INTRODUÇÃO Á LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO
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1. um peixe Logo Nemo nada Pela l gica deduzimos que Nemo nada CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Racioc nio uma forma mais complexa de pensamento Um sistema l gico um conjunto de regras que visam representar formalmente o racioc nio v lido O uso do racioc nio l gico adequado e atitudes decorrentes deste vai determinar o sucesso na execu o de uma tarefa Exemplos e Bons resultados numa prova escolar s ser o obtidos se o assunto a ser tratado na prova for bem estudado e A constru o de uma casa ser bem sucedida de todos os devidos cuidados forem tomados ao longo de todo o processo por exemplo um bom projeto estrutural hidr ulico e el trico equipe adequada mestre de obras pedreiros e ajudantes material de constru o de boa qualidade e etc e Para obter bons programas de computadores estes devem ser programados corretamente ou ainda de forma l gica S assim atender aos requisitos de forma correta e eficiente A l gica de programa o corresponde ao racioc nio l gico empregado no desenvolvimento de programas englobando um conjunto de elementos e regras de acordo com o tipo de programa o Esses elementos e regras nos levam a encadear pensamentos para atingir os objetivos Os pensamentos correspondem a sequ ncias de instru es Sequ ncia l gica s o passos executados at atingir um determinado objetivo ou a solu o de um problema O conceito de instru o corresponde a um conj2. CURSO DE LOGICA TANIA 2007 2 REPRESENTA O DE ALGORITMOS Existem algumas formas de representar um algoritmo independente do contexto Essas formas visam padronizar a representa o e ajudar o entendimento de como a es devem interagir entre si Temos as seguintes representa es Linguagem Estruturada fluxograma e diagrama estruturado A primeira representa o ser adotada ao longo do curso pois que mais se aproxima das linguagens de programa o no entanto as outras tamb m ser o abordadas pois seu entendimento colabora para a pr tica da l gica de programa o 2 1 Linguagem Estruturada A linguagem estruturada tamb m chamada de portugu s estruturado PDL Program Design Language ou ainda pseudo c digo e pseudo linguagem vem sendo amplamente utilizado por projetistas de software e programadores pois obriga o uso de estruturas que facilitam o entendimento do algoritmo e tamb m facilitam a transforma o do mesmo em programas A partir do pr ximo cap tulo este tema ser abordado em detalhes sendo aqui feita apenas uma pequena introdu o a fim de compara com as outras formas de representa o A linguagem estruturada composta de comandos escritos segundo regras utilizando apenas palavras para as estruturas b sicas de controle e demais comandos Algumas regras simples s o as seguintes e Escrever a palavra algoritmo e o nome do algoritmo escolhido pelo programador e Colocar as palavras i
3. i e ae a a aA T EAE a EEA A AEE ESRAR AREEN 26 4 2 Estruturas de Repeti o eae 29 5 Dados Estruturados Velo cistos desire io nisiadariai a Dlieii ca leais edi 32 Dol DETNI O css astrs cd a DR a E 32 52 Declara o maeiennaer aE ia o TA A O raiado DN 32 5 3 Manipula o de ElGMeNtos a ssemsnassnisinsesashinedintsl ass inshinasas isa indies 33 REFER NCIAS BIBLIOGR FICA eeeeeeeeeeeeeeneeeneeeneeenteeneos 36 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 INTRODU O Um computador em funcionamento pode ser visto como a uni o de duas partes que funcionam juntas o hardware e o software O hardware refere se como a parte f sica composta de pe as eletr nicas tais como dispositivos de entrada de dados mem ria placas processadores e etc O software corresponde um conjunto de tarefas que vai utilizar toda essa parte f sica para seu funcionamento Quanto melhor for o hardware mais eficiente o software por outro lado o software pode ser elaborado de forma a melhor utilizar as componentes de hardware As duas partes trabalham em conjunto uma facilitando o trabalho da outra O estudo da l gica de programa o e algoritmos de fundamental import ncia para o desenvolvimento de software tamb m chamado de programas Programas fazem parte de nosso dia a dia e est o presentes em diversas situa es como por exemplo no caixa eletr nico em cadastro de clientes em uma loja em sites de compras pela internet no auxil
4. write reprovado end end include lt stdio h gt float nota1 nota2 float media void main scanf Yf amp nota1 scanf f amp nota2 media nota1 nota2 2 if media gt 5 printf aprovado else printf reprovado 1 5 Estruturas B sicas de Controle Existem algumas estruturas que s o usadas nos algoritmos e programas constituindo formas de agregar e organizar as instru es primitivas Essas estruturas controlam a maneira de executar as tarefas facilitando a organiza o das id ias Existem tr s tipos de estruturas b sicas sequencia o sele o e repeti o Estes j foram citados no item 1 3 colocaremos aqui brevemente sua descri o e estes conceitos ser o explorados com mais detalhes ao longo da apostila e Sequencia o Forma de agregar as instru es uma ap s a outra de acordo com a ordem que devem ser executadas o Exemplo 1 Misture os ingredientes Unte o tabuleiro com manteiga Despeje a mistura no tabuleiro 12 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 o Exemplo 2 Obtenha dois n meros Escreva o primeiro n mero no ret ngulo A Escreva o segundo n mero no ret ngulo B e Sele o A partir do teste de uma condi o executa se ou n o uma tarefa ou em algumas situa es executa se uma tarefa ou outra tarefa O teste da condi o sempre resulta em verdadeiro ou falso determinando o que fazer o Exemplo 1 Se ha queijo par
