Introdução a Logica de Programação, Notas de estudo de Engenharia Telemática

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Introdução à Lógica

de Programação

Profa. Elaine Harada T. Oliveira

Introdução à Ciência dos Computadores

DCC/UFAM

1o. semestre/

Tópicos

• Introdução

• Conceitos gerais

• Raciocínio matemático

• Noções de Lógica

• Algoritmos

• Exercícios

Tópicos

• Algoritmos

• (^) Por que precisamos de algoritmos?
• (^) Características
• (^) Algoritmo x Qualidade
• (^) Método para construção de algoritmos
  • (^) Método Cartesiano
  • (^) Planejamento Reverso
  • (^) Tabelas de Decisão

• Exercícios

Introdução

• (^) Muitos anos se passaram desde os primórdios da história da computação.
• (^) Já vivemos vários paradigmas de programação.
• (^) Uma base de conhecimento que não mudou e não mudará nunca – a Lógica de Programação.
• (^) Lógica de Programação e Raciocínio Matemático - interpretação de um problema e a utilização correta de uma fórmula.
• (^) Não existem “fórmulas” em Informática.
• (^) Aperfeiçoamento de nossa forma de pensar e raciocinar sobre um problema.
• (^) Extrair do mesmo uma solução eficiente e eficaz.
• (^) É preciso aprender a pensar sobre os problemas, extraindo deles o máximo de informações

Introdução

• Inicialmente, veremos conceitos gerais

sobre Programação.

• Posteriormente, vocês terão exercícios de

Raciocínio Matemático que lhes exercitarão

o poder de PENSAR!

• Em seguida, apresentaremos como

desenvolver algoritmos de soluções para

Sistemas.

• E por último, vamos conhecer a Linguagem

C, a fim de vermos nossos algoritmos

funcionando – ao vivo e à cores!

Programação

Estruturada

• (^) A Programação Estruturada pode ser entendida como uma forma de programar que visa facilitar a escrita, entendimento, validação e manutenção de programas.
• (^) Para Dijkstra, “a arte de programar consiste na arte de organizar e dominar a complexidade”.
• A Programação Estruturada procurar reduzir o nível de complexidade através de três níveis: a) desenvolvimento do programa em diferentes fases por refinamento sucessivo (desenvolvimento top-down); b) decomposição do programa total em módulos funcionais, organizados de preferência num sistema hierárquico; c) uso de um número limitado de estruturas básicas de fluxo de controle dentro de cada módulo.

Modularização

• A solução final de um problema é

obtida através de soluções de

subproblemas

• Permite dividir o programa em

módulos com subfunções

claramente delimitadas

• Podem ser implementados

separadamente, por diversos

programadores de uma equipe.

Estruturas de controle

• São representadas pela seqüência

simples, o comando condicional e o

comando repetitivo

• Fornecem ao programador um aumento

da legibilidade e compreensão de cada

módulo de programa.

• Assim, temos como uma das principais

normas da Programação Estruturada:

não usar comandos de desvio (GOTO).

Manutenibilidade

• As revisões sofridas por um programa

( releases ) tanto para correção de erros

quanto para mudanças de especificação,

são consideradas como manutenção de

software.

• Os programas devem passar por testes

exaustivos de confiabilidade antes de

serem colocados em produção.

• Falhas nesta fase levam a altos níveis de

manutenção, que conseqüentemente,

levam a altos custos.

PseudoLinguagem - PORTUGOL

• (^) Não podemos representar nossas soluções em

algoritmos totalmente escritos em português.

• (^) É fácil perceber que a linguagem natural, não

formalizada, geraria ambigüidades.

• (^) Assim, temos o PORTUGOL, que é uma

pseudolinguagem de programação (simbiose

do Português com o ALGOL e PASCAL)

• (^) Permite pensarmos no problema e não na

máquina que vai executar o algoritmo.

• (^) Além disso, não perdemos a flexibilidade e

continuamos a ter a proximidade com a

linguagem humana, facilitando, portanto, a

interpretação.

Noções de Lógica

• (^) O que é Lógica?
• (^) Lógica trata da correção do pensamento.
• (^) Como filosofia, ela procura saber por que pensamos assim e

não de outro jeito.

• (^) Com arte ou técnica, ela nos ensina a usar corretamente as

leis do pensamento.

• (^) Poderíamos dizer também que a Lógica é a arte de pensar

corretamente e, visto que a forma mais complexa do

pensamento é o raciocínio, a Lógica estuda ou tem em vista

a correção do raciocínio.

• (^) Podemos ainda dizer que a lógica tem em vista a ordem da

razão.

• (^) Isto dá a entender que a nossa razão pode funcionar

desordenadamente, pode pôr as coisas de pernas para o ar.

• (^) Por isso a Lógica ensina a colocar Ordem no Pensamento.

Noções de Lógica

Exemplos:

a ) Todo o mamífero é animal.

Todo cavalo é mamífero.

Portanto, todo cavalo é animal.

b ) Todo mamífero bebe leite.

O homem bebe leite.

Portanto, todo homem é mamífero e animal.

Algoritmizando a

Lógica

• (^) Construir algoritmos é o objetivo fundamental de toda a programação, mas, afinal,
• (^) O que é Algoritmo?
• (^) “Algoritmo é uma seqüência de passos que visam atingir um objetivo bem definido.”
• (^) Apesar de achar este nome estranho, algoritmos são comuns em nosso cotidiano, como, por exemplo, uma receita de bolo.
• (^) Nela está descrita uma série de ingredientes necessários, uma seqüência de diversos passos - ações - a serem cumpridos para que se consiga fazer determinado tipo de bolo - objetivo bem definido aguardado ansiosamente por todos.
• (^) Para aprimorar nosso conceito de algoritmo, vamos tornar mais evidente alguns outros conceitos, como, por exemplo, o de ação:
• (^) “ Ação é um acontecimento que a partir de um estado inicial, após um período de tempo finito, produz um estado final previsível e bem definido”, em que:
• (^) “ Estado é a situação atual de dado objeto.”

Algoritmo

• (^) Outros algoritmos freqüentemente encontrados são:
  • (^) instruções para se utilizar um aparelho eletrodoméstico;
  • (^) uma receita para preparo de algum prato;
  • (^) guia de preenchimento para declaração do imposto de renda;
  • (^) a regra para determinação de máximos e mínimos de funções por derivadas sucessivas;
  • (^) a maneira como as contas de água, luz e telefone são calculadas mensalmente; etc.
• (^) São vários os conceitos para algoritmo. Escolhemos alguns para serem apresentados aqui: - (^) “Um conjunto finito de regras que provê uma seqüência de operações para resolver um tipo de problema específico” [KNUTH] - (^) “Seqüência ordenada, e não ambígua, de passos que levam à solução de um dado problema” [TREMBLAY] - (^) “Processo de cálculo, ou de resolução de um grupo de problemas semelhantes, em que se estipulam, com generalidade e sem restrições, as regras formais para a obtenção do resultado ou da solução do problema” [AURÉLIO]