Técnico de Programação, Exercícios de Programação Funcional

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Índice

1. Algoritmos

Algoritmo não é a solução de um problema, pois, se assim fosse, cada problema teria um único algoritmo. Algoritmo é um caminho para a solução de um problema, e em geral, os caminhos que levam a uma solução são muitas. O aprendizado de algoritmos não se consegue a não ser através de muitos exercícios. Algoritmos não se aprende:

• Copiando Algoritmos
• Estudando Algoritmos Algoritmos só se aprendem:
• Construindo Algoritmos
• Testando Algoritmos

2. Fases de um Algoritmos

Quando temos um problema e vamos utilizar um computador para resolve-lo inevitavelmente temos que passar pelas seguintes etapas: a) Definir o problema. b) Realizar um estudo da situação atual e verificar quais a(s) forma(s) de resolver o problema. c) Terminada a fase de estudo, utilizar uma linguagem de programação para escrever o programa que deverá a princípio, resolver o problema. d) Analisar junto aos usuários se o problema foi resolvido. Se a solução não foi encontrada, deverá ser retornado para a fase de estudo para descobrir onde está a falha. Estas são de forma bem geral, as etapas que um analista passa, desde a apresentação do problema até a sua efetiva solução. Iremos, neste curso, nos ater as etapas de estudo, também chamada de análise, e a etapa de programação. Mas antes vamos definir o seguinte conceito: Programar um computador consiste em elaborar um conjunto finito de instruções, reconhecidas pela máquina, de forma que o computador execute estas instruções. Estas instruções possuem regras e uma Sintaxe própria, como uma linguagem tipo português ou inglês, sendo isto chamadas de linguagem de computador. No mundo computacional existe uma grande variedade de linguagens Pascal, C, C++, Cobol, Fortran, etc…. Nós iremos enfocar uma delas, o Pascal.

4. Variáveis

O computador possui uma área de armazenamento conhecida como memória. Todas as

informações existentes no computador estão ou na memória primária ( memória RAM ), ou na

memória secundária ( discos, fitas, CD-ROM etc ). Nós iremos trabalhar, neste curso, somente com a

memória primária, especificamente com as informações armazenadas na RAM ( memória de acesso

aleatório ).

A memória do computador pode ser entendida como uma seqüência finita de caixas, que num

dado momento, guardam algum tipo de informação, como número, uma letra, uma palavra, uma frase

etc, não importa, basta saber que lá sempre existe alguma informação.

O computador, para poder trabalhar como alguma destas informações, precisa saber onde, na

memória, o dado está localizado. Fisicamente, cada caixa, ou cada posição de memória, possui um

endereço, ou seja, um número, que indica onde cada informação está localizada. este número é

representado através da notação hexadecimal, tendo o tamanho de quatro, ou mais bytes. Abaixo segue

alguns exemplos:

Endereço Físico Informação

3000 : B712 ‘João’

2000 : 12EC 12345

3000 : 0004 ‘H’

Como pode ser observado, o endereçamento das posições de memória através de números

hexadecimais é perfeitamente compreendido pela máquina, mas para nós humanos torna-se uma tarefa

complicada. Pensando nisto, as linguagens de computador facilitaram o manuseio, por parte dos

usuários, das posições de memória da máquina, permitindo que, ao invés de trabalhar diretamente com

os números hexadecimais, fosse possível dar nomes diferentes a cada posição de memória. Tais nomes

seriam de livre escolha do usuário. Com este recurso, os usuários ficaram livres dos endereços físicos (

números hexadecimais ) e passaram a trabalhar com endereços lógicos ( nomes dados pelos próprios

usuários ). Desta forma, o Exemplo acima, poderia ser alterado para ter o seguinte aspecto:

Endereço Físico Informação

Nome ‘João’

número 12345

letra ‘H’

Como tínhamos falado, os endereços lógicos são como caixas, que num dado instante

guardam algum tipo de informação. Mas é importante saber que o conteúdo desta caixa não é algo

fixo, permanente, na verdade, uma caixa pode conter diversas informações, ou seja, como no Exemplo

acima, a caixa ( Endereço Lógico ) rotulada de “Nome” num dado momento contém a informação

“João”, mas em um outro momento, poderá conter uma outra informação, por Exemplo “Pedro”. Com

isto queremos dizer que o conteúdo de uma destas caixas ( endereço lógico ) podem variar, isto é

podem sofrer alterações em seu conteúdo. Tendo este conceito em mente, a partir de agora iremos

chamar de forma genérica, as caixas ou endereços lógicos, de variáveis.

Desta forma podemos dizer que uma variável é uma posição de memória, representada por

um Nome simbólico ( atribuído pelo usuário ), a qual contém, num dado instante, uma informação.

