introdução à programação eti e ige iscte. 2003/2004 introdução à programação 2 docentes...

Introdução à Programação

ETI e IGE

ISCTE

2003/2004Introdução à Programação2

Docentes

Manuel Menezes de Sequeira Joaquim Esmerado Maria Albuquerque Luís Mota

Responsável: Prof. Manuel Menezes de Sequeira Manuel.Sequeira@iscte.pt Gabinete D6.18 Cacifo 202 Telefone 217903909 Telemóvel 962337428 MSN: MMSequeira@hotmail.com Yahoo!: Manuel_Menezes_de_Sequeira

2003/2004Introdução à Programação3

Informação

http://iscte.pt/programacao/p1 http://br.groups.yahoo.com/group/ip-iscte ip-iscte@yahoogrupos.com.br Folhas teóricas Diapositivos das aula teóricas Resumos das aulas práticas

2003/2004Introdução à Programação4

Avaliação

Problema: 10% Em grupo

Trabalho Final: 40% Entrega intermédia: avaliação negativa = -3 Entrega final: trabalho completo Em grupo, com discussão individual

Frequência: 50% Individual, sem consulta: nota mínima 7

Grupos: 2 alunos

2003/2004Introdução à Programação5

Objectivos

Conhecer abordagens típicas de resolução de problemas

Ser capaz de planear resolução de problemas, desenhando e estruturando programas

Dominar ambiente de desenvolvimento e respectivas ferramentas

Ter conhecimentos intermédios de C++

2003/2004Introdução à Programação6

Programa (I)

Programação procedimental Tipos, variáveis e constantes Modularização, abstracção e encapsulamento Rotinas Noções de programação por contrato:

asserções Controlo de fluxo Desenvolvimento de ciclos Agregados

2003/2004Introdução à Programação7

Programa (II)

Programação baseada em objectos: Tipos abstractos de dados Invariantes de classe Classes e categorias de acesso De novo modularização, abstracção e

encapsulamento

2003/2004Introdução à Programação8

Metodologia

Aulas teóricas (2 x 50m) Aulas laboratoriais (3 x 50m) Aulas de dúvidas Esclarecimento de dúvidas via correio

electrónico Por vezes no canal #C++ do IRC

Aula 1

Introdução à programação

2003/2004Introdução à Programação10

O que é um computador?

Máquinaprogramávelgenérica

Processador Memória rápida

RAM e ROM Memória lenta

disco rígido

2003/2004Introdução à Programação11

Arte de Resolver Problemas

Diz-se que só se compreende realmente um assunto depois de o ter ensinado a alguém. Na realidade, só se compreende realmente um assunto depois de o ter ensinado a um computador.

Donald E. Knuth

2003/2004Introdução à Programação12

Algoritmo

Método de resolução de problema Características:

Finitude: tem de terminar Definitude: cada passo bem definido Entradas: zero ou mais, de conjunto bem

definido Saídas: uma ou mais, dependem das entradas Eficácia: operações todas executáveis

2003/2004Introdução à Programação13

Problema

Cálculo do máximo divisor comum de dois inteiros positivos

Entradas: m e n Saídas: k, tal que k = mdc(m, n)

0 < mdc(m, n), ou seja, 1 <= mdc(m, n) mdc(m, n) <= min(m, n)

2003/2004Introdução à Programação14

Variáveis

m : inteiro

12

Nome

Tipo

Valor

2003/2004Introdução à Programação15

Algoritmo do mdc

1

se m < n então

2

k <- m

3

senão

4

k <- n

5

enquanto m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0 faça-se:

6

k <- k – 1

7

fim do enquanto

8

2003/2004Introdução à Programação16

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

2003/2004Introdução à Programação17

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

2003/2004Introdução à Programação18

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

2003/2004Introdução à Programação19

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação20

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação21

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação22

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação23

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação24

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação25

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação26

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

2003/2004Introdução à Programação27

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 4 Falso Falso Falso Falso

2003/2004Introdução à Programação28

Traçado do algoritmo do mdc

Transição m n k m < n m ÷ k <> 0 n ÷ k <> 0 m ÷ k <> 0 ou n ÷ k <> 0

1 12 8 ? Falso ? ? ?

4 12 8 ? Falso ? ? ?

5 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

6 12 8 8 Falso Verdadeiro Falso Verdadeiro

7 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 7 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 6 Falso Falso Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

6 12 8 5 Falso Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro

7 12 8 4 Falso Falso Falso Falso

8 12 8 4 Falso Falso Falso Falso

2003/2004Introdução à Programação29

Diagrama de actividade

passo

[¬G]

[G]

Início da actividade

Entroncamento

Guarda

RamificaçãoTransição

Fim da actividade

Actividade

2003/2004Introdução à Programação30

Diagrama de actividade do mdc

[m ÷ k = 0 n ÷ k = 0]

[m ÷ k 0 n ÷ k 0]

k k - 1

k nk m

[m < n] [m n]

{mdc(m, n) < k}

{mdc(m, n) k}

{0 m 0 n}

{k = min(m, n)}

{mdc(m, n) k}

{k = mdc(m, n)}

2003/2004Introdução à Programação31

Linguagens

Linguagem natural Português Ambígua e imprecisa

Linguagem máquina Muito básica: usada pelos computadores

Linguagem de programação de alto nível Sem ambiguidades nem imprecisões Não tão penosa como linguagem máquina

2003/2004Introdução à Programação32

Linguagem de programação C++

LinguagemC++

Compiladorde C++

Processador

Linguagemmáquina

2003/2004Introdução à Programação33

Programa mdc em C++

#include <iostream>

using namespace std;

int main() { cout << "Introduza dois inteiros positivos: "; int m, n; cin >> m >> n;

int k; if(m < n) k = m; else k = n;

while(m % k != 0 or n % k != 0) --k;

cout << "O máximo divisor comum de " << m << " e " << n << " é " << k << endl; }

2003/2004Introdução à Programação34

Fases da resolução de problemas

Especificação Humano

Desenvolvimento do algoritmo Humano

Concretização do algoritmo na linguagem de programação Humano

Tradução do programa para linguagem máquina Computador

Execução do programa (e.g., mdc(131, 47)) Computador

2003/2004Introdução à Programação35

A reter...

Programar Resolver problemas

Algoritmo Receita finita, definida, com entradas, com saídas e eficaz

Correcção de algoritmo Não se demonstra por testes

Tipos de linguagens Naturais, de programação de alto nível, máquina, etc.

Programa Concretização numa linguagem de programação

Compilador Traduz programa de linguagem de programação para

linguagem máquina

2003/2004Introdução à Programação36

Aula 1: Sumário

Computador como máquina programável Programação: arte de resolver problemas Conceito de algoritmo Conceitos de linguagens naturais, de

programação e máquina Programa: concretização dum algoritmo Fases da resolução dum problema usando um

computador