Algoritmos

Introdução

Algoritmos são um conjunto de comandos que resultam uma sucessão finita de ações.
Servem para resolver um problema.

Descrição de algoritmos

Narrativa

Especifica seus passos verbalmente.
Linguagem natural, prolixa e imprecisa.
Comentários, detalhes.

Fluxograma

Graficamente.
Lógica do algoritmo, passos individuais e interconexões.
Linhas indicam a ordem e sentido.

Linguagem Algorítmica

Simplificada.
Descreve o algoritmo.
Pseudocódigo, portugol.

Método Top-Down

Solução de problemas em decomposição sistemática.
Proposta Geral →Subproblema1 e Subproblema2

Desenvolvimento Estruturado

Refinamentos sucessivos.
Comandos e estrutura de controle.
Entrada de dados → Processamento → Saída

Casos de teste

Descreve uma condição a ser testada.
Valores de entrada, restrições e resultados esperados.
Boa prática: indicar várias possibilidades de entrada e saídas esperadas.

Teste de mesa

Processo manual validador.
Utilizado quando não se tem uma ferramenta automatizada.
Rastreamento do algoritmo.

Fundamentos

Constantes e variáveis

Definição de constante

Valor fixo.
Numérica (23, (3,14), -15).
Lógica (verdadeiro, falso).
Literal ou caractere ("Mensagem", "José", "1234", "23/09/55").

Definição de variável

Espaço de memória.
Varia.
Identificador (nome da variável).

Formação de identificadores

Um ou mais caracteres.
Primeiro: letra.
Seguintes: letras, nºs ou traço inferior.

Escolha de nomes para variáveis

Significativos.

Forma de declaração de variáveis

lista-de-identificadores: nome-do-tipo

Lista de Identificadores
1. Nome para as variáveis
2. Separados por vírgula
Nome do tipo
1. Inteiro
2. Real
3. Lógico
4. Caractere

Declaração de variáveis

É uma instrução para indicar o tipo e associar o identificador com o respectivo espaço de memória.
Somante valores do mesmo tipo.

Convenções

Identificadores com letras maiúsculas
Palavra chave com letras minúsculas e grifadas, com significado próprio.
Palavra chave é diferente de identificadores.

Comentários

É um texto.
" // "

Expressões Aritméticas

Formada por operadores aritméticos e operandos que são constantes/variáveis do tipo numérico.

Operadores Aritméticos

Multiplicação *
Divisão /
Adição +
Subtração -
Divisão inteira
Resto da divisão %
Potenciação ^

Precedência (Prioridade)

Multiplicação, divisão
Adição, subtração

Níveis de parênteses podem quebrar a precedência.
Associatividade "esquerda para direita".

Funções Prédefinidas

Abs(EA) → Valor absoluto
Exp(EAx,EAy) →EAx (base) elevado a EAy (expoente)
Int(EA) → Parte inteira
Log(EA) → Logaritmo na base 10
LogN(EA) → Logaritmo neperiano (base e)
Quad(EA) →Quadrado
RaizQ(EA) → Raiz Quadrada

Expressões Lógicas

Operadores Relacionais

Comparação entre dois valores do mesmo tipo
Resulta sempre em um valor lógico.
1. = igual a
2. < > diferente de
3. < menor que
4. maior que
5. < menor que
6. < = menor ou igual a
7. = maior ou igual a

Precedência

Aritméticos
Relacionais

Operadores Lógicos

e (and) → conjunção
ou (or) → disjunção
nao (not) → negação

Precedência dos operadores

Aritmético
Relacional
Nao
E
Ou

Expressões Literais

É diversificada.

Operador de concatenação de literais

- → concatenação

Comando de Atribuição

Identificador ← Expressão

Identificador: nome da variável.
Expressão: Aritmética, lógica ou literal.

Comandos de entrada e saída

Entrada

Recebe valores do usuário e atribui as variáveis da lista.

leia (lista-de-identificadores)

Saída

Escreve no dispositivo de saída o conteúdo das expressões.

escreva (lista-de-expressões)
//ou
escreval (lista-de-expressões)

Estrutura Sequencial

Algoritmo é a palavra chave do ínicio.
Fimalgoritmo é o fim do algoritmo.
Var é onde declaramos as variáveis.
Inicio é a seção de comandos.
Os comandos são executados em sequência linear, de cima para baixo.

Forma da estrutura sequencial

Algoritmo "semnome"

Var
	d1
	d2
	.
	.
	.
	dn

Inicio
	c1
	c2
	.
	.
	.
	cn

Fimalgoritmo

Estrutura Condicional

Permite a escolha do grupo de comando a ser executado.

