INF 1005 – Programação I
Aula 02 – Algoritmos e Ciclo de
Desenvolvimento
Edirlei Soares de Lima
<elima@inf.puc-rio.br>
Modelo de um Computador
Linguagem de Máquina
•
•
Um processador executa instruções de máquina
Instruções de máquina são muito simples, mas são executadas
em altíssima velocidade
•
Um conjunto típico de instruções inclui operações aritméticas,
lógicas e de desvio
•
Exemplo de seqüência típica de instruções:
1
. Carregue o conteúdo da posição de memória 40 no
registrador 1 (R1);
2. Carregue o valor 100 no registrador 2 (R2);
3
. Se o conteúdo de R1 for maior do que o conteúdo de R2
prossiga com a instrução armazenada na posição de
memória 240;
Linguagem de Máquina
•
•
Instruções de máquina são representadas por
seqüências de dígitos binários
Exemplo:
Adicionar R1 e R2 e armazenar
o resultado em R6
Desviar para a instrução
armazenada no endereço de
memória 1024
Linguagens de Alto-Nível
•
•
Programar em linguagem máquina é uma tarefa
entediante e propensa a erros
A partir de meados dos anos 50 várias linguagens de
alto nível foram criadas
•
•
Possuem nível de abstração relativamente elevados
Elas são mais próximas das linguagens utilizadas pelos
seres humanos
Linguagens de Alto-Nível
•
Exemplos de linguagens de alto-nivel:
–
–
–
–
–
–
FORTRAN (1957)
COBOL (1960)
PASCAL (1970)
C (1972)
C++ (1983)
JAVA (1995)
Exemplo de Programa em C
int main(void)
{
int a = 3, b = 7, c;
c = a + b;
if (c%2 == 0)
printf("o resultado e par\n");
else
printf("o resultado e impar\n");
return 0;
}
Compilação
•
•
•
•
Programas escritos em linguagens de alto nível não são
executados diretamente pelo processador
Antes de executá-lo é preciso traduzir os comandos de
alto-nível para instruções de máquina
Esta tarefa (compilação) é realizada por um programa
chamado de compilador.
Linguagem Compilada X Linguagem Interpretada
Ciclo de Desenvolvimento
Programa
de computador
(solução)
Resultados
Problema
Ciclo de Desenvolvimento
•
•
Um programa escrito em C deve respeitar a sintaxe
da linguagem
Um computador não é capaz de executar uma
sequência de instruções escritas em C
–
ou em qualquer outra linguagem de alto nível
•
Para executar um programa em C, antes é necessário
converter o programa em C para um programa em
linguagem de máquina
–
processo chamado de COMPILAÇÃO
–
processo realizado por um COMPILADOR
Ciclo de Desenvolvimento
•
•
Escolha da linguagem de programação depende
da aplicação que será desenvolvida
Na disciplina INF1005, a escolha da linguagem C
está relacionada a:
–
–
–
–
–
eficiência
facilidade de uso
base para muitas outras linguagens
mais usada atualmente
base para Programação II
Ciclo de Desenvolvimento
Definição de Problemas
•
•
Problema: Andando pelo campus da PUC,
alguém lhe pergunta:
“
Como faço para ir ao centro da cidade?”
O que você responde?
Definição de Problemas
•
•
Faltam detalhes:
–
meio de transporte
• envolve tempo e dinheiro
–
–
endereço específico
quando?
•
envolve trajeto devido a engarrafamento
–
número de pessoas
Fica difícil responder sem saber as reais
necessidades de quem perguntou
Solução de Problemas
•
•
Objetivo: encontrar uma sequência de passos que permitam que o
problema possa ser resolvido de maneira automática e repetitiva
Descrição da solução (como fazer)
–
–
–
clara
não ambígua
sequencial
•
•
Atores envolvidos
–
–
–
criador da solução
executor da solução
usuário da solução
Linguagem utilizada na solução deve ser compreendida pelo executor da
solução
Solução de Problemas
•
•
•
•
•
•
•
Definir o objetivo do problema
Entender a proposta do problema
Levantar dados sobre a situação que ele descreve
Gerar alternativas para a solução (idéias)
Avaliar as alternativas e chegar à solução
Refletir acerca dessa solução
Fazer com que ela seja entendida e aceita
Algoritmos
•
•
•
•
Lógica de Programação é a técnica de criar sequências
lógicas de ações para atingir determinados objetivos.
Sequências Lógicas são instruções executadas para
atingir um objetivo ou solução de um problema.
Instruções são uma forma de indicar ao computador
uma ação elementar a executar.
Um Algoritmo é formalmente uma sequência finita de
instruções que levam a execução de uma tarefa.
Algoritmos
•
Até mesmo tarefas simples, podem ser descritas por
sequências lógicas:
“
Chupar uma bala”
“Somar dois números”
1) Escreva o primeiro número no
retângulo A.
1
2
3
4
) Pegar a bala;
) Retirar o papel;
) Chupar a bala;
) Jogar o papel no lixo;
2
3
) Escreva o segundo número no
retângulo B.
) Some o número do retângulo A
com número do retângulo B e
coloque o resultado no retângulo C.
Escrevendo Algoritmos
•
Os algoritmos podem ser escritos diretamente em uma
linguagem de programação ou simplesmente descritos
em pseudocódigo.
•
•
Pseudocódigo é uma forma genérica de escrever um
algoritmo.
Linguagens de programação são formas padronizadas
de comunicar instruções para o computador. São
conjuntos de regras sintáticas e semânticas usadas para
definir um programa de computador.
Escrevendo Algoritmos
Processo Geral de um Algoritmo
Entrada
Processamento
Saída
•
•
Entrada: O algoritmo recebe os dados de entrada.
Processamento: Os procedimentos para se chegar ao
resultado final são executados.
•
Saída: O resultado final é mostrado.
Escrevendo Algoritmos
•
Exemplo: “Ler duas notas e calcular a média”
Pseudocódigo:
Algoritmo descritivo:
variáveis
nota1, nota2, media : real;
Leia a primeira nota e armazene
ela em nota1;
Leia a segunda nota e armazene
ela em nota2;
Some a nota1 com a nota2 e divida
o resultado por 2;
início
escreva(“Digite a nota 1”);
leia(nota1);
escreva(“Digite a nota 2”);
leia(nota2);
Mostre o resultado;
media = (nota1 + nota2)/2;
escreva(media);
fim
Exercício
1
) Crie um programa que faça a multiplicação
dois números digitados pelo usuário
a) Escreva o algoritmo de forma descritiva
b) Escreva o algoritmo em pseudocódigo
Exercício
2
) Crie um programa que calcule a área de um
triângulo
ꢄ ∗ ℎ
ꢁꢂꢃ =
ꢀ
2
a) Escreva o algoritmo de forma descritiva
b) Escreva o algoritmo em pseudocódigo