4.1 Formação de Variáveis Uma variável é formado por uma letra ou então por uma letra seguida de letras ou dígitos, em qualquer número. Não é permitido o uso de espaços em branco ou de qualquer outro caractere, que não seja letra ou dígito, na formação de um identificador. Na formação do nome da variável de um nome significativo, para que se possa ter idéia do seu conteúdo sem abri-lá. Se utilizar palavras para compor o nome da variável utilize o “_ “ underline para separar as palavras. 4.2 Conteúdo de uma Variável Dados - Elementos conhecidos de um problema Informação - Um conjunto estruturado de dados, transmitido conhecimento 4.3 Tipos de Variáveis Considere a fórmula matemática simples do calculo do volume de uma esfera:

V  R

^3

onde se encontram: 1- valores que podem ser classificados como: a) valores constantes, invariantes em todas as aplicações da fórmula, no caso dos valores 4, 3 e  aos denomina-se constantes; b) valores a serem substituídos na fórmula, em cada aplicação; a representação destes valores, usualmente é feita através de letras, que recebem o nome de variáveis e tornam a fórmula genérica, possível de ser aplicada para resolver uma certa classe de problemas e não apenas um problema específico. 2 - Operações a serem feitas sobre determinados operandos (Valores), para a obtenção da solução do problema.

6. Definição de Variáveis

Para definir uma ou mais variáveis, devemos utilizar, em Pascal, a palavra VAR. Para manter

uma compatibilidade, utilizaremos a mesma nomenclatura em nossos algoritmos. Abaixo segue

Exemplo de algumas definições de variáveis:

a) ALGORITMO^ Teste^ PROGRAM Teste;

VARIÁVEIS VAR

Palavra : CADEIA Palavra: String;

INICIO BEGIN

;

FIM END.

b) ALGORITMO^ Teste^ PROGRAM Teste;

VARIÁVEIS VAR

Letra, Caracter: CARACTER Letra, Caracter: CHAR;

INICIO BEGIN

;

FIM END.

c) ALGORITMO^ Teste^ PROGRAM Teste;

VARIÁVEIS VAR

Letra, Caracter: CARACTER Letra, Caracter: CHAR;

Número: INTEIRO Número: INTEGER;

INICIO BEGIN

;

FIM END.

Obs.: Os nomes dados as variáveis não podem ser os mesmos nomes de palavras reservadas do Pascal,

tais como PROGRAM, BEGIN, END, VER, etc…

6.1 Comando de atribuição

Quando definimos uma variável é natural atribuirmos a ela uma informação. Uma das formas

de colocar um valor dentro de uma variável, consequentemente colocado este dado na memória do

computador, é através da atribuição direta, do valor desejado que a variável armazena. Para isto

utilizaremos o símbolo ( : = (Pascal) ,  (Algoritmo) ), que significa: recebe, ou seja, a posição, de

memória que uma variável representa, receberá uma informação, a qual será armazenada no interior

desta variável.

Exemplo :

ALGORITMO Teste PROGRAM Teste;

VARIÁVEIS VAR

Número: INTEIRO Número: INTEGER;

INICIO BEGIN

Número  10 Número: = 10 ;

FIM END.

O Exemplo acima nos informa que:

a) Foi definido uma variável, a qual demos o Nome de “Número”, e informamos que esta variável, ou

posição de memória, só poderá aceitar dados, que sejam numéricos e que estejam entre - 32768 a

+ 32767 ( tipo INTEGER ).

b) Atribuímos à variável “Número” o valor 10

A memória se comportaria da seguinte forma, de acordo com os itens acima:

a) Variável^ Conteúdo

Número indefinido

b) Variável^ Conteúdo

Número 10 6.2 Variáveis do tipo CHAR(Caracter) e STRING(Cadeia)

As definições de variáveis como sendo do tipo CHAR e STRING, possuem algumas

curiosidades que merecem um cuidado especial por parte do usuário.

6.2.1 Uso das aspas ( ‘ ) Quando estivermos fazendo a atribuição de um valor para uma variável do tipo CHAR

(Caracter) ou STRING (Cadeia), temos que ter o cuidado de colocar o valor ( dado ) entre aspas ( ‘ ),

pois esta é a forma de informar que a informação é caracter.