5. Aluno Reprovado Aluno Aprovado 20 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 3 ELEMENTOS B SICOS A seguir ser o vistos os principais elementos b sicos para a constru o de algoritmos 3 1 Estrutura b sica de um algoritmo Os algoritmos possuem uma estrutura b sica para a sua organiza o Existem as chamadas palavras reservadas que s o palavras da linguagem que possuem um significado pr prio pr definido e n o devem ser usadas para outras finalidades A estrutura b sica define uma ordem que deve sempre ser seguida Os principais componentes s o Nome do algoritmo palavra reservada algoritmo seguindo do nome entre aspas Bloco de defini es e declara o de vari veis globais palavra reservada var seguida dos nomes das vari veis e de seu tipo ex inteiro Palavra reservada inicio que define de fato o inicio do algoritmo Bloco de comandos que composto por opera es matem tica l gicas e as estruturas de controle Fim do algoritmo definido pela palavra reservada fimalgoritmo A partir desse ponto qualquer outra informa o ignorada A figura abaixo ilustra essa id ia nome do algoritmo gt algoritmo soma declara o de vari veis gt var a b c inteiro in cio do algoritmo gt inicio a lt 2 bloco de comandos gt b lt 3 c lt a b escreva c fim do algoritmo gt fimalgoritmo Essa estrutura pode apresentar algumas v
6. O esquema chamado de chin s uma maneira simples e eficiente de testar se os resultados est o corretos e ser utilizado ao longo deste curso A seguir veremos o exemplo do algoritmo que faz a soma de dois n meros traduzido para linguagens de programa o Pascal e C Observa se que essas duas linguagens em especial apresentam estrutura semelhante sendo tamb m muito parecidas com o algoritmo original No entanto essa semelhan a nem sempre ocorre com todas as linguagens Exemplo 1 Soma de dois n meros Em algoritmo Em Linguagem Pascal Em linguagem C algoritmo soma program soma include lt stdio h gt var a b c inteiro uses Crt int a b C inicio var a b c integer void main a lt 2 begin b lt 3 ai 2 a 2 c lt a b b 3 b 3 escreva c c a b c a b fimalgoritmo write c printf d c end 11 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo 2 C lculo da m dia de 2 notas Em algoritmo Em Linguagem Pascal Em linguagem C algoritmo media2n var notal nota2 real media real in cio leia nota1 leia nota2 media lt notal nota2 2 se media gt 5 entao escreva aprovado senao escreva reprovado fimse fimalgoritmo program media2n uses Crt var nota1 nota2 real media real begin readin nota1 readin nota2 media nota1 nota2 2 if media gt 5 then begin write aprovado end else begin
7. de A com cada elemento de B de posi es correspondentes algoritmo Media vetor var k inteiro A B C vetor 1 5 de real in cio escreval Digite 5 valores para vetor A para k de 1 ate 5 faca leia A k fimpara escreval Digite 5 valores para vetor B para k de 1 ate 5 faca leia B k fimpara para k de 1 ate 5 faca C k lt A k B k fimpara escreval Vetor soma para k de 1 ate 5 faca escreval C k fimpara fimalgoritmo Supondo que tenha sido digitados os valores 5 4 3 2 1 para Ae 2 4 6 8 10 para B tem se a seguinte representa o dos vetores ap s a execu o dos comandos 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Bo AE AS o B 2 1 4 6 8 10 1 2 3 4 5 35 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS APOIO INFORM TICA Manual de utiliza o do Software VisuAlg Editor e Interpretador de Algoritmos http Avww apoioinformatica inf br Acesso em 01 07 2007 FARRER H et al Algoritmos Estruturados Editora Guanabara 1989 FERNANDES Antonio Luiz B BOTINI Joana Constru o de Algoritmos Editora Senac Nacional 1998 FORBELLONE A L V EBERSP CHER H F L gica de Programa o A Constru o de Algoritmos e Estrutura de Dados Makron Books 2000 MARTINS Luiz Eduardo G Z LIO Val ria Maria D Arezzo Apostila Introdu o Programa o Unimep 2008 MIZRAHI V
8. e fimescolha sendo escrito da seguinte forma escolha lt express o de sele o gt caso lt expla gt lt exp2a gt lt exp na gt lt comandos a gt caso lt exp1b gt lt exp2b gt lt expmb gt lt comandos b gt caso lt exp1c gt lt exp2c gt lt exppb gt lt comandos c gt outrocaso lt comandos x gt fimescolha 28 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo Algoritmo que l o nome de um time e imprime se time de um algoritmo completo usando o comando escolha algoritmo Times var time caractere in cio escreva Entre com o nome de um time de futebol leia time escolha time caso Flamengo Fluminense Vasco Botafogo escreval E time carioca caso S o Paulo Palmeiras Santos Corinthians escreval E time paulista caso Coritiba Atletico Parana escreval E time paranaense outrocaso A escreval E de outro estado fimescolha fimalgoritmo 4 2 Estruturas de Repeti o As estruturas de repeti o tamb m chamadas de estruturas de itera o ou la os executam testes atrav s dos operados relacionais e l gicos a fim de decidir e controlar quantas vezes uma a o ou conjunto de a es deve ser executada Essas estruturas s o obtidas atrav s dos comandos enquanto fa a e para fa a Enquanto faca Esta estrutura controla a repeti o da seguinte forma enquanto uma determinada condi o estiver sendo satisfeita ou seja seu
