Relatório de Aula Prática - Algoritmos e Lógica de Programação

Algoritmos e Lógica de Programação Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Algoritmos e Lógica de Programação OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Desenvolver um programa utilizando os fundamentos da lógica de programação de maneira estruturada utilizando recursos básicos como estruturas de decisão e repetição e uso de variáveis e seus tipos INFRAESTRUTURA Instalações Computador com o programa Dev CC Materiais de consumo Descrição Quantidade de materiais por procedimentoatividade Computador 1 por aluno Software Sim X Não Em caso afirmativo qual Dev CC Pago Não Pago X Tipo de Licença Gratuita Descrição do software DevC é um ambiente de desenvolvimento integrado livre que utiliza os compiladores do projeto GNU para compilar programas para o sistema operacional Microsoft Windows Suporta as linguagens de programação C e C e possui toda a biblioteca ANSI C Equipamento de Proteção Individual EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Desenvolvimento de um programa utilizando a Linguagem CC Atividade proposta Desenvolvimento de um programa utilizando a Linguagem CC 3 Procedimentos para a realização da atividade Você deverá Realizar o download e instalar o DEV CC o aluno poderá utilizar outro ambiente de desenvolvimento no entanto é importante que a linguagem utilizada seja o CC Após a instalação do programa o aluno deverá abrir um projeto Arquivo Novo Projeto como indicado na Figura 1 Figura 1 Criando um projeto Uma nova janela vai se abrir e nesta o aluno escolherá a opção Console Application e Projeto C como indicado na Figura 2 Figura 2 Criando um projeto 4 Uma nova janela aparecerá o aluno deverá escolher qual pasta o projeto será armazenado e qual é o nome deste projeto como indicado na Figura 3 Figura 3 Salvando e renomeando o projeto Após esta configuração o ambiente de desenvolvimento está pronto para ser utilizado e elaborar o problema proposto a seguir Problema Proposto Faça um programa problema utilizando conjectura de Collatz Esta conjuntura toma um número natural n se n for par será dividido por 2 se n for ímpar será multiplicado por 3 e ao resultado será somado 1 Repetese o processo indefinidamente A Conjectura de Collatz estabelece que com essas duas regras simples todos os números naturais chegam até 1 e a partir daí o laço 1421421421 se repete indefinidamente Matematicamente as regras são n n2 se n é par n 3n 1n se n é ímpar Vamos então fazer um programa que calcula todos os números da sequência de Collatz para uma entrada qualquer A sequência de comandos é Entrar com um número inteiro positivo superior a 1 Se o número for par dividir por dois Se o número for ímpar multiplicar por três e somar 1 Pela conjectura de Collatz a sequência sempre termina em 1 como já foi explanado Solicitar o número cuja sequência de Colatz será calculada Para conferir a sequência gerado o seguinte site gera a sequência gerada de acordo com uma entrada httpcehumilchuminhoptcollatz 5 Checklist Criar um projeto no Dev CC Desenvolver a solução para o problema proposto RESULTADOS Resultados da aula prática Elaborar um relatório que deverá conter introdução métodos resultados e conclusão sobre o assunto desenvolvido em aula prática Algoritmos e Lógica de Programação Relatório de Atividades Aluno Fabricio Marques Rosa Joinville 2024 Sumário 1 Introdução 1 2 Metodologia 1 3 Resultados 2 4 Conclusão 4 Referências 5 1 Introdução A linguagem de progrramação C foi criada por Dennis Ritchie em 1971 na Bell Labs e é uma das linguagens de programação mais antigas ainda em uso A linguagem C é uma linguagem de programação de propósito geral e é conhecida por sua eficiência e controle de hardware sendo bastante utilizada em sistemas operacionais e aplicações de baixo nível PAMBOUKIAN ZAMBONI BARROS 2010 Já a linguagem de programação C foi criada por Bjarne Stroustrup em 1980 também na Bell Labs e é uma extensão da linguagem C A linguagem C é uma linguagem de programação de propósito geral orientada a objetos e é conhecida por sua eficiência e flexibilidade sendo bastante utilizada em aplicações de alto nível PAMBOUKIAN ZAMBONI BARROS 2010 Diversos são os ambientes de programação que podem ser utilizados para programa em CC podemos citar os programas gratuitos CodeBlocks DevC e o Visual Studio Code É importante