Apostila sobre Algoritmos

Apostila sobre Algoritmos

(Parte 1 de 3)

1. Introdução

A maioria das pessoas que querem aprender a programar começam de maneira errada. Arrumam um compilador ou ambiente de programação e já vão metendo a mão na massa. Esta é a maneira mais frustrante de aprender a programar. Logo, logo estas pessoas vão esbarrar em obstáculos que só serão transpostos com a análise cuidadosa do problema e com a construção de um algoritmo. A lógica de programação e a construção de algoritmos são conhecimentos fundamentais para programar. Construído o algoritmo, você pode, então, codificar seu programa em qualquer linguagem.

"Conte-me e eu esqueço

Mostre-me e eu lembro

Deixe-me fazer e eu entendo"

Confúcio

Isto é verdade. E baseado nisto é que você deve assimilar as regras básicas da construção de algoritmos e cair em campo para fazer os exercícios. Não olhe as respostas antes. Queime os neurônios e tente até a cabeça doer. No final confira com as respostas. Porém, lembro que muitas vezes um problema pode ser resolvido de várias maneiras. A solução mostrada aqui é apenas uma delas.

Caso você já conheça alguma linguagem de programação, é interessante codificar suas soluções.

Caso não tenha conhecimento de nenhuma linguagem não fique preocupado. No futuro abordaremos algumas linguagens e você poderá codificar todos os seus algoritmos.

Bom estudo.

2. O que é um algoritmo ???

Basicamente, um algoritmo é um conjunto de passos a serem seguidos para a resolução de um problema.

Digamos que você quer que o seu programa calcule a média aritmética entre quatro notas. Para resolver este problema você poderia dar as seguintes ordens ao computador:

  1. Receba as quatro notas do usuário;

  2. Calcule a soma destas quatro notas;

  3. Divida o resultado desta soma por quatro.

Simples não ???

Porém existem algumas regras e convenções que facilitam a nossa vida e nos ajudam a resolver problemas mais complexos.

Sentimos dificuldade em organizar nossos pensamentos e fazer o algoritmo. Para melhorar isso devemos treinar, fazer muitos algoritmos e com o passar do tempo ficaremos com o raciocício bem flexível.

Após feito o algoritmo você pode codificar seu programa em qualquer linguagem, observando, é lógico, as possibilidades e limitações da linguagem.

Existem várias formas de representar um algoritmo. Aqui utilizarei uma representação em forma de texto. Creio que esta representação facilita na hora da codificação devido a semelhança entre ela e a sintaxe das diversas linguagens.

3.1 Tipos de dados

Basicamente existem quatro de tipos de dados. São eles: inteiro, real, caractér e lógico.

Inteiro representa todo e qualquer número que pertença ao conjunto dos números inteiros. Na prática são os números positivos e negativos sem partes decimais. Exemplos: 2; -4; 145; -354.

Real representa todo e qualquer número que pertença ao conjunto dos números reais. Na prática são os números positivos e negativos que tem parte decimal. Exemplos: 3,545; -2,6; 0,157.

Caractér é qualquer dado composto por um conjunto de caracteres alfanuméricos. Os caracteres alfanuméricos são os números, as letras e os caracteres especiais (!,@,#,$,%, etc...). Exemplos: 3d; valor1;nome.

Lógico é um tipo de dado que só pode assumir dois valores.

3.2 Constantes e variáveis

Constante, como o nome indica, é um dado que não sofre nenhuma variação durante todo o algoritmo.

As constantes do tipo caractér sempre devem ser colocadas entre aspas ("). Exemplo: "Isto é uma constante caractér".

Convencionaremos que constantes do tipo lógico poderão assumir um dos seguintes valores: verdadeiro (V), ou falso(F).

Variável, como o nome indica, é um dado que tem a possibilidade de variar, ou seja, ter seu valor alterado durante a execução do algoritmo.

As variáveis do tipo caractér sempre devem ser colocadas entre aspas ("). Exemplo: "Isto é uma variável caractér".

Convencionaremos que variáveis do tipo lógico poderão assumir um dos seguintes valores: verdadeiro (V), ou falso(F).

Nomeando constantes e variáveis

Para nomear constantes e variáveis devemos obedecer as seguintes regras:

  1. Os nomes devem começar por um caractere alfabético;

  2. Podem ser constituídos de caracteres alfabéticos ou numéricos;

  3. Não devem conter caracteres especiais;

  4. Não devem ser utilizados nomes reservados da linguagem de programação que se vai usar.

Exemplos:

1. Nomes válidos:

delta, X, BC4R, K7, notas, media, ABC, PI, ICMS.