9. resultado for verdadeiro um determinado conjunto de a es comandos executado diversas vezes O comando formado pelas palavras reservadas enquanto faca e fimenquanto sendo escrito da seguinte forma enquanto lt express o l gica verdadeira gt faca lt sequ ncia de comandos gt fimenquanto 29 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo Algoritmo para escrever na tela os n meros de 1 a 5 algoritmo escreve numeros 1 as var i inteiro in cio i lt 1 enquanto i lt 5 faca escreval i lt i 1 fimenquanto fimalgoritmo Observa se que as a es entre as palavras faca e fimenquanto s o as que ser o repetidas diversas vezes caracterizando um la o ou seja a execu o volta diversas vezes para o mesmo ponto A seguir ser mostrado o diagrama chin s que ilustra a execu o deste algoritmo Valor de i Teste i lt 10 O que escrito VERDADEIRO VERDADEIRO VERDADEIRO VERDADEIRO VERDADEIRO FALSO GI eAIOIN DIGG eAeIOIN Para faca Esta estrutura produz um efeito parecido com o resultado da estrutura enquanto faca por m funciona da seguinte forma o valor inicial de uma vari vel e o seu valor final que controla o numero de repeti es O comando formado pelas palavras reservadas para de ate passo opcional faca e fimpara O passo 1 est embutido no comando a vari vel aumentada de 1 em 1 devendo o passo ser inclu do apenas quando o
10. ser exibidos escritos na tela do computador para que o usu rio veja os resultados Para fazer a exibi o dos 23 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 dados utiliza se o comando escreva seguido do nome da vari vel a ser escrita entre par nteses ou seja escreva lt vari veis gt Exemplo 3 escreva media gt escreve o valor da media escreva aprovado gt escreve a palavra aprovado escreva Resultado media gt escreve a express o Resultado e o valor da media Exemplo 4 escreva nota1 nota a mesma coisa que escreva nota1 escreva nota2 3 3 Operadores Os operadores auxiliam na execu o de opera es matem ticas e compara es entre valores sendo que os mais utilizados s o os operadores de atribui o os matem ticos relacionais e l gicos Os operadores relacionais e l gicos s o muito usados na forma o das estruturas de sele o e repeti o nos algoritmos A seguir ser o descritos os principais operadores Atribui o S o respons veis por atribuir valores s vari veis atrav s do s mbolo lt que significa recebe As vari veis podem ser lidas ou podem receber valores ao longo do processamento Vale ressaltar que os valores a serem atribu dos devem estar de acordo com o tipo estabelecido na declara o Exemplos n lt 3 notali lt 7 5 c digo lt X sinalizador lt raLSO Matem ticos 24 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Os ope
11. INTRODU O L GICA DE PROGRAMA O Autor T nia Martins Preto Revis o Diretoria de Educa o Profissional e Tecnologia CURITIBA JULHO 2007 Todo o conte do desse material de responsabilidade do s seu s autor es CURSO DE LOGICA TANIA 2007 APRESENTA O A l gica de programa o de fundamental import ncia para qualquer pessoa que deseja se dedicar aprendizagem e estudo de linguagens de programa o A constru o de programa o visa instruir o computador para que ele realize determinadas tarefas de acordo com as nossas necessidades Os compiladores s o ferramentas que auxiliam a constru o de programas e aceitam instru es desde que estas obede am a determinas regras e estejam dentro do universo conhecido pelo compilador Algoritmos s o programas em uma forma mais simples e pr xima da linguagem humana O objetivo da l gica ajudar o estudante a organizar as id ias e escrev las de uma forma que seja compreens vel para o computador ou seja construir algoritmos que posterior mente possam facilmente ser transformados em programas Este material tem como objetivo servir de apoio a um curso introdut rio de l gica de programa o Apresentam se aqui os principais conceitos relacionados ao desenvolvimento de algoritmos e programas bem como uma introdu o a uma linguagem estruturada de descri o de algoritmos O aluno vai usar os conceitos da l gica de programa o tendo assim con
