Introdução ao conhecimento de algoritmos e prática de programação - Giovani Cogo

Introdução ao conhecimento de
algoritmos e prática de
programação

Giovani Bolzan Cogo {giovanibcogo@gmail.com}
Acadêmico de Engenharia de computação
Universidade Federal do Pampa – campus Bagé

Sumário
● Introdução ao conceito de algoritmos
● Algoritmos como vemos no cotidiano
● Linguagens de programação
● Bases de programação
● Laços condicionais
● Laços repetitivos
● Interação usuário-máquina
● Exemplo “Olá mundo!”
● Bases da linguagem Python
● Exercícios práticos
● Bibliografia
28/05/2011 Giovani Bolzan Cogo 2

● Bibliografia

Introdução ao conceito de algoritmos

O que seria um algoritmo?



Definição: um algoritmo é um conjunto de instruções
sequênciais que tem como objetivo solucionar um certo
problema.



Definição: um algoritmo é um conjunto de instruções
sequênciais que tem como objetivo solucionar um certo
problema.

Em outras palavras, um algoritmo é basicamente uma
sequência de passos/comandos que constituem uma rotina
lógica que efetua alguma operação desejada.


● Bibliografia

Algoritmos como vemos no cotidiano

Usamos algoritmos mesmo sem percebê-los. Eles fazem
parte do nosso dia-a-dia e quem intera com ele somos nós.



Usamos algoritmos mesmo sem percebê-los. Eles fazem
parte do nosso dia-a-dia e quem intera com ele somos nós.

Por exemplo, qual seria o algoritmo para a troca de uma
lâmpada?



A implementação mais intuitiva e básica seria:

1- tirar lâmpada usada



A implementação mais intuitiva e básica seria:

1- tirar lâmpada usada

2- colocar lâmpada nova



Figura 1: Algoritmo de como
trocar uma lâmpada em forma
de fluxograma



Já uma visão mais aguçada do problema envolveria:

1- Checar se a lâmpada funciona




2- Subir em alguma superfície rígida e suportável




3- Remover lâmpada estragada




4- Inserir lâmpada nova




4- Inserir lâmpada nova
5- Testar lâmpada nova



Enfim para quase tudo há um algoritmo que solucione os
problemas que queremos.



Poderíamos chavear uma gaveta com a chave dentro?


● Bibliografia

Linguagens de programação

Agora introduzidos ao conceito de linguagens de
programação.



Primeiramente, devemos entender o significado do termo
linguagem.



Primeiramente, devemos entender o significado do termo
linguagem.
Uma linguagem abrange um conjunto de palavras que, de
uma forma arranjada (definida por regras), contêm um
significado coerente.



Temos como exemplo mais utilizado a linguagem natural
que é utilizada para a comunicação entre 2 ou mais pessoas.



Temos como exemplo mais utilizado a linguagem natural
que é utilizada para a comunicação entre 2 ou mais pessoas.

Mais exemplos:
Linguagem binária
Linguagem assembly
Linguagem de programação



As linguagens de programação possuem uma classificação
quanto à similaridade entre a linguagem de máquina e a
linguagem natural. Quanto mais se assemelha à linguagem
natural, a linguagem de programação é dita de alto nível. No
caso de ela se assemelhar mais à linguagem de máquina, é
dita de baixo nível.
Ou seja, quanto mais abstrato é o entendimento de uma
linguagem, mais alto nível é.



Iremos utilizar a linguagem Python, por motivos de simples
entendimento e curto tempo de resposta quanto à produção, e
que será mais detalhada adiante.


● Bibliografia

Bases de programação

A programação obviamente segue o mesmo fluxo do
conceito de algoritmo:

entrada → processamento → saída.



