Introdução às Técnicas de Construção de Algoritmos: Conceitos Básicos, Notas de estudo de Engenharia Civil

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ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA PIO DÉCIMO

FACULDADE PIO DÉCIMO

DISCIPLINA

Linguagem e Técnica de

Programação

UIDADE I

Algoritmos

TÉCNICAS DE CONSTRUÇÃO DE ALGORITMOS

1 - INTRODUÇÃO

O conceito central da programação e da ciência da computação é o de algoritmo.

2 – CONCEITOS BÁSICOS

A idéia básica para a elaboração de algoritmos tem como ponto inicial, conceitos importantes conforme segue:

a)AÇÃO:

É um evento que ocorre num período de tempo finito, estabelecendo um efeito intencionado e bem definido. Como exemplo, temos: “colocar um livro em cima de uma mesa”

b)ESTADO:

É o conjunto de propriedades de um objeto numa dada situação. Como exemplo, temos: “livro na mesa”

c)PROCESSO:

É a seqüência temporal de ações. Como exemplo, temos: “pegar o livro do armário e levá-lo à mesa”

d)PADRÃO DE COMPORTAMENTO:

É regra a ser seguida para que um evento possa ocorrer. Como exemplo, temos: “forma adotada para colocar o livro na mesa”

e)EVENTO:

É um conjunto de processos de duração determinada, ou seja, com início e fim pré- estabelecidos. Como exemplo, temos: “A leitura do livro”

f)ALGORITMO:

Conceito 1: É a descrição, de forma lógica, dos passos a serem executados no cumprimento de determinada tarefa.

3 – LINGUAGEM DE DESCRIÇÃO DE ALGORITMOS - PORTUGOL

3.1 – INTRODUÇÃO

Para escrevermos algoritmos é preciso uma linguagem clara e que não deixe margem a ambigüidades, para isto, devemos definir sintaxe e uma semântica, de forma a permitir uma única interpretação das instruções num algoritmo. Em toda linguagem, as frases construídas envolvem dois aspectos: a sintaxe e a semântica. A sintaxe tem a ver com a forma e semântica com o conteúdo. Considerando o português como linguagem, tomemos como exemplo, uma frase sintaticamente correta:

“Aqui vendem-se frangos abatidos.”

A semântica correta desta frase é indicativa de que naquele local existe uma venda de frangos já mortos e não frangos “deprimidos” ou “anêmicos”. Considerando a linguagem adotada na construção dos algoritmos (Portugol), a sintaxe é definida e a forma apresentada deve ser aceita e respeitada como padrão. Para cada declaração e/ou comando a semântica será devidamente explicada.

Com base nessa explicação, concluímos que para escrevermos algoritmos é preciso uma linguagem clara e que não deixe margem de dúvidas.

3.2 – FASES DE UM ALGORITMO

Quando temos um problema e vamos utilizar um computador para resolvê-lo inevitavelmente temos que passar pelas seguintes etapas:

a) Definir o problema; b) Realizar um estudo da situação atual e verificar quais as formas de resolver o problema; c) Elaborar o algoritmo; d) Definir uma linguagem de programação para escrever o programa que deverá a princípio, resolver o problema; e) Analisar junto aos usuários se o problema foi resolvido.

3.3 – ESTRUTURA DE UM ALGORITMO

Algoritmo Nome_do_Algoritmo Variáveis Declaração das variáveis Procedimentos Declaração dos procedimentos Funções Declaração das funções Início Corpo do Algoritmo Fim

a)IDENTIFICADORES

Representam os nomes escolhidos para rotular as variáveis, procedimentos e funções. Normalmente, obedecem as seguintes regras:

1. O primeiro caracter deve ser uma letra;
2. Os nomes devem ser formados por caracteres pertencentes ao seguinte conjunto:{a,b,c,...,z,A,B,C...,Z,0,1,2,...,9};
3. Os nomes escolhidos devem explicitar o seu conteúdo.

b)VARIÁVEIS

São as unidades básicas de armazenamento das informações. Os tipos de dados e variáveis utilizados dependem da finalidade dos algoritmos, mas, alguns são destacados pelo fato de serem bastante utilizados na maioria das linguagens de programação. Estes tipos de variáveis são:

INTEIRO: qualquer número inteiro, negativo, nulo ou positivo. REAL: qualquer número real, negativo, nulo ou positivo. CARACTER: qualquer conjunto de caracteres alfanuméricos. LÓGICO: tipo especial de variável que armazena apenas os valores V e F, onde V representa verdade e F representa falso.

c.5)OPERADORES LÓGICOS

São utilizados para avaliar expressões lógicas, sendo eles: e – e lógico ou conjunção ou – ou lógico ou disjunção não – negação

d)COMANDOS DE ENTRADA E SAÍDA (E/S)

No algoritmo é preciso representar a troca de informações que ocorrerá entre o mundo da máquina e o nosso mundo, para isso, devemos utilizar comandos de entrada e saída de dados.

Comando de Entrada de Dados Leia (variável_1, variável_2, ...)

Comando de Saída de Dados Imprima (expressão_1, expressão_2, ...)

e)COMANDOS DE CONTROLE DE FLUXO

Para representar a solução de um problema, devemos escrever o conjunto de passos a serem seguidos, sendo que, a maioria dos problemas exigem uma dinâmica na sua solução, impondo assim que os algoritmos executem conjunto de instruções de acordo com as possíveis situações encontradas no problema. De acordo com a Programação Estruturada, os mecanismos utilizados para esse controle são: Sequência, Seleção e Repetição.

e.1)SEQUÊNCIA

Usada para executar comandos passo a passo, sabendo que todos eles serão executados em ordem de escrita, sem nenhum desvio.

Início Comando_ ... Comando_n Fim

Exemplo: Início Inteiro: A,B A ← 1; B ← 2; Fim

e.2)SELEÇÃO

Usada para tomar decisões, ou seja, desviar a execução do algoritmo de acordo com uma condição, podendo ser simples ou composta.

SIMPLES COMPOSTA Se (Expressão Lógica) Então Sequência_

Se (Expressão Lógica) Então Sequência_ Senão Sequência_ Exemplo Exemplo Início Inteiro: A, B A ← 1; B ← 1; Se A = B | Então A ← 5; Fim se

Fim

Início Inteiro: A, B A ← 1; B ← 2; Se A > B Então A ← 5; Senão A ← 10; Fim se Fim

e.3)REPETIÇÃO

Serve para efetuar um conjunto de ações repetidas vezes. Existem três tipos básicos de repetições, sendo elas:

Enquanto (Expressão Lógica) faça Sequência

O comando Enquanto analisa a Expressão Lógica e enquanto o resultado for, o valor lógico VERDADE a sequência é executada. Para variável←valor_inicial até valor_final faça Sequência

O comando Para incrementa a variável a partir do valor_inicial de uma unidade, até que, esta atinja o valor_final. E para cada incremento a sequência é executada. Repita Sequência Até (Expressão Lógica) O comando Repita executa a sequência até que o valor retornado pela Expressão Lógica seja verdadeiro.