Tópicos PreliminaresChristopher Freire Souza

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Programa

• Tópicos Preliminares• Tipos Primitivos• Comando de Atribuição• Variáveis Estáticas (Constantes)• Variáveis Dinâmicas• Expressões Aritméticas• Expressões Relacionais• Expressões Literais• Comandos de Entrada, Saída e Ajuda• Blocos (Scripts)

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Tipos de Informação (Tipos Primitivos)

• São os tipos básicos de informação usados para armazenar os dados utilizados pelo programa computacional.

• Inteiro – Informação numérica que pertença ao conjunto dos números inteiros relativos (negativa, nula ou positiva)

• Real – Informação numérica que pertença ao conjunto dos números reais (negativa, nula ou positiva)

• Caracter – Informação composta por um conjunto de caracteres alfanuméricos: numéricos (0...9), alfabéticos (A...Z, a...z) e especiais (por exemplo. #, ?, @, &)

• Lógico – informação que pode assumir apenas duas situações (verdadeiro ou falso), (aceso ou apagado), (aberto ou fechado)

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Comando de Atribuição

• Um comando de atribuição nos permite fornecer um valor a uma variável, em que o tipo de informação deve ser compatível com o tipo de variável.

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A uma variável, associa-se um nome serve como referência ao dado armazenado

O conteúdo de uma variável pode ser numérico (inteiro e real), caractere, lógico, e

outros

Variáveis

• Na maioria das linguagens de programação, as variáveis precisam ser explicitamente declaradas. Na declaração de uma variável.

• O seu tipo e seu nome devem ser obrigatoriamente especificados.• Reserva-se um espaço na memória para armazenar um dado tipo de

informação e associa-se o nome da variável a este espaço

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Exemplo – Declaração de variáveis

inteiro: a;real: x;caracter: s;logico: l;

a = 5;x = 8.34;s = ‘c’;l = VERDADEIRO;

Exemplo - Declaração de variáveis

real: x;caracter: s;logico: l;

x = 8.34;s = ‘c’;l = VERDADEIRO;x = ‘Clayton’s = FALSO

Variáveis

• Deve-se observar que na linguagem MATLAB:• Não é necessário declarar previamente as variáveis• A declaração de variáveis é feita implicitamente quando a

variável está sendo usada pela primeira vez no programa computacional.

• Não existe uma ≠ entre números inteiros e reais• tratados de uma mesma forma: variáveis numéricas

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Exemplo – Variáveis no MATLAB

a = 5; % variável numéricab = 8.35; % variável numéricas = ‘c’; % caracterel = 1; % variável lógicav = ‘casa’; % seqüência de caracteres (string)

Variáveis

• As seguintes regras básicas devem ser atendidas no uso de variáveis no MATLAB.

• Palavra única (sem espaços);• Maiúscula Minúscula;• Tamanho máximo = 31 caracteres;• Nome deve ser iniciado com letra;• Palavras-chaves (reservadas da linguagem) não podem

ser usadas.

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Exemplo – Número como Caractere

>> A = ‘1’; % caractere>> B = 1; % valor numérico 1

% A e B são diferentes>> function = 10;

Tipos de Variáveis

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Variáveis Estáticas (Constantes)

Variáveis Dinâmicas

Variáveis Estáticas (Constantes)

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• Não sofrem alterações no decorrer do tempo• seu valor é o mesmo do início ao final da execução do

programa• Uma constante pode ser

• número• valor lógico• seqüência de caracteres quaisquer

• com algum significado para o problema em estudo.

• Numérica, lógica ou literal

• Pi = 3.1415926535897....

Constante Numérica

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Sistema decimal número com parte fracionária ou não.

Ex.: 25

3.14

7.8E3 {7.8 x 103}

2.5E-3 {2.5 x 10-3}

Constante Lógica

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É um valor lógicoverdadeiro ou falso

Usado em proposições lógicas será visto mais adiante

Constante Literal

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Ex.:‘Seu nome’‘12345678’‘@A%b*’‘05/03/2009’

Pode ser qualquer seqüência de caracteres com algum significado para o problema Letras, dígitos, símbolos especiais

Variáveis Dinâmicas

Uma variável é classificada como dinâmica quando tem a possibilidade de ser alterada em algum instante no decorrer da execução do algoritmo em que é utilizado

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Operações entre variáveis

Operações aritméticas

Operações relacionais

Operações lógicas

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Operadores Aritméticos

Conjunto de símbolos que representam as operações básicas da matemática. Os tipos básicos usados no MATLAB são:

Além destes, existem outros importantes operadores que podem ser usados na elaboração de programas computacionais.