2. Nomes inválidos:

5X, E(13), A:B, X-Y, Nota/2, AWq*, P&AA

Como regra de estilo eu costumo não utilizar acentuação, usar apenas letras maiúsculas para nomear as constantes e apenas letras minúsculas para nomear as variáveis. Mas, como gosto não se discute, fique livre para adotar estas regras ou não.

Declaração de variáveis

As variáveis devem ser declaradas antes do seu uso no algoritmo. Declarar uma variável é definir seu tipo e seu nome.Para a declaração de variáveis usaremos a seguinte sintaxe:

TIPO DE DADO: VARIÁVEL1, VARIÁVEL2, ....., VARIÁVELn;

Exemplos:

inteiro: x;caractér: nome, endereco, data;real: PI, preco;lógico: resposta, opcao;

A declaração das variáveis deve estar no início do algoritmo.Duas variáveis não devem ter o mesmo nome.

3.3 Operadores aritméticos

Operadores aritméticos são os sinais que representam as operações básicas da matemática.

OPERADOR

FUNÇÃO

EXEMPLO

+

Adição

2 + 3, nr1 + nr1

-

Subtração

5 - 3, b - c

*

Multiplicação

12 * 4, x * y

/

Divisão

10 / 2, x / y3

%

Resto da divisão

9 % 4 resulta em 127 % 5 resulta em 2

pot (x,y)

Potenciação. Significa x elevado a y

pot(3,2)

raiz(x)

Raiz quadrada de x

raiz(25)

 

Prioridade das operações:1. Parênteses mais internos2. pot, raiz3. *, /, %4. +, -

Dentro da mesma prioridade as operações são executadas da esquerda para a direita.

Para alterar a prioridade utilize parênteses.

3.4 Operadores relacionais

Operadores relacionais são sinais utilizados para realizar comparações entre dois valores de mesmo tipo.

Os valores comparados podem ser constantes, variáveis ou expressões aritméticas.

OPERADOR

FUNÇÃO

EXEMPLO

=

igual a

5 = 5, x = y

>

maior que

8 > 4, x > y

<

menor que

1 < 5, x < y

>=

maior ou igual a

11 >= 5, x >= y

<=

menor ou igual a

2 <= 5, x <= y

!=

diferente de

34 != 5,  a != b

 

O resultado obtido sempre será um valor lógico. Por exemplo, analisando a operação a + b = c, o resultado será verdadeiro se o valor da expressão aritmética a + b for igual ao conteúdo da variável c. Caso o resultado da expressão a + b seja diferente de c o resultado será falso.

Exemplos:a) 2 * 4 = 24 /3  resultado V, pois 2 * 4 = 8 e 24 / 3 = 8;b) (14 resto 4) < 1  resutaldo F, pois 14 resto 4 = 2 e 2 não é menor que 1;c) (2 +(8 resto 7)) >= 3  resultado V, pois 2 + (8 resto 7) = 2 + 1 = 3 e 3 é maior ou igual a 3.

3.5 Operadores lógicos

Os operadores lógicos são sinais usados para montar operações relacionais compostas. São eles: não, e e ou

Exemplo: (notafinal >= 7,0) e (prestacao = V)O resultado da operação acima será V se a variável "notafinal" for maior ou igual a 7,0 e a variável lógica "prestacao" for igual a V.

Prioridade de execução entre os operadores lógicos1. não2. e, ou

3.6 Prioridade de execução entre todos os operadores

1.parênteses mais internos2. operadores aritméticos3. operadores relacionais4. operadores lógicos

3.7 Comando de atribuição

Este comando atribui um valor a uma constante ou variável. O valor deve ser compatível com o tipo de dado da constante ou variável, ou seja, para uma constante ou variável inteira deve ser atribuído um valor inteiro; para uma constante ou variável real deve ser atribuído um valor real; o mesmo ocorrendo com o tipo caractér e o lógico.

Sintaxe: VARIÁVEL <== VALOR;VALOR pode ser um valor propriamente dito ou uma expressão.Exemplos:

x <== 34;notafinal <== ((nota1+nota2+nota3)/3);LIGADO <== V;preco <== 25,15;

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