Técnicas de Desenvolvimento de Algoritmos: Estrutura e Orientações de Estudo

Técnicas de Desenvolvimento de Algoritmos Material Teórico Responsável pelo Conteúdo Profª Me Ana Fernanda Gomes Ascencio Revisão Textual Jaquelina Kutsunugi Revisão Técnica Profª Esp Margarete Eliane da Silva Almendro Estrutura Geral de um Algoritmo Estrutura Sequencial dos Algoritmos Desenvolver algoritmos em fluxograma e em pseudocódigo com apenas estruturas sequenciais OBJETIVO DE APRENDIZADO Estrutura Geral de um Algoritmo Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional siga algumas recomendações básicas Assim Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina Por exemplo você poderá determinar um dia e horário fixos como seu momento do estudo Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar lembrese de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo No material de cada Unidade há leituras indicadas e entre elas artigos científicos livros vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade Além disso você tam bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados Após o contato com o conteúdo proposto participe dos debates mediados em fóruns de discus são pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento além de propiciar o contato com seus colegas e tutores o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco Evite se distrair com as redes sociais Mantenha o foco Evite se distrair com as redes sociais Determine um horário fixo para estudar Aproveite as indicações de Material Complementar Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar lembrese de que uma Não se esqueça de se alimentar e de se manter hidratado Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias Isso amplia a aprendizagem Seja original Nunca plagie trabalhos UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo Estrutura Sequencial dos Algoritmos Conforme mencionado na Unidade 1 o desenvolvimento de programas é com preendido de 3 etapas análise onde estudase o enunciado do problema para definir os dados de entrada o processamento e os dados de saída algoritmo onde utilizandose da descrição narrativa o fluxograma ou português estruturado descrevemos o problema com suas soluções e finalmente codificação onde o algoritmo é transformado em códigos de uma linguagem de programação Assim nesta Unidade vamos aprofundarnos na etapa ALGORITMO enten dendo como cada uma de suas partes são desenvolvidas Podemos desenvolver ALGORITMOS apenas no papel ou fazer o uso de fer ramentas que nos auxiliem neste processo e nesse caso usaremos a Ferramenta VisualG Neste link é possível consultar uma apostila cujo autor é o desenvolvedor da ferramenta VisualG httpsbitly2Sl2JHB Explor A partir deste momento vamos explorar a estrutura sequencial de um algoritmo em fluxograma e em pseudocódigo Um fluxograma tem no mínimo 3 elementos ou seja o início o processamen to e o fim seguindo os símbolos definidos na Tabela da Unidade 1 Figura 1 Estrutura sequencial em fluxograma 8 9 Já em pseudocódigo temos uma quantidade maior de detalhes como descrito a seguir as seguintes partes cabeçalho algoritmo nome comentários sempre pre cedidos de seção de declarações de variáveis var listadevariáveis tipo bem como as palavras início e fimalgoritmo que delimitam o bloco de processamento algoritmo nome Função Autor Data seção de declarações de variáveis e constantes var listadevariaveis tipo inicio processamento fimalgoritmo Neste link é possível fazer o download da ferramenta VisualG httpbitly2Sw915a Explor Segundo Ascencio e Campos 2012 p 7 um ALGORITMO e posteriormente um PROGRAMA recebe dados tais dados precisam ser armazenados no computador para serem utiliza dos posteriormente no processamento Este armazenamento é feito na memória Desta forma uma variável representa uma posição de memó ria possuindo nome e tipo Cujo conteúdo pode variar ao longo do tem po durante a execução de um programa Embora uma variável possa as sumir diferentes valores ela só pode armazenar um valor a cada instante Os fluxogramas utilizam variáveis mas não fazem suas declarações ou detalha mentos já no portugol ou pseudocódigo existe uma seção específica para suas declarações Esta seção deve começar com a palavra var seguida da lista de variáveis e de seus respectivos tipos conforme exemplo a seguir var listadevariaveis tipo 9 UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo Os tipos de dados mais utilizados são numérico literal e lógico descritos a se guir segundo Ascencio e Campos 2012 p 8 a Numérico os dados numéricos dividemse em dois grupos inteiros e reais Os números inteiros podem ser positivos ou negativos e NÃO possuem parte decimal Este tipo de dado quando armazenado na memória do computador ocupa 2 bytes por isso temos 28 x 28 216 65536 possi bilidades de representação dos números inteiros A faixa de valores intei ros possíveis vai de 32767 32766 0 32767 32768 Exemplos de