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Soma +Subtração -

Multiplicação *Divisão /

Potenciação ^Resto de divisão mod(x,y)

Radiciação sqrt(x)

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Observação 01:

Não é permitido omitir o operador de multiplicação

Ex.: AB+C

AB é o nome de uma variável?ou é a multiplicação entre os conteúdos de duas variáveis?

Observação 02:

Por uma questão de uniformidade, na elaboração de algoritmos, não é permitido o uso de outros símbolos para as operações acima, a exemplo de “” e “÷” para multiplicação e divisão, respectivamente.

Prioridades dos Operadores Aritméticos

Existe uma ordem que define a precedência (hierarquia) entre os operadores aritméticos, como pode ser visto na tabela abaixo:

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Parênteses mais internos^, sqrt*, /, mod+, -

Exemplo:

5 + 9 + 7 + 8/45 + 9 + 7 + 223

Exemplo:

1 + 5 + (2 + 3) * 41 + 5 + 5 * 41 + 5 + 2026

Operadores Relacionais

Os operadores relacionais são usados para comparar valores de variáveis do mesmo tipo.

O resultado produzido por um operador relacional é um (1) ou zero (0).

No MATLAB, não existe explicitamente o operador lógico VERDADEIRO ou FALSO. Se o resultado de uma comparação for falso, produz o valor zero. Caso contrário, produz o valor um.

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Operadores Relacionais

Os operadores relacionais do MATLAB são:

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< Menor que<= Menor ou igual a> Maior que

>= Maior ou igual a== Igual a~= Diferente de

Cuidado!

Operadores e Expressões Relacionais

Exemplos:

As expressões relacionais são aquelas cujos operadores são relacionais e cujos operandos são relações, variáveis ou constantes do tipo lógico.

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Exemplo:

2 * 4 == 24 / 38 == 8

1

Exemplo:

>> vf = (4*5+3) + 4 == 20/4 + 15;>> vf

vf = 0

Exemplo:

A = 3;B = 2; (A + B) > 3 Expressão Relacional

Operadores Lógicos

A Álgebra das Proposições define três conectivos usados na formação de novas proposições a partir de outras já conhecidas.

Estes conectivos são os operadores lógicos utilizados na formação de proposições lógicas compostas. No MATLAB, tais operadores são representados pelos seguintes comandos: 21

& e Conjunção| ou Disjunção~ não Negação

Operadores Lógicos

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A conjunção (&) de duas proposições é verdadeira se e somente se ambas as proposições são verdadeiras.

A disjunção (|) de duas proposições é verdadeira se e somente se, pelo menos uma delas for verdadeira.

Dada uma proposição p qualquer, uma outra proposição, chamada negação (~) de p, pode ser formada escrevendo-se “É falso que” antes de p ou, se possível, inserindo a palavra “não” em p.

Tabelas-Verdade

Negação ~

Conjunção &

Disjunção Não-Exclusiva |

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A Não AFalso Verdadeiro

Verdadeiro Falso

A B A & BF F FF V FV F FV V V

A B A ou BF F FF V VV F VV V V

Expressões Lógicas

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É possível ter mais de um operador lógico na mesma expressão.

Em alguns casos, conforme os valores envolvidos, a ordem em que são efetuadas as operações lógicas afeta o resultado final.

Assim, igualmente ao que acontece nas expressões aritméticas, também existe uma relação de prioridade entre os operadores lógicos.

Parênteses mais internos~&|

Cuidado:Prioridade maior que soma, subtração, multiplicação, divisão, resto e operações relacionaisTeste: ~2^0

Expressões Lógicas

As expressões lógicas são aquelas cujos operadores são lógicos ou relacionais e cujos operandos são relações, variáveis ou constantes do tipo lógico.

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Exemplo:

2 < 5 & 15/3 == 5v & v

v

2 < 5 | 15/3 == 5v | v

v

2 < 5 | (~(15/3==5))v | (~v)

v | fv

Qual a diferença entre?

Operações Aritméticos

Operações Relacionais

Operações Lógicas

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Substituição via Comando de Atribuição

Um comando de atribuição pode apagar um valor de uma variável e substituí-lo por um novo, quando uma mesma referência (nome) da variável é aplicada antes e após o igual.

Para evitar perder informação quando da troca de valores de duas variáveis, uma terceira variável se faz necessária.