Exemplo :

ALGORITMO Teste VARIÁVEIS Letra : CARACTER Nome : CADEIA INICIO Letra  ‘A’ Nome  ‘João’ FIM 6.2.2 Manipulação de caracteres individuais em STRING’s (Cadeias) Muitas vezes é necessário manipular caracteres individuais em uma STRING (Cadeia). O Pascal possui uma forma toda especial de permitir tal operação, através do uso de colchetes( [ ] ) logo após o Nome da variável do tipo STRING (Cadeia) , e o número do caracter que se deseja manipular entre os colchetes. Exemplo : Atribuir o primeiro caracter de uma STRING a uma variável do tipo CHAR. ALGORITMO AtribuiString; VARIÁVEIS letra : CARACTER Nome : CADEIA INICIO Nome  ‘Joao’

letra  Nome[ 1 ]

FIM

Quando definimos uma variável como sendo do tipo STRING não estamos alocando 1 posição de

memória apenas ( uma caixa, pela analogia inicial ), mas na verdade, estamos alocando até 255 caixas,

uma para cada caracter da STRING ( lembre-se que uma STRING pode ter no máximo 255

6.2.3 Exercícios 0:

1. Dar o tipo de cada uma das constantes a) 613 b) 613, c) - d) “613” e) -3,012 * 10^15 f) 17*10^12 g) -28,3 * 10 - h) “Fim de Questão”

2 ) Faça um algoritmo para atribuir a variáveis as seguintes informações:

a) 12345

b) 123456

c) - 1122

d) 10

e) VERDADE

f) 12345605

3 ) No seguinte algoritmo existe algum erro? Onde?

ALGORITMO Teste

VARIÁVEIS

Maria : CADEIA

idade : INTEIRO

letra : CARACTER

Maria : REAL

INICIO

idade  23 idade  678 idade  letra letra  ABC letra  A letra  2 FIM

4 ) Qual a diferença existente nas seguintes atribuições?

a) Letra  ‘A’

Nome  ‘João’

b) Letra  A

Nome  João

5 ) É correto definir uma variável como sendo Caracter e atribuirmos a ela o valor: ‘PEDRO’? E se a

variável fosse definida como CADEIA, a mesma poderia receber um valor do tipo CARACTER?

7. Operadores

7.1 Operadores matemáticos

Os operadores matemáticos são os seguintes:

a) Adição : +

b) Subtração : -

c) Multiplicação : *

d) Divisão : /

e) Divisão inteira : DIV (QUOCIENTE)

f) Resto da divisão : MOD (RESTO)

g) Exponenciação : **

h) Diferença : <>

i) Menor Igual : <=

j) Maior Igual : >=

7.2 Operadores Lógicos

Os operadores lógicos, realizam as operações da álgebra booleana. Os operadores são os

seguintes:

a) AND (E)

b) OR (OU)

c) NOT (NÃO)

d) XOR (NÃO OU)

Exemplo :

a) Operador E (AND):

TRUE AND TRUE => TRUE

TRUE AND FALSE => FALSE

FALSE AND TRUE => FALSE

FALSE AND FALSE => FALSE

b) Operador OU (OR):

TRUE OR TRUE => TRUE

TRUE OR FALSE => TRUE

FALSE OR TRUE => TRUE

FALSE OR FALSE => FALSE

c) Operador NÃO (NOT):

NOT TRUE => FALSE

NOT FALSE => TRUE

c) X^

a b e f

c d g h

i

j

Obs.: O operador “+” caso seja usado entre variáveis do tipo CHAR ou STRING, causará uma ação

conhecida por concatenação, ou seja, juntar os caracteres ou STRING’s usados na operação em uma só

STRING.

Exemplo :

ALGORITMO Concatena VARIÁVEIS

Letra1, Letra2 : CARACTER

Nome1, Nome2, Nome : CADEIA

INICIO

Letra1  ‘D’

Letra2  ‘a’

Nome1  ‘Joao’

Nome2  ‘Silva’

Nome  Nome1 + Letra1 + Letra2 + Nome

FIM

As instruções acima resultarão no armazenamento do Nome ‘João Da Silva” na variável rotulada de

“Nome”.

8. Comandos de Entrada e Saída

O computador não é uma máquina isolada, pois ele precisa se comunicar com o mundo

exterior com vídeo, impressora, teclado, discos, fitas etc. Para realizar esta comunicação existem

comandos que permitem que informações sejam exibidas, por Exemplo, no vídeo, como também

existem comandos que permitem que informações sejam colocadas na memória do computador através

do teclado do PC.

Os comandos que iremos ver são os comandos LEIA e ESCREVA, respectivamente, comando

de entrada e de Saída ( em Pascal escreve-se READ e WRITE ).

Exemplo 1 : Escrever um algoritmo para ler um valor numérico do teclado e atribuí-lo a uma variável

do tipo numérica.

ALGORITMO LeNúmero

VARIÁVEIS

Num : INTEIRO

INICIO

LEIA(Num)

FIM

O algoritmo acima, executará os seguintes comandos:

a) Define uma variável rotulada “Num”, a qual só poderá armazenar dados numéricos, que

estejam compreendidos entre - 32768 a + 32767 ( INTEIRO ), sendo que inicialmente o

conteúdo desta variável está indefinido.

b) interrompe o processamento até que uma informação seja digitada, seguida do

pressionamento da tecla ENTER. Caso a informação seja digitada seja compatível com o

tipo INTEGER (INTEIRO), este valor será armazenado dentro da variável “Num”.

