Algoritmos e LP - Aula 01 - Introdução a Algoritmos.pdf

Aula de Algoritmos (1)

1. Aula 01
Introdução a Algoritmos
Ênio Prates Vasconcelos Filho
Faculdades Alfa

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tópicos
ΔOqueéumAlgoritmo;
ΔPorquecriamosalgoritmos?
ΔTiposdeAlgoritmos;
ΔLinguagensdeBaixoxAltonível;
ΔExemplos;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um Algoritmo?

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um algoritmo?
ΔSequênciafinitadeinstruções,ordenadasdeformalógicaparaaresolução
deumadeterminadatarefaouproblema;
ΔNãonecessariamenteenvolveaspectoscomputacionais.Ex.:
•Umareceitadebolo,
•Trocarumpneudecarro,
•Trocarumalâmpada...;
ΔUmalgoritmotambémnãorepresenta,necessariamente,umprograma
decomputadoresimospassosnecessáriospararealizarumatarefaou
solucionarumproblema,sejadequeáreafor.

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um algoritmo?
ΔExemplo:Sequênciaparafritarumovo:
1.Retiraroovodageladeira;
2.Colocarafrigideiranofogo;
3.Colocaróleo;
4.Esperaratéoóleoficarquente;
5.Quebraroovoseparandoacasca;
6.Colocaroconteúdodoovonafrigideira;
7.Esperarumminuto;
8.Retiraroovodafrigideira;
9.Apagarofogo;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um algoritmo?
ΔTalsequênciaéumalgoritmo?Vejamos...
•Asequênciaanteriorpossuiinstruçõesfinitaseordenadas?
oSIM.9instruçõesordenadas;
oOiníciodeumainstruçãodependedaconclusãodeumainstruçãoanterior;
ΔOobjetivodasequênciafoiatingido?
•SIM.Oovofoifrito;
ΔLogo,asequênciaanterioréumalgoritmo!

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um Algoritmo?
ΔTodoalgoritmoprecisapossuirasseguintescaracterísticas:
•Entrada:zerooumaisvaloresdeentrada;
•Saída:pelomenosumvaloréproduzido;
•ClarezaouDefinição:cadapasso/instrução/etapadeumalgoritmo
deveserclaroenãoambíguo;
•Efetividade:cadapasso/instrução/etapadeumalgoritmodeveser
executável;
•Finitude:oalgoritmodeveterumconjuntofinitodepassos.

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um algoritmo?
⚫Exercício
–Ordeneeestrutureumasequênciaparaarealizaçãodeuma
ligaçãotelefônicaemumorelhão.

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um algoritmo?
ΔUmapossívelsolução:
1.Tirarotelefonedogancho;
2.Ouvirosinaldelinha;
3.Introduzirocartãonoorelhão;
4.Teclaronúmerodesejado;
5.Conversar;
6.Desligar;
7.Tirarocartão;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O que é um algoritmo?
ΔAsoluçãoanterior...maisrobusta:
1.Tirarotelefonedogancho;
2.Ouvirosinaldelinha;
3.Introduzirocartãonoorelhão;
4.Teclaronúmerodesejado;
5.Sechamarealguématender...
1.Conversar;
2.Desligar;
3.Retirarocartão;
6.Senão...
1.Desligar;
2.Voltarparaainstrução1;

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Desafio
ΔEscrevaumalgoritmoqueajudeohomemdobarcoalevarolobo,aovelha
eacaixadeverdurasparaooutroladodolago.Utilizeadescriçãonarrativa
pararepresentaroalgoritmo.Lembre-se:
•Loboscomemovelhaseovelhascomemasverdurasquandoohomemestána
outramargem!
•OBarcotemapenasdoislugares;

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Desafio
ΔSolução:
1.Pegaaovelha
2.Vaiparaaoutramargem
3.Deixaaovelha
4.Voltaamargeminicial
5.Pegaacaixadeverduras
6.Vaiparaaoutramargem
7.Deixaacaixadeverdurasepegaaovelha
8.Voltaamargeminicial
9.Deixaaovelhaepegaolobo
10.Vaiparaaoutramargem
11.Deixaolobo
12.Voltaamargeminicial
13.Pegaaovelha
14.Vaiparaaoutramargem
15.Deixaaovelha