Simples

se condição entao
	sequência-de-comandos
fimse

Composta

se condição entao
	sequência-A-de-comandos
senao
	sequência-B-de-comandos
fimse

Encadeada (ou Aninhada)

se condição entao
	sequencia-de-comandos
senao
	se condição entao
		sequencia-de-comandos
	senao
		sequencia-de-comandos
fimse

Múltipla

escolha expressão
caso exp11, exp12...
	comandos
caso exp21, exp22...
	comandos
caso exp 31, exp 32...
	comandos
outrocaso
	comandos
fimescolha

Estrutura de Repetição

Permite que uma sequência de comandos seja executada repetidamente.
Também chamada de laço ou loop.
Estrutura de repetição com contador e com condicional.

Estrutura de repetição com Condicional

Enquanto

Teste no início.
Será executada a cn zero ou mais vezes.

enquanto expressão-lógica faca
	c1
	c2
	.
	.
	.
	cn
fimenquanto

Repita

Teste no final.
Será executada uma ou mais vezes.

repita
	comandos
ate expressão-lógica

Estrutura de repetição com Contador

para variável de valor-inicial ate valor-limite [passo incremento] faca
	comandos
fimpara

Comandos Interrompa

As três estruturas aceitam o seu uso.
Causa uma saída imediata do loop.
Não é uma boa prática.

interrompa

Variáveis Compostas Homogêneas Vetores e Matrizes

Vetor

Unidimensional.
Uma dimensão.

Matriz

Multidimensional.
Duas dimensões.

Forma de declaração de variáveis

Vetor

lista-de-identificadores: vetor[V1..V2] de nome-do-tipo

Matriz

lista-de-identificadores: vetor[V1..V2, V3..V4] de nome-do-tipo

Estrutura básica para se percorrer uma matriz

para I de 1 ate 3 faca
	para J de 1 ate 3 faca
		leia (M[I, J])
	fimpara
fimpara

Modularização Funções e Procedimentos

Módulos

Devem ter um tamanho limitado.
Executa uma única função bem definida.
É constituído por comandos que operam sobre um conjunto de objetos globais ou locais.

Objetos Globais

Podem ser usados em módulos internos ao módulo no qual foram declaradas.

Objetos Locais

Não possuem qualquer significado fora do módulo em que foi declarado.

Procedimentos

Não retorna valor.

Declaração do procedimento

procedimento nome([var] lista-de-parâmetros)

Var
	declaração-das-variáveis-locais-do-procedimento

Inicio
	sequencia-de-comandos-do-procedimento

fimprocedimento

Chamada de procedimento

Os argumentos devem concordar em número, ordem e tipo com os parâmetros.

nome-do-procedimento (lista-de-argumentos)

Exemplo de procedimento

Algoritmo "Números em ordem crescente"

Var
	N1, N2, N3: inteiro

procedimento TROCA(var A, B: inteiro)
	Var
		AUX: inteiro
	Inicio
		AUX <- A
		A <- B
		B <- AUX
fimprocedimento

Inicio
leia(N1, N2, N3)
se (N1 > N2) ou (N1 > N3) entao
	se N2 < N3 entao
		TROCA(N1, N2)
	senao
		TROCA(N1, N3)
	fimse
fimse
se N2 > N3 entao
	TROCA(N1, N3)
fimse
escreval(N1, N2, N3)

fimalgoritmo

Classificação dos parâmetros

Entrada → valores estabelecidos fora do procedimento e não podem ser modificados dentro do procedimento.
Saída → valores estabelecidos dentro do procedimento.
Entrada-Saída →valores estabelecidos fora do procedimento mas podem ser alterados dentro dele.

Passagem de parâmetros

Por valor → as alteração em parâmetros dentro do procedimento não refretem no argumento associado.
Por referência → alteração no parâmetro corresponde à alteração no argumento associado.

Funções

Retorna valor.

Declaração de função

funcao nome([var] lista-de-parametros): tipo-de-retorno

Var
	declaração-de-variáveis

Inicio
	sequência-decomandos
	retorne valor-de-retorno

fimfuncao

Chamada de função

Os argumentos devem concordar em número, ordem e tipo com os parâmetros.

variável <- nome-da-funcao (argumentos)

Exemplo

Algoritmo "Arranjos e Combinações"

Var
	N, P: inteiro
	A, C: real

funcao FATORIAL(N: inteiro): inteiro
Var
	FAT, I: inteiro
Inicio
	se N = 0 entao
		retorne 1 //0!=1
	senao
		se N = 1 entao
			retorne 1 //1!=!
		senao
			FAT <- 1
			para I de 2 ate N faca
				FAT <- FAT * I
			fimpara
			retorne FAT //N!=1.2.3..N
		fimse
	fimse
fimfuncao

Inicio
leia(N, P)
A <- FATORIAL(N)...
...