Exemplo 2 : Fazer um algoritmo para escrever no vídeo do PC uma mensagem qualquer.

ALGORITMO EscreveMsg

INICIO

ESCREVA (‘Alo Mundo’)

FIM

Obs.: A mensagem está entre aspas porque representa uma cadeia de caracteres.

É perfeitamente possível mandar escrever o conteúdo de variáveis no vídeo. Desta forma, o

Exemplo acima poderia ser escrito do seguinte modo:

ALGORITMO EscreveMsg

VARIÁVEIS

Msg: : CADEIA

INICIO

Msg  ‘Alo Mundo’

ESCREVA (Msg)

FIM

Obs.: Em Pascal, o Exemplo ficaria como é mostrado abaixo

9. Processos de Repetição

9.1 Estrutura de Repetição ENQUANTO-FAÇA (WHILE DO)

a) ALGORITMO

ALGORITMO ExEnquanto

ENQUANTO <Condição for verdadeira> FAÇA

FIM ENQUANTO

b) PASCAL

PROGRAM ExEnquanto;

WHILE <Condição for verdadeira> DO

BEGIN

;

END.

Exemplo : Faça um algoritmo para ler e escrever o Nome de 20 pessoas.

ALGORITMO LeEscreve VARIÁVEIS

Nome : CADEIA

Total : INTEIRO

INICIO

Total  0

ENQUANTO Total< 20 FACA

LEIA(Nome)

ESCREVA (‘Nome=‘, Nome)

Total  Total + 1

FIM ENQUANTO

END.

Em pascal:

PROGRAM LeEscreve;

VAR

Nome : STRING;

Total : INTEGER;

BEGIN

Total: = 0 ;

WHILE Total< 20 DO

BEGIN

READ(Nome);

WRITE (‘Nome=‘, Nome);

Total : =Total + 1 ;

END;

END.

9.1.1 Exercícios 3:

1. Faça um algoritmo para ler base e altura de 50 triângulos e escreva a sua área.
2. Faça um algoritmo para calcular N!.
3. Faça um algoritmo para calcular um valor A elevado a um expoente B. Os valores A e B deverão ser lidos. Não usar A** B.
4. Faça um algoritmo para: a) Ler um valor x qualquer b) Calcular Y = ( x+1)+(x+2)+(x+3)+(x+4)+(x+5)+…(x+100).
5. Faça um algoritmo para somar os números pares positivos < 1000 e ao final imprimir o resultado.
6. Faça um algoritmo para gerar os termos da seguinte P.G.: 3,9,27,81,…,calcule o 100º termo.
7. Ampliando o exercício acima, faça um algoritmo para calcular a soma dos termos da P.G..
8. Faça um algoritmo para calcular a série Fibonacci até 0 N-ésimo termo. A série tem a seguinte forma: 1,1,2,3,5,8,13,21,34,…
9. Faça um algoritmo para ler um valor X e calcular Y = X+2X+3X+4X+5X+…+20X
10. Faça um algoritmo para ler e escrever o Nome, idade e sexo de um número indeterminado de alunos. Ao final escreva o total de alunos lidos.
11. Para cada nota de compra , tem-se o Nome do produto comprado, o valor e o imposto. Faça um algoritmo que escreva o valor total bruto, o imposto total cobrado e o valor total líquido de todas as notas. Considere 500 notas
12. O valor aproximado de PI pode ser calculado usando-se a série S       1 1 1 3 1 5 1 7 1 3 3 3 3 93 ... sendo (^)   3 S  32 fazer um algoritmo para calcular e escrever o valor de PI com 51 termos
13. Faça um algoritmo para ler um valor X e um valor n. Após, calcule a seguinte expressão:

Y

X X X X N

N

14. Faça um algoritmo para somar os restos da divisão por 3 de 200 números.
15. Faça um algoritmo que calcule a hipotenusa de 10 triângulos. hipotenusa^2 = cateto1^2 + cateto2^2
16. Faça um algoritmo para calcular a área de N quadriláteros. Fórmula: Área = Lado * Lado
17. Faça um algoritmo para calcular a área de N Círculos. Fórmula : Área =  raio 2  = 3,141592.
18. Fazer um algoritmo que calcule escreva a soma dos 50 primeiros termos das seguinte série:

19) Faça um algoritmo para ler N números inteiros e ao final escrever sua média.

20) Uma turma possui N alunos, e para cada aluno tem-se uma média para cada disciplina. O

professor de Matemática precisa saber a média geral de sua disciplina em um turma. Faça um

algoritmo para auxiliar a encontrar este valor.