 14”)
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Operadores Aritméticos
Exemplos:
MEDIA = (N1+N2+N3+N4) / 4
X 1 + 7 * 2 ** 2 - 1
Total preço * quantidade
Y 3*(1-2)+4*2
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Lógica de programaçãoTESTE DE MESA (Rastreio)
• Todo algoritmo deve ser testado
• Usar dados e resultados previamente calculados, seguir precisamente as instruções do algoritmo e verificar se o procedimento está correto ou não
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Exercícios
– Faca um algoritmo que receba como entrada uma determinada temperatura em graus Celsius e mostre a temperatura em graus Fahrenheit
• OBS: Fahrenheit = (9/5)*(Celsius) + 32
– Tendo como entrada o total vendido por um funcionário no mês de abril, faça um algoritmo que mostre a sua comissão e salário bruto neste mês, sabendo que o seu salário base é R$1.200,00 e sua comissão é de 10% sobre o total vendido.
- Entre com a base e a altura de um retângulo e mostre os resultados:• Perímetro (Perímetro é igual à soma dos 4 lados)• Área (Área é igual à lado vezes lado)
Exercício
• Leia dois valores A e B e depois coloque em A o valor lido em B e em B o valor lido em A e mostre os novos valores de A e B
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– Usados para incrementar, decrementar, comparar e avaliar dados, que são operações básicas em processamento de dados.
– Tipos:• Aritméticos (+, -, *, /, ** ou ^)
– Resultados numéricos
• Relacionais (>, <, >=, <=, =, <> ou #)– Resultados lógicos (V ou F)
• Lógicos (e, ou, não)– Combinam resultados lógicos
Lógica de programaçãoOperadores
Precedência dos operadores
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• Operadores relacionais são muito usados quando temos que tomar decisões nos algoritmos. Com eles fazemos testes, comparações, que resultam em valores lógicos (verdadeiro ou falso):
Lógica de programação
Exemplo: tendo duas variáveis, A = 5 e B = 3:
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Exercícios
6) Tendo as variáveis SALARIO, IR e SALLIQ, e considerando os valores abaixo, informe se as expressões são verdadeiras ou falsas.
7) Sabendo que A=3, B=7 e C=4, informe se as expressões abaixo são verdadeiras ou falsas.
a) (A+C) > B ( )
b) B >= (A + 2) ( )
c) C = (B –A) ( )
d) (B + A) <= C ( )
e) (C+A) > B ( )
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Exercícios
9) Sabendo que A=5, B=4 e C=3 e D=6, informe se as expressões abaixo são verdadeiras ou falsas.
a) (A > C) AND (C <= D) ( )
b) (A+B) > 10 OR ((A+B) = (C+D)) ( )
c) (A>=C) AND (D >= C) ( )
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Decisão em algoritmos
• Os algoritmos vistos até agora eram sequenciais, isto é, todas as operações eram realizadas em sequência.
• Muitos problemas reais exigem a tomada de decisão no algoritmo, com mais de um caminho sendo possível de ser seguido.
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• ESTRUTURAS DE DECISÃO– Comandos de
decisão ou desvio fazem parte das técnicas de programação, para construir estruturas de algoritmos que não são totalmente seqüenciais.
– Com as instruções de desvio pode-se fazer com que o algoritmo proceda de uma ou outra maneira, de acordo com as decisões lógicas tomadas em função dos dados ou resultados anteriores.
– As principais estruturas de decisão são:
• SE...ENTÃO• SE...ENTÃO...SENÃO
Lógica de programação
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- Formato:•Se <condição> então <ações>• Significado: Se a <condição> resultar em
verdadeiro, então executar as <ações>. Senão, simplesmente ignorar as <ações> e seguir para a próxima instrução no algoritmo.
• Usada para decidir se um conjunto de ações opcionais deve ser executado ou não, dependendo do valor de algum dado ou de algum resultado que já tenha sido calculado no algoritmo.
Lógica de programaçãoSE ... ENTÃO ...
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- Formato:Se <condição> então <ações 1>
senão <ações 2>•Significado: Se a <condição> resultar em
verdadeiro, então executar <ações 1>. Senão, ignorar <ações 1> e executar <ações 2>.
•Usada para decidir entre duas alternativas de ações.
•Um dos dois conjuntos de ações será executado e o outro não, dependendo do valor de algum dado ou de algum resultado que já tenha sido calculado no algoritmo.
•O valor do dado ou do resultado anterior será testado na condição, determinando qual conjunto de ações será executado.
Lógica de programaçãoSE ... ENTÃO ...SENÃO...
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• Exemplo da estrutura SE...ENTÃO...SENÃO:“Mostrar a diferença entre 2 números quaisquer.”– PSEUDOCÓDIGO:
Ler N1Ler N2Se (N1 > N2) então DIF = N1 - N2
senão DIF = N2 - N1Mostrar DIF
– O que acontece se os dois números forem iguais?
– O que acontece se um ou os dois números forem negativos?
Lógica de programação
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– FLUXOGRAMA:
Lógica de programação
INÍCIO
DIF
FIM
N1 > N2
N1
N2
DIF = N1 - N2DIF = N2 - N1
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Exemplo
Ler salário de funcionários da empresa XYZ e conceder reajuste salarial conforme os cargos. Aos Técnicos o reajuste será de 50 %, os Gerentes 30 % e aos demais 10 %.
FLUXOGRAMA SEGUIDO DE ALGORITMO
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V
V
Sal_Reaj.
1.5 * Salário
Sal_Reaj.
1.3 * Salário
Ler Salário
Prof..
Prof =
“Técnico”.
Prof =
“Gerente”.
Sal_reaj.
1.1 * Salário
“Salário Reajustado”,
Sal_reaj
Fim
Início Algoritmo
Program reaj_salario;
var Salario, Sal_reaj : real;
Prof : literal[20];
Início;
Leia salário, prof;
Escolha
Caso prof = “Técnico”
Sal_reaj 1.5 * salário;
Caso prof = “Gerente”
Sal_reaj 1.3 * salário;
Senão
Sal_reaj 1.1 * salário;
Fim escolha
Escrever “Salário Reajustado”, Sal_reaj;
Fim.
F
Exercícios
• Faça um algoritmo que leia um número e mostre o número lido e uma mensagem indicando se este número é par ou ímpar e se é positivo ou negativo.
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• Desenvolva um algoritmo que efetue a leitura de três valores correspondentes ao tamanho dos lados de um triângulo, considerando lados como: A, B e C. O algoritmo deverá verificar se os lados fornecidos formam realmente um triângulo. Se for esta condição verdadeira, deverá ser indicado qual tipo de triângulo foi formado: isósceles (dois lados iguais e um diferente), escaleno (todos os lados diferentes) ou eqüilátero (todos os lados são iguais).
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