12. TANIA 2007 4 ESTRUTURAS DE CONTROLE As estruturas ou comandos de controle podem ser divididos em sequencia o sele o e repeti o sendo que os dois ltimos servem para a es mais elaboradas A seguir ser o vistas as estruturas de sele o e repeti o 4 1 Estruturas de Sele o As estruturas de sele o tamb m chamadas de estruturas de decis o executam testes atrav s dos operados relacionais e l gicos a fim de decidir qual a o ou conjunto de a es deve ser tomada Essas estruturas s o obtidas atrav s dos chamados comandos de desvio condicional para tomar decis es S o eles o se entao O se entao senao e o escolha Se entao Tamb m chamado de comando de decis o simples Se o resultado da express o for verdadeiro os comandos ser o executados caso contr rio nada feito O comando formado pelas palavras reservadas se ent o e fimse sendo escrito da seguinte forma se lt express o l gica verdadeira gt entao lt comando s gt fimse Exemplo 1 26 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 se media gt 5 entao escreva aluno aprovado fimse Exemplo 2 Algoritmo para ler dois n meros e calcular sua divis o mas so se o denominador for diferente de zero algoritmo divisao var res num den ireal in cio escreva Digite dois numeros para divis o leia num leia den se den lt gt 0 entao res lt num den escreva Resultado res fimse fimalgoritmo Se ent
13. a o processo de implementa o do software Projeto Detalhes do projeto s o especificados de forma a atender aos requisitos do sistema identificado na etapa de an lise Os aspectos computacionais s o considerados e os algoritmos dos programas a serem implementados s o constru dos nesta fase Implementa o feita a transi o dos algoritmos para a linguagem de programa o ou ainda dizemos que ocorre a atividade de codifica o Teste Necess rios para verificar se o sistema est funcionando da forma correta Todas as partes do sistema devem ser testadas por uma equipe de usu rios Manuten o Essa fase pode durar v rios anos S o ajustes e melhorias feitos de acordo com as necessidades Os ajustes podem ser ocasionados por v rios motivos erros de projeto identificados ap s a implementa o e o teste do software inova es tecnol gicas novas necessidades e evolu o do sistema dentre outros 1 2 L gica de Programa o O estudo de l gica de programa o fundamental para o desenvolvimento de programas De forma geral a l gica uma ci ncia de ndole matem tica e fortemente ligada filosofia Assim a l gica o ramo da filosofia que cuida das regras do bem pensar ou do pensar correto sendo portanto um instrumento do pensar Pode se dizer tamb m que a l gica a arte de pensar corretamente ou ainda que a l gica ensina a colocar ordem no pensamento Exemplo Todo peixe nada Nemo
14. ao senao Tamb m chamado de comando de decis o dupla determinando dois tipos de a es uma para quando o resultado da express o for verdadeiro ap s entao e outra para quando o resultado da express o for falso ap s senao O comando formado pelas palavras reservadas se ent o sen o e fimse sendo escrito da seguinte forma se lt express o l gica verdadeira gt entao lt comando s 1 gt senao lt comando s 2 gt fimse Exemplo 1 se media gt 5 entao escreva aluno aprovado senao escreva aluno reprovado fimse Exemplo 2 Algoritmo que l o tipo de um objeto triangulo ou ret ngulo l os valores de base e altura e calcula a rea de acordo com o tipo do objeto ou seja rea de triangulo base altura 2 e rea de ret ngulo base altura 27 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 algoritmo area triangulo retangulo var base altura area real tipo caractere in cio escreva leia tipo escreva leia base escreva Digite valor da altura leia altura se tipo triangulo entao area lt base altura 2 senao area lt base altura fimse escreva Area calculada area fimalgoritmo Digite se o objeto um triangulo ou um retangulo Digite valor da base Escolha Tamb m chamado de comando de decis o m ltipla determinando diversas a es de acordo com o valor de uma vari vel O comando formado pelas palavras reservadas escolha caso outrocaso
15. aria es e ter mais elementos acrescentados 21 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 3 2 Dados Dados s o os objetos b sicos da linguagem destacando se as constantes e as vari veis Os dados possuem um nome chamado de identificador e pertencem a um determinado tipo de acordo com os valores a serem manipulados Identificadores Corresponde aos nomes utilizados para vari veis constantes e fun es Essa escolha de identificadores deve seguir algumas regras sendo que n o pode haver repeti o de nome Existem algumas regras para escolher os identificadores e N o usar palavras reservadas como por exemplo inicio se ent o sen o escreva e Devem iniciar com letras e depois conter letras n meros ou underline at um limite de 30 caracteres no entanto identificadores longos demais podem dificultar a digita o e Os identificadores devem esclare am a finalidade das vari veis Exemplos nota1 nota2 media total soma nome matricula CPF etc Tipos de dados Determinam o conte do de uma vari vel Os tipos b sicos simples s o e inteiro para vari veis num ricas contendo n meros inteiros ou seja sem casas decimais e real define vari veis num ricas contendo n meros reais ou seja com casas decimais e caractere para vari veis composta por um ou mais caracteres letras e alguns s mbolos e logico define vari veis que podem conter apenas dois valores VERDADEIRO ou FALSO Os dados po