Operadores lógicos:

• and (conjunção)
•

•




• or (disjunção)
•




• or (disjunção)
• not (negação)



Operadores aritméticos:

• + (adição)
•

•

•

•

•




• + (adição)
• - (subtração)
•

•

•

•




• + (adição)
• - (subtração)
• * (multiplicação)
•

•

•




• + (adição)
• - (subtração)
• / (divisão)
•

•




• + (adição)
• - (subtração)
• / (divisão)
• % (resto divisão)
•




• + (adição)
• - (subtração)
• / (divisão)
• % (resto divisão)
• ^ ou ** (exponenciação)



Operadores relacionais:

• < (menor)
•

•

•

•

•




• < (menor)
• <= (menor ou igual)
•

•

•

•




• < (menor)
• > (maior)
•

•

•




• < (menor)
• > (maior)
• >= (maior ou igual)
•

•




• < (menor)
• > (maior)
• == (igual)
•




• < (menor)
• > (maior)
• == (igual)
• != (diferente)



Operador de atribuição:

• = ou ← ou := (atribuição)



Blocos

Blocos de intrução são definidos para separação de
instruções, ou seja, para definir quais instruções devem ser
executadas naquele instante. Eles podem ser utilizados como
{ } (C) ou como identação (Python).



Blocos

Blocos de intrução são definidos para separação de
instruções, ou seja, para definir quais instruções devem ser
executadas naquele instante. Eles podem ser utilizados como
{ } (C) ou como identação (Python).
Também há os blocos de comemtários que são delimitados
por caracteres definidos por cada linguagem e que são
utilizados para serem ignorados no momento da execução do
código.



Tipos de dados

Conforme a necessidade, utiliza-se alguns tipos de dados a
serem manipulados.


Tipos de dados

serem manipulados.
Eles podem ser:

• integer: valor inteiro, ou seja, negativo, positivo ou nulo ϵ Ζ.
('1')
•

•

•

•

•


Tipos de dados

serem manipulados.
Eles podem ser:

('1')
• real/float: valor real, ou seja, qualquer x ϵ R. ('0.4','π')

•

•

•

•


Tipos de dados

serem manipulados.
Eles podem ser:

('1')

• character: caracter unitário, valor que ocupa 1 espaço. ('a',' ')

•

•

•


Tipos de dados

serem manipulados.
Eles podem ser:

('1')


• boolean: tipo binário: verdadeiro ou falso.

•

•


Tipos de dados

serem manipulados.
Eles podem ser:

('1')



• array: sequência de valores ordenados. ([0,5,8,2])

•


Tipos de dados

serem manipulados.
Eles podem ser:

('1')



• array: sequência de valores ordenados. ([0,5,8,2])

• string: sequência de caracteres. ('abcd','b8t*%0')



Constantes

São dados definidos inicialmente e não passíveis de
alteração ao decorrer do código.



Variáveis

Ao decorrer do código, precisamos processar dados e
estes precisam ser gravados em algum local.



Variáveis

Ao decorrer do código, precisamos processar dados e
estes precisam ser gravados em algum local.
Aí que as variáveis entram. São recursos que armazenam
tipos de dados manipulados pelo código.



Variável local

É o tipo de variável que está presente dentro de alguma
função no código e ela só é válida para processos dentro
daquela função.



Variável global

É o tipo de variável que está predomina no código inteiro. É
válida em qualquer parte do código e pode ser manipulada a
qualquer momento.


● Bibliografia

Laços condicionais

Quando chega-se a um momento em que se deve tomar
uma decisão, podemos usar um laço condicional para executar
ou não um bloco de instruções.


Laços condicionais

Quando chega-se a um momento em que se deve tomar
uma decisão, podemos usar um laço condicional para executar
ou não um bloco de instruções.
Por exemplo, voltando ao caso da lâmpada, caso ela esteja
funcionando, não há necessidade de trocá-la. [figura1]


● Bibliografia

Laços repetitivos

Quando algo pode ser repetitivamente executado,
podemos utilizar um laço repetitivo para não ter que fazê-lo de
modo corrente e investir muitas linhas de código numa tarefa
simples.