ressaltar que tanto a linguagem C quanto a linguagem C são linguagens de programação compiladas ou seja o código fonte é transformado em código de máquina antes de ser executado Como compiladores para a linguagem CC podemos citar o GCC o Clang e o Visual C Apresentada introdução sobre estas linguagens de programação o presente relatório tem por objetivo apresentar o desenvolvimento de um programa em CC que realiza a implementação da conjectura de Collatz no ambiente de desenvolvimento DevC 2 Metodologia A conjectura de Collatz também conhecida como problema de Syracuse é um problema matemático não resolvido que consiste em determinar se a sequência de números inteiros positivos gerada a partir de um número inteiro positivo n é finita A sequência é gerada da seguinte forma se o número n é par então o próximo número é n2 se o número n é ímpar então o próximo número é 3n 1 A conjectura de Collatz afirma que a sequência sempre chega ao número 1 independentemente do número inicial n O programa desenvolvido em CC realiza a implementação da conjectura de Collatz recebendo como entrada um número inteiro positivo n maior que zero e exibindo a sequência de números gerada a partir do número n até o número 1 O programa foi desenvolvido no ambiente de desenvolvimento DevC e utiliza como compilador o MinGW O programa desenvolvido é apresentado abaixo 1 include cstdlib 2 include iostream 3 4 using namespace std 5 6 int mainint argc char argv 7 8 int n 9 cout Digite um numero inteiro maior ou igual a 1 10 cin n 11 while n 1 12 13 cout Entrada invalida Digite um numero inteiro maior ou igual a 1 1 14 cin n 15 16 17 do 18 19 if n 2 0 20 21 n n 2 22 23 24 else 25 26 n 3 n 1 27 28 cout n endl 29 while n 1 30 31 systemPAUSE 32 return EXITSUCCESS 33 No código uma variável inteira n é declarada para armazenar o número inteiro positivo fornecido pelo usuário O programa solicita ao usuário que entre com um número inteiro positivo maior ou igual a 1 e verifica se a entrada é válida Caso a entrada seja inválida o programa solicita novamente para que o usuário entre com um número inteiro positivo maior ou igual a 1 O programa então realiza a implementação da conjectura de Collatz gerando a sequência de números a partir do número n até o número 1 O programa exibe a sequência de números gerada na tela e finaliza sua execução 3 Resultados O programa apresentado uma vez compilado e executado solicita ao usuário que entre com um número inteiro positivo maior ou igual a 1 Exemplos de execução do programa são apresentados abaixo Figura 1 Execução do programa com entrada válida 2 Figura 2 Execução do programa com entrada inválida Na Figura 1 é apresentada a execução do programa com uma entrada válida em que o usuário entra com o número inteiro positivo 5 e a sequência de números gerada a partir do número 5 até o número 1 é exibida na tela Já na Figura 2 é apresentada a execução do programa com uma entrada inválida em que o usuário entra com o número 0 e o programa solicita novamente para que o usuário entre com um número inteiro positivo maior ou igual a 1 na sequência é inserido o número 5 e mais uma vez o programa solicita para que o usuário entre com um número inteiro positivo maior ou igual a 1 por fim é inserido o número inteiro 7 e a sequência de números gerada a partir do número 7 até o número 1 é exibida na tela Na Figura 3 é apresentada a sequência de Collatz para o número 7 utilizando uma ferramenta online1 Conforme apresentado a sequência de Collatz obtida para o número 7 foi a mesma obtida para o programa desenvolvido sendo a sequência apresentada na Figura 2 1 httpsgoodcalculatorscomcollatzconjecturecalculator 3 Figura 3 Sequência de Collatz para o número 7 utilizando uma ferramenta online 4 Conclusão A partir da tarefa de implementação da conjectura de Collatz em CC foi possível desenvolver um programa que realiza a geração da sequência de números a partir de um número inteiro positivo fornecido pelo usuário A atividade prática permitiu a aplicação dos conceitos de lógica de programação e estruturas de controle de fluxo e estruturas de repetição bem como a utilização de um ambiente de desenvolvimento e um compilador para a linguagem CC 4 Referências PAMBOUKIAN S V D ZAMBONI L C BARROS E A R Aplicações Científicas em C da programação estruturada à programação orientada a objetos São Paulo Páginas Letras 2010 5