16. dem ser simples contendo apenas um nico valor ou podem ser estruturados contendo v rios valores Como exemplo de dados estruturados tem se as matrizes que s o muito usadas em matem tica Uma matriz de inteiros de tamanho 3X4 3 linhas e 4 colunas cont m 12 valores armazenados 22 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Vari veis Podem conter diversos valores ao longo de sua exist ncia Devem ser declaradas antes de seu uso no bloco de declara es Ap s a declara o a vari vel passa a existir na mem ria A declara o iniciada atrav s da palavra reservada var seguida do nome de uma ou mais vari veis dois pontos e o tipo dessas vari veis Cada tipo deve estar em uma linha Exemplo 1 tr s vari veis inteiras vara b c inteiro Exemplo2 n inteiro nota1 e nota2 real c digo caractere e sinalizador do tipo l gico var n inteiro notai nota2 real codigo caractere sinalizador logico Entrada e Sa da de Dados Os dados podem ser fornecidos pelo usu rio ou seja s o digitados no teclado e s o lidos pelo algoritmo Existem um comando respons vel pela leitura de dados o comando leia Os valores lidos s o armazenados na vari vel especificada dentro de par nteses ou seja a forma do comando leia lt lista de vari veis gt Exemplo 1 leia x Exemplo 2 leia nota1 nota2 a mesma coisa que leia nota1 leia nota2 Ap s o processamento os dados de sa da devem
17. determinam o teste e a execu o respectivamente Tem se que a a o de espalhar sobre a mistura est subordinada ao fato de existir queijo parmez o se n o existir queijo nada feito Observa se tamb m uma condi o de repeti o enquanto a massa n o corar que determina a execu o repetida de uma a o deixe o tabuleiro no forno Exemplo 3 Contexto administrativo Atendimento ao cliente e Verifique o preenchimento de um formul rio e Se preenchimento correto ent o Arquivar documento Fornecer o protocolo sen o Adquirir outro formul rio Fazer novo preenchimento e Despe a se educadamente do cliente CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Verifica se novamente uma condi o de teste se preenchimento correto que determina duas a es uma para o caso em que o teste fornecer resultado positivo ent o e outra para o caso em que o teste fornecer resultado negativo sen o Exemplo 4 Contexto computacional Somar dois n meros e Obtenha dois n meros e Escreva o primeiro n mero no ret ngulo A e Escreva o segundo n mero no ret ngulo B e Some o n mero do ret ngulo A com n mero do ret ngulo B e coloque o resultado no ret ngulo C Neste exemplo existem apenas sequ ncias de comandos n o s o feitas verifica es de testes Exemplo 5 Contexto computacional Verifica o de media de alunos e Obtenha as notas de duas provas de um aluno e Calcule a m dia aritm tica e Se m dia maior ou
18. e Processamento soma de a com b armazenamento do resultado em c e Sa da Mostrar o valor de c resultado 14 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 1 7 Mem ria Durante a execu o de um programa tantos os dados quanto as instru es ficam armazenadas na mem ria do computador A mem ria dividida em partes ou elementos que s o acessadas atrav s de seu endere o Os dados dos programas e algoritmos ficam armazenados na mem ria e geralmente recebem um nome por exemplo a e b que podem receber os valores 2 e 3 respectivamente a vale 2 e b vale 3 Esses nomes servem para acessar o valor que fica armazenado na mem ria Valores armazenados na mem ria podem ser visualizados como uma sequ ncia de caixinhas uma ao lado da outra onde cada caixinha possui um nome e tamb m um endere o A figura abaixo mostra alguns elementos armazenados na mem ria seus respectivos nomes e valores Nome gt a b c Valor gt 2 3 5 A seguir verifica se na figura os valores de alguns elementos e endere o de mem ria onde os mesmos se encontram Endere o gt 100 104 108 Valor gt 2 3 5 Pode se dizer que o dado de nome a cont m o valor 2 e ocupa a posi o 100 da mem ria Da mesma forma o dado de nome b cont m o valor 3 e ocupa a posi o 104 da mem ria e tamb m o dado de nome c cont m o valor 5 que foi resultado da soma de a com b e ocupa a posi o 100 da mem ria 15
19. e resolu o de um grupo de problemas semelhantes em que se estipulam com generalidade e sem restri es as regras formais para obten o do resultado ou da solu o do problema O exemplo anterior de tomar um sorvete corresponde a um algoritmo simples A seguir ser o dados exemplos de algoritmos em diversos contextos Exemplo 1 Contexto do dia a dia Trocar uma l mpada Pegue uma escada Coloque a embaixo da l mpada Busque uma l mpada nova Suba na escada com a l mpada nova Retire a l mpada velha Coloque a l mpada nova Des a da escada CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Observa se uma sequ ncia de comandos que devem ser executados na ordem sugerida por exemplo seria imposs vel retirar a l mpada sem subir na escada Exemplo 2 Contexto do dia a dia Uma receita de bolo e Misture os ingredientes e Unte o tabuleiro com manteiga e Despeje a mistura no tabuleiro e Se ha queijo parmez o ent o Espalhe sobre a mistura e Leve o tabuleiro ao forno e Enquanto n o dourar Deixe o tabuleiro no forno e Deixe esfriar Observa se que a ordem das instru es de fundamental import ncia por exemplo n o seria adequado despejar a mistura antes de untar o tabuleiro isso acarretaria em erros no resultado esperado Nessa receita existe uma condi o a ser testada se existe queijo parmez o que precisa ser satisfeita para a execu o de uma a o ent o espalhe sobre a mistura as palavras se e ent o