Laços repetitivos

Quando algo pode ser repetitivamente executado,
podemos utilizar um laço repetitivo para não ter que fazê-lo de
modo corrente e investir muitas linhas de código numa tarefa
simples.
Por exemplo, se eu colocasse uma lâmpada nova e
queimada, deveria trocá-la novamente até que fosse instalada
uma lâmpada que funcione.


● Laços repetitivos - recursividade
● Bibliografia

Recursividade

Quando encontramos situações em que uma função é
chamada por ela mesma, dizemos que esta é uma função
recursiva.

funct = [x,y,funct]

Por exemplo, cálculo do número de Fibonacci:


● Bibliografia

Interação usuário-máquina

Um programa deve seguir uma funcionalidade. Se esta
funcionalidade requerer que o programa tenha uma interação
com o usuário, isso deve ser feito de modo muito claro.



Dizemos que isso seriam ações de entrada e saída de
dados.



dados.
Cada vez que inserimos um valor no programa, queremos
que ele faça os devidos procedimentos e nos retorne os
resultados.



dados.
Cada vez que inserimos um valor no programa, queremos
que ele faça os devidos procedimentos e nos retorne os
resultados.
Por exemplo, uma calculadora. Inserimos os valores e a
função desejada e ela informa o valor final.



Dentre as interações clássicas* entre usuário e máquina
destacam-se os dispositivos periféricos que classificam-se
entre de entrada e de saída.



Por exemplo, a tela e as saídas de som são dispositivos de
saída, enquanto que o teclado e o mouse são disposotivos de
entrada.



Por exemplo, a tela e as saídas de som são dispositivos de
saída, enquanto que o teclado e o mouse são disposotivos de
entrada.
* tecnologia touch screen



Já no código, podemos basicamente esclarecer isso como
formas de leituras e escritas, em que leitura seria uma função
para o programa “ouvir” o usuário e capturar as informações
por ele inseridas e escrita seria o modo de como o programa
leva informações ao usuário.


● Bibliografia

Exemplo “olá mundo!”

Em Python: Em C:
print “ola mundo!” # include <stdio.h>
int main (void){
printf (“ola mundo!”);
return 0;}


Exemplo “olá mundo!”

Vídeo-tutorial do código “Olá mundo!” em linguagem C.


● Bibliografia

Bases da linguagem Python

Variáveis em Pyhton não necessitam serem declaradas
predefinidademente como em muitas outras linguagens. A
qualquer momento no decorrer da implementação do código,
pode-se criar uma variável e também não é necessário rotular
um tipo para ela, pois são flexíveis quanto ao tipo.



A inserção de bibliotecas acontece antes de qualquer linha
de código e de forma:

import biblioteca



Os blocos de instruções são definidos por identação.



As funções são delimitadas pela palavra reservada def e
deve aparentar como:

def (x,y):
…
return valor



A partir das funções raw_input() and print() pode-se ler do
teclado e escrever na tela, respectivamente, os valores
informados por parâmetro.



Como no exemplo “Ola Se quiséssemos adquirir um
mundo!”, a função print foi valor enviado pelo usuário,
apresentada: usaríamos o raw_input:

print(“ola mundo!”) a=raw_input("digite valor
X: ")



A função print() aceita seus A função raw_input() imprime
argumentos repassando-os seu argumento em tela e
para a tela. Assim, se espera por entrada de dados.
pusermos algo entre aspas,
Ex.: aux = raw_input('digite
esta será uma string a ser valor: ')
impressa. Se pusermos uma
expressão matemática, seu # Agora a variável aux conterá valor
resultado será impresso. que o usuário digitar em forma de
string. Obs.: se quisermos
Ex.: print(7+5) transformar este valor em real,
poderemos fazer float(aux).
$ 12


Laços condicionais:

if ( condicao ): if ( condicao1 ):
… ...
else: elif ( condicao2 ):
… …
else:
...



Laços repetitivos:

while ( condicao ):
...



Definição de funções:

def funcao ( parametros ):
...


