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Paradigmas de programação
Objetivo da disciplina
Estudar conceitos sobre linguagens de programação e seus paradigmas, tornando-se apto a adotar decisões de projetos que envolvem a seleção de linguagens de programação mais adequadas para o desenvolvimento de aplicações computacionais.
Conteúdo
Organização de computadores Os computadores executam milhões
de operações a velocidades incríveis. As operações são organizadas por
meio de um conjunto de instruções. Esse conjunto de instruções é o
programa. Quem executa o programa é o
processador.
Organização de computadores O processador interage com outros
componentes.
Linguagens de programação É necessário que os programas
sejam escritos em uma linguagem que o computador entenda.
Essa linguagem é chamada linguagem de máquina.
0100 1111 1010 0110 É pouco intuitiva para os seres
humanos. Foram desenvolvidas linguagens de
mais alto-nível.
Linguagens de programação O código escrito em linguagem de
alto nível é convertido em linguagem de máquina pelo compilador ou interpretador.
Linguagens de programaçãoCompiladas: todas as instruções
são traduzidas para instruções de baixo nível antes da execução do programa.
Interpretadas: as instruções são traduzidas para instruções de baixo nível à medida que vão sendo executadas.
Evolução das linguagens
Métodos de programação A elaboração de programas
complexos requer a utilização de um método sistemático de programação que permita obter programas confiáveis, flexíveis e eficientes. Salvetti (1998, p. 5)
Sugere-se adotar um método de programação em etapas.
Etapas de programação
1. análise do problema a ser resolvido;2. projeto do programa que resolverá
o problema, incluindo a elaboração de um algoritmo e a definição das estruturas de dados a serem utilizadas;
3. implementação (codificação) do programa;
4. testes.
Algoritmo
O que é um algoritmo? é a descrição de uma sequência de
passos ordenadas e finita que deve ser seguida para a realização de uma tarefa.
é uma descrição de como realizar uma tarefa independente da linguagem/hardware.
Não se preocupa com detalhes de implementação em uma linguagem.
Pseudocódigo Faz uso de uma notação baseada em
linguagem natural. Um algoritmo é composto por um nome, as
variáveis e o bloco principal.nome do algoritmo
variáveis
bloco principal
Tipos de dados
Os tipos abstratos de dados, ou, simplesmente, tipos de dados, definem quais tipos de informações podem ser processadas pelo computador.
Estruturas de controle
Define a forma que as instruções são executadas. Estrutura de sequência: uma instrução
após a outra. Estrutura de seleção: há a necessidade
de tomar uma decisão, de acordo com determinadas condições.
Estrutura de repetição: quando há a necessidade de repetir um conjunto de instruções.
Funções e procedimentosFunção: é um módulo que sempre
retorna uma resposta a quem chamou.ex:
x := sqrt (4) //retorna a raiz-quadrada
Procedimento: não retorna nenhuma resposta.ex:
clrscr; //limpar a tela no pascal
Paradigma de programação imperativo
Características
Foi um dos primeiros paradigmas criados e muito utilizado até hoje na computação.
É estruturado com base em métodos.
Apóia-se no conceito de estado de um programa, que é a situação momentânea das variáveis, e que podem ser alteradas pelos métodos.
Vantagens
Os programas gerados são eficientes.
Fácil modelagem para aplicações do mundo real.
Capacidade de modularização do código-fonte.
Muito utilizado no meio acadêmico e comercial.
Desvantagens
Problemas de legibilidade do código. Maior possibilidade de introdução de
erros durante o processo de manutenção.
O programador especifica como fazer para obter os resultados.
Características
Suporta execução sequêncial de instruções.
Suporta especificação de métodos. Suporta especificação do tipo de
parâmetros e variáveis. Permite chamar métodos em
módulos distintos do programa.
Modularização
O uso de métodos permite a modularização, que consiste no uso de métodos com interfaces bem definidas e que atendam a determinadas funcionalidades da aplicação.
Programação Imperativa
Estrutura geral de um programa De maneira geral, um programa em
linguagem imperativa é organizado em duas regiões: Área de declaração (métodos, variáveis) Corpo do programa.
Exemplo em PASCAL
Variáveis e tipos de dados Programas em linguagem imperativa
fazem uso de variáveis para armazenar valores que são utilizados nos processamentos.
Cada variável pode armazenar um determinado tipo de dado.
Tipos de dados em PASCAL
Estruturas de controle
SELEÇÃO
if condicao thenbegin //caso condição
verdadeiraendelsebegin //caso condição falsaend;
case condicao of ‘valor1’: begin
end;
‘valor2’: begin end;
else: begin end;
Estruturas de controle
REPETIÇÃOfor i:= valor_inicial to
valor_final dobegin //bloco de códigoend;
while (condicao) dobegin //bloco de códigoend;
repeat //bloco de
códigountil (condicao);
É um tipo de dado estruturado unidimensional que consiste de um número fixo de elementos, sendo que todos os elementos devem ser do mesmo tipo (char, integer, real, string ....)
Definição na linguagem Pascal:
nome_do_array: ARRAY [inicio..fim] of tipo;
Vetores
Exemplo:notas: ARRAY [1..4] of real;
Acessando os dados:notas[1]:= 5.0;notas[2]:= 4.0;
Vetores
notas[1] notas[2] notas[3] notas[4]
É um tipo de dado estruturado bidimensional que consiste de um número fixo de elementos, sendo que todos os elementos devem ser do mesmo tipo (char, integer, real, string ....)
É utilizado para armazenar tabelas, imagens etc.
Manipulação muito semelhante aos vetores.
Matrizes
Definição na linguagem Pascal: nome: ARRAY [inicio..fim, inicio..fim] of tipo_dados;
Exemplo:
m_notas: ARRAY [1..4, 1..4] of real;
Matrizes
linhas colunas
É uma estrutura de dados composta e heterogênea, que permite armazenar valores, onde esses valores podem ser de diferentes tipos.
Registros
Definição em linguagem Pascal:
typenome_tipo = record
campo1: tipo1;campo2: tipo2;...
end;varnome_variavel : nome_tipo
Registros
Exemplo:type
t_aluno = recordRA: integer;nome: string;idade: integer;telefone: string;
end;varreg_alunos : t_aluno
Registros
RA nome idade telefonereg_alunos
Acessando os campos do registro:
reg_alunos.RA:= 10050;reg_alunos.nome:= ‘Renato’;reg_alunos.idade:= 23;reg_alunos.telefone:= ‘3660-1777’;
Registros
RA nome idade telefonereg_alunos
10050 Renato 23 3660-1777
Procedimentosprocedure nome_procedimento (var par1: tipo1; var par2: tipo2);begin
end;
Exemplo:
procedure mostraBoasVindas (var nome: string);begin
writeln(‘Bom dia ‘, nome, ‘. Seja bem-vindo’);end;
Funções
function nome_funcao (var par1: tipo1; var par2: tipo2): tipo_retorno;
beginnome_funcao := valor_a_ser_retornado;
end;
Exemplo:function media (var a: real; var b: real): real;begin
media:= (a + b) / 2;end;