20. endo inteiros Forma sequencial Usando comando de repeti o leia A 1 para leia A 2 para i de 1 ate 10 faca leia A 3 leia A i leia A 4 fimpara leia A 5 leia A 6 enquanto leia A 7 i lt 0 leia A 8 enquanto i lt 10 faca leia A 9 leia Afi leia A 10 i lt i 1 fimenquanto 33 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 O mesmo processo que foi feito para a leitura de elementos pode ser feito para a escrita e outras a es A utiliza o do comando para na manipula o de vetores facilita bastante diversas tarefas Exemplo 2 Algoritmo para ler um vetor de inteiros calcular e imprimir a m dia dos elementos algoritmo Media vetor var k inteiro soma media real vet vetor 1 10 de real in cio escreval Digite 10 valores para k de 1 ate 10 faca leia vet k fimpara soma lt 0 para k de 1 ate 10 faca soma lt soma vetik fimpara media lt soma 10 escreva Media calculada media fimalgoritmo A seguir ser mostrado o diagrama chin s que ilustra a execu o deste algoritmo Valor de k Valor de vet k soma m dia digitado 0 1 2 2 2 5 7 3 4 11 4 3 14 5 6 20 6 10 30 7 8 38 7 7 45 9 11 56 34 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo 3 Algoritmo para ler dois vetores A e B contendo 5 elementos cada um calcular o vetor C que corresponde soma de cada elemento
21. ictorine Viviane Treinamento em Linguagem C M dulo 1 Editora MacGraw Hill 1990 MOARES Paulo S rgio Apostila L gica de Programa o Unicamp 2000 SCHIMITZ Eber Assis Schimitz Pascal e T cnicas de Programa o Editora LTC 1985 36
22. igual a 5 0 ent o escreva a mensagem APROVADO sen o escreva a mensagem REPROVADO e Deseje boas f rias ao aluno Verifica se tamb m a condi o de teste se m dia maior ou igual a 7 0 que determina duas a es uma para o caso em que o teste fornecer resultado positivo ent o e outra para o caso em que o teste fornecer resultado negativo sen o 1 4 Programas Algoritmos nada mais s o do que programas escritos de uma forma mais simples Para que estes sejam realmente interpretados e compilados pelo computador a fim de ser tornarem programas independentes e utiliz veis necess rio que os algoritmos sejam transformados em programas isto sejam traduzidos para 10 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 uma linguagem de programa o Sendo assim a linguagem de programa o traduz o algoritmo para uma forma de linguagem entendida pela m quina o algoritmo passa a ser ent o um programa Existem diversas linguagens de programa o por exemplo Pascal C Cobol Fortran Visual Basic Java dentre outras Algumas s o muito parecidas entre si outras nem tanto No geral as linguagens s o bem mais cheias de detalhes e regras que os algoritmos qualquer erro por menor que seja compromete o funcionamento Por esse motivo a etapa de testes no desenvolvimento de programas de fundamental import ncia Para auxiliar o correto desenvolvimento de programas executa se tamb m testes com os elementos presentes
23. io ao diagnostico de tomografias e exames m dicos dentre outros Esta apostila aborda os principais conceitos relacionados com l gica de programa o e busca dar uma base inicial para quem queira seguir estudos nessa desafiante rea da Computa o O capitulo 1 aborda os princ pios b sicos relacionados a l gica de programa o e desenvolvimento de algoritmos a saber conceitos relacionados com as etapas de desenvolvimento de programas l gica de programa o e algoritmos CURSO DE LOGICA TANIA 2007 1 CONCEITOS B SICOS 1 1 Desenvolvimento de Programas A rea de ci ncia da computa o engloba duas sub reas de estudo que est o relacionadas ao desenvolvimento de programas a engenharia de software e as linguagens de programa o O desenvolvimento de software programas pode ser feito de v rias formas Na literatura existem diversas abordagens para o desenvolvimento de programas Vamos considerar a seguinte representa o onde o processo de desenvolvimento dividido em 6 etapas Etapas do processo de desenvolvimento de software Essas etapas s o descritas a seguir e Planejamento Define se um plano inicial considerando a abrang ncia do sistema miss o e objetivos cronogramas an lise de custo x benef cio e levantamento inicial de informa es dentre outros CURSO DE LOGICA TANIA 2007 An lise Corresponde an lise de requisitos necessidades e defini o de modelos servindo de base par