Lista: lst = [ intens ]
É um array, ou seja, uma sequênia de elementos de
qualquer tipo.


qualquer tipo.

lst = ['a', 3, 3.14159, 'abc'] : cria lista com estes valores


qualquer tipo.

lst[i]: retorna o elemento na posição i


qualquer tipo.

lst[i:j]: retorna os elementos da posição i até a posição j


qualquer tipo.

lst.append(aux): insere parametro aux no fim da lista


qualquer tipo.

lst.insert(1,'alfa'): insere a string 'alfa' na posição 1 da lista


qualquer tipo.

lst.remove('alfa'): remove o elemento 'alfa'


qualquer tipo.

lst.index(3.14159): retorna a posição na lista do valor 3.14159


qualquer tipo.

lst.sort(): ordena a lista


qualquer tipo.

lst.sort(): ordena a lista
lst.reverse(): inverte a ordem da lista

● Bibliografia

Exercícios práticos

Agora, mãos à obra!



Escrever as expressões algébricas computacionais para as
expressões abaixo:

a) f =ax−
4 3
3
x

f =
x
b) 3

1
c) f=
3 x2

d) f =e x 2 a e x

e) f =xy



Escrever as expressões algébricas computacionais para as
expressões abaixo:

a) f =ax−
4 3
3
x f = a*x – (4/3)*x*x*x ou f = a*x - (4/3)*x**3
f =
x
b) 3 f = sqrt(x)/3
1
c) f=
3 x2 f = 1 / (3 x*x) ou f = 1/(3x**2)

d) f =e x 2 a e x
f = exp(x) + 2*a*exp(x) ou f = (1+2*a)*2.71**x

e) f =xy f = x**y


Implementar um código que imprima “ 2 + 3 = 5 ” na tela.



Implementar um código que imprima “ 2 + 3 = 5 ” na tela.

Resposta:

print(“ 2 + 3 = ”,2+3) a=2
b=3
c=a+b
print(a,“+”,b,“=”,c)



Implementar um código que calcule e retorne a média entre
3 notas.



Implementar um código que calcule e retorne a média entre
3 notas.

Resposta:

n1=4.8
n2=6.5
n3=7.0
print((n1+n2+n3)/3)



Implementar um código que solicite ao usuário um número
inteiro e retorne se ele é par ou ímpar.



inteiro e retorne se ele é par ou ímpar.

Resposta:

n = raw_input(“digite numero inteiro: ”)
if (n%2 == 0):
print (“par”)
else:
print (“impar”)



inteiro e retorne sua tabuada (1 → 10).



inteiro e retorne sua tabuada (1 → 10).

Resposta:

n = raw_input(“digite numero inteiro: ”)
i = 0
while (i<=10):
print (n,“*”,i,“=”,n*i)



Implementar um código que retorne o fatorial de um
número solicitado ao usuário.



Implementar um código que retorne o fatorial de um
número solicitado ao usuário.

Resposta:

def fatorial(n):
if n <= 1:
return 1
else:
return n*fatorial(n-1)
n=raw_input('digite numero inteiro: ')
print(fatorial(int(n)))

● Bibliografia

Bibliografia

● Cechinel, C.; Ferrari, F. Introdução a algoritmos e programação v2.2
Unipampa; 2008.
● Tonet, B.; Koliver, C. Introdução aos algoritmos NAPRO/UCS.

● Apostila de algoritmos CFET Campos; 2007.

● Silva, J. L. Introdução à linguagem de programação Python. Com
aplicações ao cálculo científico ; 2008.
● Ferrari, F. Computação científica com Python; 2010.


Introdução ao conhecimento de algoritmos e prática de programação - Giovani Cogo

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

Ähnlich wie Introdução ao conhecimento de algoritmos e prática de programação - Giovani Cogo

Ähnlich wie Introdução ao conhecimento de algoritmos e prática de programação - Giovani Cogo (20)

Mehr von Tchelinux

Mehr von Tchelinux (20)

Introdução ao conhecimento de algoritmos e prática de programação - Giovani Cogo