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Exemplo – Substituição de variáveis

b=3;b=b+4;

Exemplo – Troca de informação entre variáveisa=2;b=3;aux=a;a=b;b=aux;

Comandos de Entrada, Saída e Ajuda

Os algoritmos podem ser “alimentados” com dados para realizar operações e cálculos necessários para alcançar o seu objetivo. Ao final do algoritmo, o resultado deve ser informado ao usuário.É possível, também, obter ajuda sobre a função de um algoritmo, apresentando um cabeçalho que explique o objetivo do algoritmo antes do algoritmo em si.

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Exemplo:% Este programa soma dois números fornecidos pelo usuárioV1 = input(‘Entre com o primeiro valor: ’);V2 = input(‘Entre com o segundo valor: ’);V = V1+V2;fprintf(‘A soma é: ’);disp(V);

Comando de Saída ‘fprintf’ O comando ‘fprintf’, diferentemente do

comando ‘disp’ possibilita mostrar texto e dados na tela possibilita imprimir dados em um arquivo Possibilita formatar a saída dos dados

A utilização do comando ‘fprintf’ para mostrar texto tem a seguinte forma:

fprintf (‘texto’)

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Comando de Saída ‘fprintf’

O comando ‘fprintf’ não inicia uma nova linha.

Outros comandos podem ser utilizados no comando ‘fprintf’: \n começa uma nova linha; \b Backspace; \t tabulação horizontal

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Comando de Saída ‘fprintf’ A utilização do comando ‘fprintf’ pode ser

feita para mostrar uma mistura de texto e dados numéricos.

Isso acontece, por ex., da seguinte forma:fprintf(‘texto % 5.2f texto adicional’, nome da

variável); onde o símbolo ‘%’ marca onde o número entra

no texto; ‘5.2f’ é a formatação da variável

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Espaço reservado para variável(5 casas)

Espaço reservado para casas decimais(2 casas)

Tipo de dado(valor da variável – número real)

Comando de Saída ‘fprintf’ Outras opções de formato de dados são:

e: notação exponencial com letra minúscula E: notação exponencial com letra maiúscula f: notação com ponto fixo i: inteiro s: caractere

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Exemplo:% Este programa soma dois números fornecidos pelo usuárioP1 = input(‘Entre com a nota da prova escrita: ’);P2 = input(‘Entre com a nota da prova prática: ’);AB = (P1+P2)/2;fprintf(‘\nR: média = %6.2f\n’, AB);

Comando de Saída ‘fprintf’O comando ‘fprintf’ permite inserir

mais de uma variável dentro do texto:

fprintf(‘texto %...%...’, variável1,variável2);

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Exemplo:% Este programa soma dois números fornecidos pelo usuárioP1 = input(‘Entre com a nota da prova escrita: ’);P2 = input(‘Entre com a nota da prova prática: ’);AB = (P1+P2)/2;fprintf(‘\n Prova escrita: %5.2f \n Prova prática: %5.2f \n média = %6.2f\n’, P1, P2, AB);

Scripts

Seqüencia de comandos descritos no M-Editor

Acesso direto a variáveis no Workspace

Comandos-chave quando da execução de scripts: clear clc

Scripts podem ter dentre suas ações a execução de outros scripts 34

Scripts

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Exemplo: Calcular a média aritmética de quatro notas semestrais quaisquer fornecidas por um aluno.

Neste exemplo, deve-se observar que o fluxo de execução é de cima para baixo.

N1 = input(‘Entre com a nota 1: ’);N2 = input(‘Entre com a nota 2: ’);N3 = input(‘Entre com a nota 3: ’);N4 = input(‘Entre com a nota 4: ’);

MA = (N1+N2+N3+N4)/4;

disp(‘A media e: ’);disp(MA);

Exercício

1 – Calcular a média aritmética de duas notas bimestrais quaisquer fornecidas por um aluno.2 – Refaça o programa, supondo que cada nota é composta por duas provas (uma escrita e uma didática).3 – Refaça o programa considerando um ponderador (peso) para as provas didáticas, a ser inserido pelo usuário.

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Resolução

N1 = input(‘Entre com a nota 1: ’);N2 = input(‘Entre com a nota 2: ’);

MA = (N1+N2)/2;

disp(‘A media e: ’);disp(MA);

Exercício

4 – Elabore um programa que inverta a ordem dos algarismos de um número natural inferior a 1000. Exemplo: 009 → 900

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Resolução

disp ('Este programa inverte a ordem dos algarismos de um número natural inferior a 1000.')disp ('Exemplo: 123 passa a 321')num=input('Insira número a ser invertido e pressione "Enter": ');unid=mod(num,10);deze=(mod(num,100)-mod(num,10))/10;cente=(num-mod(num,100))/100;numinv=unid*100+deze*10+cente;disp ('O número invertido é: ');disp (numinv);