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Por que criamos algoritmos?
ΔAlinguagemnaturalnãopodeser
interpretadaporcomputadores;
ΔComputadoressãoprojetadospara
executartarefasbemdefinidasapartir
deinstruções;
ΔParadesenvolversoftware,utilizamos
linguagensdeprogramação...
ΔAlinguagemalgorítmicaésimilara
umalinguagemdeprogramação;
ΔLogo,aprendendoacriaralgoritmos,
estamosaptosaprogramarem
qualquerlinguagemdeprogramação;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Por que programar?
ΔNofundo,programaréensinarumcomputadoraresolverproblemas!
ΔMesmoquevocênãosejaumprogramadornofuturo,programarajudaa
despertarasseguinteshabilidades:
•Ajudaaencontrarasoluçãoparaproblemas;
•Ensinaapersistir;
•Despertaparaomundo;
•Estimulaacriatividade;
•Despertaapaixãoemaprender;
•Ensinaatrabalharcoletivamente;

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Tipos de algoritmos
⚫DescriçãoNarrativa;
⚫Fluxograma;
⚫Pseudocódigo,PortuguêsEstruturado
ouPortugol;
SUBJETIVIDADE
PRECISÃO

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔDescriçãoNarrativa
•Utiliza-sepreferencialmenteumverboporfrase;
•Formadaporfrasescurtasesimples;
•Éobjetiva;
•Evitapalavrascomsentidodúbio;

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Tipos de algoritmos
ΔDescriçãoNarrativa–Exemplo:
•Dobrodeumnúmero(dobro=númerox2)
oDigitarumnúmero;
oGravaremumavariável;
oMultiplicaronúmerodigitadopor2;
oGravaroresultadoemoutravariável;
oMostraroresultadodaoperação;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔFluxograma
•Descrevemofluxodeaçãodeumdeterminadotrabalhológico;
•Usasímbolosconvencionais,permitindopoucasvariações;
•Representadosporsímbolosgeométricos;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔFluxograma–ConjuntodeSímbolos:
INÍCIO OU FIM DE
ALGORITMO
CÁLCULO OU
ATRIBUIÇÃO DE VALOR
ENTRADA DE
DADOS
SAÍDA DE DADOS
DECISÃOFLUXO DE DADOS

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔExemplo:

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔExemplo:Façaumalgoritmoquecalculaeapresentaamultiplicaçãoentre
doisnúmeros.
INÍCIO
Calcule a Multiplicação
M = N1 * N2
Leia Notas
N1, N2
Apresente Resultado:
M FIM

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Tipos de algoritmos
ΔExercício:Façaumalgoritmo(narrativa)quecalculaamédiadetrêsnotas
deumdeterminadoalunoeinformaseoalunoestáaprovadoou
reprovado.
•Oalunoestaráaprovadosesuamédiaformaiorouiguala6;
ΔSolução:
•LêasNotasN1,N2eN3;
•CalculaaMÉDIAentreN1,N2eN3;
•SeMÉDIAémaiorque6,
oOAlunoestáaprovado;
•Senão,
oOAlunoestáReprovado;

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔExercício:Façaumalgoritmo(fluxograma)quecalculaamédiadetrêsnotas
deumdeterminadoalunoeinformaseoalunoestáaprovadoou
reprovado.
•Oalunoestaráaprovadosesuamédiaformaiorouiguala6;
INÍCIO
CALCULE A MÉDIA
MEDIA = (N1 + N2 + N3) / 3
LEIA NOTAS:
N1, N2, N3
APROVADO
FIM
MEDIA
>= 6
SIM NÃO
REPROVADO

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Tipos de algoritmos
ΔPortuguêsEstruturado(Portugol)
•Linguagemmaisrestritaqueoportuguêsemlinguagemnatural;
•Simplificaçãoextremadoportuguês;
•Significadosbemdefinidosparatodosostermosutilizadosnasinstruções;
•Possuiumconjuntodepalavraseregrasespecíficas(sintaxedalinguagem);
•Normalmenteasimplementaçõessãofeitasempapel,escritasamão;

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Tipos de algoritmos
ΔFormabásicadeumalgoritmoemportugol:
•ALGORITMO
oDECLARE/DEFINA
•FIM_ALGORITMO
VARIÁVEIS
INSTRUÇÕES
TIPOS DE DADOS