24. mez o ent o Espalhe sobre a mistura o Exemplo 2 Se m dia maior ou igual a 5 0 ent o escreva a mensagem APROVADO sen o escreva a mensagem REPROVADO e Repeti o semelhante ao anterior no entanto enquanto o teste condi o estiver com resultado verdadeiro as a es subordinadas s o repetidas diversas vezes A partir do momento que a condi o se torna falsa o processo interrompido o Exemplo Enquanto n o dourar Deixe o tabuleiro no forno Todas essas estruturas s o muito usadas e possuem diversas maneiras para serem representadas tanto na forma de algoritmos como nas diversas linguagens de programa o 13 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 1 6 Fases do Processamento Ao se observar a execu o dos algoritmos e programas diversos verifica se que os mesmos s o compostos de 3 fases fundamentais ENTRADA gt PROCESSAMENTO S m e Entrada S o as informa es dados fornecidas ao algoritmo e Processamento S o os c lculos e procedimentos necess rios para a atingir o resultado e Sa da S o os dados j processados A seguir ser o mostrados exemplos de cada uma das fases de processamento em situa es diversas Exemplo1 Bolo e Entrada Ingredientes tabuleiro manteiga e Processamento Misturar os ingredientes verificar se h parmes o verificar se o bolo dourou e Sa da Bolo pronto Exemplo 2 Somar 2 n meros e Entrada n meros valores deae b
25. nicio antes do algoritmo e fimalgoritmo no final do mesmo e Dizer quais os valores que v o fazer parte do algoritmo e que tipo de n meros que eles v o manipular por exemplo a b e c s o n meros inteiros logo escreve se var a b c inteiro e Usar o s mbolo lt como atribui o por exemplo a recebe 2 escrito como a lt 2 e Usar a palavra escreva c para mostrar o resultado da soma na tela de sa da 16 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 A partir dessas regras o exemplo da soma de dois n meros pode ent o ser representado em linguagem estruturada ou pseudoc digo Exemplo 1 soma de dois n meros algoritmo soma vara b c inteiro in cio a lt 2 b lt 3 c lt a b escreva c fimalgoritmo Exemplo 2 m dia de 2 notas algoritmo media2n var nota1 nota2 real media real in cio leia nota1 leia nota2 media lt notal nota2 2 se media gt 5 entao escreva aluno aprovado senao escreva aluno reprovado fimse fimalgoritmo 17 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 2 2 Diagrama Estruturado Tamb m conhecido como diagrama Chapin e diagrama de Nassi Shneiderman utiliza um ret ngulo com subdivis es para representar as a es de um algoritmo A utiliza o de diagramas para algoritmos maiores deve ser feita com cuidado a fim de n o tornar a representa o confusa As estruturas de sequencia o sele o e repeti o possuem uma nota o especifica para sua repre
26. o seus ndices variam tendo a seguinte forma var lt nome gt vetor 1 lt tamanho gt de lt tipo gt Exemplo 1 Declara o de um vetor de nome A contendo 10 elementos inteiros var A vetor 1 10 de inteiro A declara o acima criou uma sequ ncia de 10 inteiros na mem ria que ocupam posi es vizinhas podendo ser visualizado da seguinte forma 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Para acessar os elementos do vetor basta colocar seu nome seguido do ndice ou seja A 1 corresponde ao primeiro A 2 corresponde ao segundo e assim sucessivamente Cada elemento do vetor tratado como uma vari vel qualquer e pode ser utilizada para diversos tipos de opera es 32 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo 2 Atribui o de valores aos elementos do vetor leia A 1 A 2 lt 3 A 3 lt A 1 A 2 Exemplo 3 Declara o de um vetor de nome Notas contendo 5 elementos reais var Notas vetor 1 10 de real A declara o acima criou uma sequ ncia de 5 n meros reais na mem ria podendo ser visualizado da seguinte forma 1 2 3 4 5 Notas 5 3 Manipula o de Elementos A manipula o de elementos do vetor envolve processos repetitivos onde muitas vezes apenas o ndice varia A utiliza o de estruturas de controle de repeti o facilita diversas tarefas como leitura escrita e atribui es diversas Exemplo 1 Leitura de dados de um vetor cont
27. passo for diferente de 1 A estrutura escrita da seguinte forma para lt vari vel gt de lt valor inicial gt ate lt valor final gt faca Outra op o considerando o passo para lt vari vel gt de lt valor inicial gt ate lt valor final gt passo lt incremento gt faca 30 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo 1 Algoritmo para escrever na tela os n meros de 1 a 5 algoritmo escreve numeros 1 as var i inteiro inicio para ide 1 ate 5 faca escreval i fimpara fimalgoritmo Exemplo 2 Algoritmo para escrever na tela os n meros de 5a 1 algoritmo escreve numeros 5 a 1 var i inteiro inicio para i de 5 ate 1 passo 1 faca escreval i fimpara fimalgoritmo A seguir ser mostrado o diagrama chin s que ilustra a execu o deste algoritmo Valor de i O que escrito NIAo NIAo 31 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 5 DADOS ESTRUTURADOS VETOR 5 1 Defini o Vetor um tipo de dado estruturados que corresponde a um conjunto de dados simples do mesmo tipo e agrupados sob o mesmo nome Cada elemento dado simples identificado por um ndice O vetor pode ter tamanho variado por exemplo 10 elementos inteiros 20 elementos reais sendo que os ndices variam de 1 ate o tamanho m ximo do vetor 5 2 Declara o A declara o de um vetor feita no bloco de declara es por m cont m informa es referentes ao tamanho do vetor ou seja mostrando com