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Tipos de algoritmos
ΔMacarrãoInstantâneo:

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Tipos de algoritmos

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de algoritmos
ΔExemplo:Façaumalgoritmoquecalculaeapresentaamultiplicaçãoentre
doisnúmeros.
ALGORITMO
DECLAREN1,N2,MNUMÉRICO
ESCREVA“Digitedoisnúmeros”
LEIAN1,N2
M<-N1*N2
ESCREVA“MULTIPLICAÇÃO=”,M
FIM_ALGORITMO

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Tipos de Algoritmos
ΔExemplo:Façaumalgoritmoquecalculaeapresentaamédiaentrequatro
números.

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O computador não nos entende ...
ΔOcomputadornãoentendelinguagemnatural,pseudocódigoou
fluxograma.
ΔProblemadecomunicação!
Fala alguma coisa
!
011011011

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
O computador não nos entende ...
PROBLEMA
SOLUÇÃO
ALGORITMO
Linguagens de Programação:
JAVA, PHP, C, C++, C#, RUBY, COBOL, DELPHI .....

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Computadores conversam ... ?
•Quallinguagemoscomputadoresentendem?
•Qualoproblemacomalinguagemdemáquina?
•Palavrassãomaisfáceisdelembrardoquesequenciasdezeroseuns.
•Qualinstruçãoémaisfácildeler:
AL=1;
mov$1,AL
10110000
01100001

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Linguagens de baixo nível
movl$5,%eax
movl$1,%edx
.L4:
imull%eax,%edx
decl%eax
testl%eax,$0
jg.L4
Coloque 5 em eax
Coloque 1 em edx
Multiplique eaxpor edxe coloque o
resultado em edx
Subtraia 1 de eax
Teste se eaxé 0

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Linguagens de Alto nível
ΔUtilizaumalinguagemcujasintaxeémaispróximadalinguagemnatural;
ΔPrincipaiscaracterísticas:
•Altalegibilidade;
•Independentedaarquiteturadocomputador(altaportabilidade);
•Fácilmanipulação(usodeabstrações);
•Maiorconfiabilidade;
•Maiorprodutividadedoprogramador;
•Usadapornão-especialistas.

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Linguagens de Alto nível -C
#include<stdio.h>
intmain()
{
intn1,n2,p3;//n1=numero1n2=numero2p3=produto
printf("SejamBemVindos!!\n");
printf("DigiteoprimeiroNumero\n");
scanf("%d",&n1);
printf("DigiteoSegundoNumero\n");
scanf("%d",&n2);
p3=n2*n1;
printf("OResultadoeh:%d\n",p3);
}

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Mas o computador não entende só zeros e uns ... ?
ΔLinguagemdealtonívelpermiteumamaiorprodutividadeaoprogramador
eumamaiorlegibilidade,confiabilidadeeportabilidadeaosprogramas
desenvolvidos.
ΔLinguagemdemáquinaéalinguagemqueocomputadorentendee
consegueexecutar.
ΔLinguagemdemontagemusamnemônicosparafacilitarumpoucoo
trabalhodoprogramador,masapresentamosmesmosfundamentosda
linguagemdemáquina.
TRADUÇÃO

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s ALGORITMOS -02/2015 –ÊNIO FILHO
Resumindo
HARDWARE
SISTEMA OPERACIONAL
Compilador ou
Interpretador
Linguagem
de máquina
Linguagem
de alto nível

38. DÚVIDAS?
Contatos:
E-mail: [email protected]
Skype: eniopvf
Twitter: eniopvf
Bibliografia:
•MANZANO,JoséAugustoN.G.;OLIVEIRA,JayrFigueiredode.Algoritmos:lógicapara
desenvolvimentodeprogramaçãodecomputadores.18ª.ed.SãoPaulo:Érica,2006.236p.ISBN
857194718;
•FORBELLONE,AndréLuizVillar;EBERSPACHER,HenriFrederico.Lógicadeprogramação:aconstrução
dealgoritmoseestruturasdedados.3ª. ed. São Paulo (SP): Pearson Prentice Hall, 2005. 195p.ISBN
9788576050247;