28. radores matem ticos fazem opera es entre dois n meros produzindo como resultado um terceiro n mero Operadores Matem ticos S mbolo A o Exemplo soma 2 3 5 subtra o 5 2 3 i multiplica o 5 2 10 divis o Ti2 3 5 divis o inteira 7 2 3 MOD resto da divis o inteira 7MOD2 1 A potencia o 5 2 25 Relacionais Os operadores relacionais fazem compara es entre dois valores produzindo como resultado um valor que pode ser verdadeiro ou falso Por exemplo a express o a gt b entendida como uma pergunta a maior que b e pode ter resposta VERDADEIRO ou FALSO Operadores Relacionais S mbolo A o Exemplo igual 2 3 FALSO gt maior 5 gt 2 VERDADEIRO lt menor 5 lt 2 FALSO gt maior ou igual 3 gt 3 VERDADEIRO lt menor ou igual 2 lt 3 VERDADEIRO lt gt diferente 5 lt gt 7 VERDADEIRO L gicos Os operadores l gicos unem as respostas de express es relacionais tamb m produzindo como resultado um valor l gico que pode ser verdadeiro ou falso Por exemplo a express o x gt a e x lt b entendida como uma pergunta x maior que a e x menor que b e pode ter resultado VERDADEIRO ou FALSO Operadores L gicos S mbolo A o Exemplo ou escolhe 7 gt 5 e 2 gt 5 FALSO e une 5 gt 7 ou 5 gt 2 VERDADEIRO nao nega nao 5 gt 2 FALSO 25 CURSO DE LOGICA
29. senta o sendo mostradas a seguir Sequ ncia o Sele o condic o Enquanto condi o Verdadeira faca A seguir veremos os exemplos de soma de dois n meros e calculo de m dia atrav s dessa representa o Exemplo 1 soma de dois n meros 18 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 Exemplo 2 media de notas Leia notal Leia nota m dia notal nota 2 m dia gt 5 0 Escreva Escreva Aluno aprovado Aluno reprovado 2 3 Fluxograma O fluxograma foi utilizado por muito tempo por m n o adequado para algoritmos estruturados como a maior parte das novas linguagens s o estruturadas ent o n o mais t o utilizado No entanto para algoritmos simples representa uma boa ferramenta pois facilita seu entendimento O fluxograma composto por objetos gr ficos para a representa o de algoritmos Ret ngulos losangos e outros objetos gr ficos s o usados podendo variar alguns detalhes dessa nota o Os s mbolos s o unidos por setas que indicam para onde vai o fluxo sendo que os objetos gr ficos mais usados s o os seguintes lt gt Decis o Do Leitura C Escrita Es Inicio e Fim 19 CURSO DE LOGICA TANIA 2007 A seguir veremos os exemplos de soma de dois n meros e calculo de m dia atrav s dessa representa o Exemplo 1 soma de dois n meros Exemplo 2 media de notas Cinco gt Noia m dia notal nota2 2
30. tato com as atividades do ato de programar atrav s da constru o de algoritmos simples Espera se que ao final deste curso o aluno esteja parcialmente preparado para iniciar efetivamente seus estudos em linguagens de programa o de prop sito diversos CURSO DE LOGICA TANIA 2007 SUM RIO Tel igo jo E o o anna EEE EEEE ORE A USER ER 04 1 Con eitos B SICOS inini andas deanai 05 1 1 Desenvolvimento de Programas aos 05 1 2 L gica de Progiama o x cansa iss nda ae aa aa 06 LS EA e o iii n o siot n SPARDO RRI GDN R 08 AR MR o 6 paro o SUDAN UR RU A E NE RE O E NR T 11 1 5 Estruturas B sicas de Controle aos 12 1 6 Fases do Processa ENO q susana ao irao aaaea r aa etA EA Rad TEALA ERKE Ra aUaE 14 MIGNON E A da E T NA 15 2 Representa o de Algoritmos ssssssssnnneennunnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnmnnn nnmn 16 2 1 Linguagem Estrada es Sb Ra as 16 2 2 Diagrama ESITUIIRAdO cs srparas sa isrsrora a pena dE ria ra aii gas Se GUS ras a rpimiai sea niaala a 18 2 S FUO ANA a a a Lab ano Ena ni r r a Eaa 19 3 Elementos B SICOS reana aerae aaea Ta ae Osni erae Pa EE Nadani Naia nn 21 3 1 Estrutura b sica de um algoritmo 21 3 2 DAdOS Sei TEREE EE RE RO NUR ARRENDAR RARE AAA OU RENAS 22 SS OPEradOreS feia ceras and Li ora Duo bd sr Ra E Qua Gu ur aa ad ad 24 4 Estrutura de Control sisri iaiaeiaeiaa daeina aaaea aoada aai 26 4 Estr t ras de Sele o
31. unto de regras ou normas definidas para a realiza o ou emprego de algo Uma ordem isolada n o permite realizar o processo completo para isso necess rio um conjunto de instru es colocadas em ordem sequencial l gica Mesmo a es simples devem executadas segundo uma ordem sequencial l gica ou ainda sequ ncias l gicas Por exemplo Tomar um sorvete e Pegar o sorvete e Tirar o papel e Tomaro sorvete e Jogar o papel e o palito no lixo N o daria certo por exemplo tomar o sorvete antes de tirar o papel CURSO DE LOGICA TANIA 2007 1 3 Algoritmo A sequ ncia l gica descreve como coisas ou processos devem ocorrer S o formadas por um conjunto b sico de a es tamb m chamadas de passos ou instru es primitivas O conceito de algoritmo est fortemente associado a rea de computa o no entanto pode ser aplicado a diversas reas sendo sin nimo de processo rotina ou procedimento Algumas defini es para algoritmo encontradas na literatura s o as seguintes e Uma receita uma sequ ncia de instru es que servem para realizar uma meta espec fica e Uma sequ ncia finita de passos que levam a execu o de uma tarefa e Descri o de um conjunto padronizado de a es primitivas bem definidas e execut veis que encadeiam a realiza o de uma tarefa e Uma sequ ncia ordenada finita e n o amb gua de etapas que conduzem a solu o de um problema e Processo de c lculo ou d
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