dados numéricos inteiros ASCENCIO CAMPOS 2012 p 8 23 98 0 1350 357 237 2 Os números reais podem ser positivos ou negativos e possuem parte deci mal Este tipo de dado quando armazenado na memória do computador ocupa 4 bytes por isso temos 28 x 28 x 28 x 28 232 possibilidades de representação dos números reais A faixa de valores reais possíveis é mui to maior e possui de 6 a 11 dígitos significativos com sinal Exemplos de dados numéricos reais ASCENCIO CAMPOS 2012 p 9 2345 34689 3488 00 2470 OBSERVAÇÃO os números reais seguem a notação da língua inglesa ou seja a parte decimal é separada da parte inteira por um ponto e não por uma vírgula ASCENCIO CAMPOS 2012 p 9 b Lógico São também chamados dados booleanos por causa da álgebra de Boole e podem assumir os valores VERDADEIRO ou FALSO Este tipo de dado quando armazenado na memória do computador ocupa 1 byte pois possui apenas duas possibilidades de representação ASCEN CIO CAMPOS 2012 p 9 10 11 c Literal ou Caractere São dados formados por um único caractere ou por uma cadeia de caracteres Estes caracteres podem ser as letras maiúsculas as letras minúsculas os números não podem ser usados para cálculos e os caracteres especiais Este tipo de dado quan do armazenado na memória do computador ocupa um byte para cada caractere ASCENCIO CAMPOS 2012 p 9 Exemplos de dados literais ASCENCIO CAMPOS 2012 p 9 aluno 1234 internet 034 1 2 Segundo Ascencio e Campos 2012 p 9 os identificadores são os nomes das variáveis dos programas das constantes das rotinas das unidades dentre outros As regras básicas para a formação dos identificadores são segundo Ascencio e Campos 2012 p 9 os caracteres que você pode utilizar na formação dos identificadores são os números as letras maiúsculas as letras minúsculas e o carac tere sublinhado o primeiro caractere deve ser sempre uma letra ou o caractere subli nhado não são permitidos espaços em branco e caracteres especiais não podemos usar as palavras reservadas nos identificadores ou seja palavras que pertencem a uma linguagem de programação Exemplos de identificadores válidos segundo Ascencio e Campos 2012 p 10 A a nota NOTA X5 A32 NOTA1 MATRICULA 11 UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo nota1 dia IDADE Exemplos de identificadores inválidos segundo Ascencio e Campos 2012 p 10 5b por começar por número e 12 por conter espaço em branco xy por conter o caractere especial prova 2n por conter espaço em branco nota2 por conter o caractere especial case por ser palavra reservada SET por ser palavra reservada É importante lembrar que existem regras a serem utilizadas nos identificadores e seus tipos devem possibilitar armazenagem dos dados necessários nas operações Assim o operador passounaprova lógico está de acordo com a realidade Os identificadores são os nomes das variáveis e das constantes logo além de seguir as re gras é muito interessante colocar nomes que lembrem os conteúdos a serem armazenados o que facilita a futura manutenção nos algoritmos e nos programas Explor Segundo Ascencio e Campos 2012 p 19 o comando de atribuição é uti lizado para atribuir valores ou operações a variáveis sendo representado pelos símbolos a seguir Quadro 1 Comando de atribuição em fluxograma e em pseudocódigo fluxograma pseudocódigo 12 13 EXEMPLO x 4 x x 2 y aula teste falso Segundo Ascencio e Campos 2012 p 19 o comando de entrada é utilizado para receber dados digitados pelo usuário Os dados recebidos são armazenados em variáveis Este comando é representado seguindo o quadro abaixo Quadro 2 Comando de entrada em fl uxograma e em pseudocódigo fl uxograma pseudocódigo LEIA nomedavariável LEIA listadevariáveis EXEMPLO Quadro 3 Exemplos de comando de entrada em fl uxograma e em pseudocódigo fl uxograma pseudocódigo LEIA X Um valor digitado pelo usuário será armazenado na variável X LEIA Y Z Os valores digitados pelo usuário serão armazenados nas variáveis Y e Z 13 UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo Segundo Ascencio e Campos 2012 p 20 o comando de saída é utilizado para mostrar dados na tela ou na impressora Este comando é representado se guindo o quadro abaixo Quadro 4 Comando de saída em fluxograma e em pseudocódigo fluxograma pseudocódigo ESCREVA nomedavariável ESCREVA mensagem nomedavariável EXEMPLO Quadro 5 Exemplos de comando de entrada em fluxograma e em pseudocódigo fluxograma pseudocódigo x ESCREVA X Conteúdo de Y Y ESCREVA Conteúdo de Y Y Mostra a mensagem Conteúdo de Y e em seguida o valor armazenado na variável Y Nos algoritmos também utilizamos os operadores matemáticos e estes seguem as mesmas prioridades da matemática Quadro 6 Operadores matemáticos operador Função somar subtrair Multiplicar Dividir 14 15 A estrutura mínima de um algoritmo consiste em receber dados fazer o proces samento e gerar uma saída Observe o infográfico a seguir Figura 2 Estrutura sequencial em algoritmos Fonte Levente Janos 123RF Desse ponto em diante faremos alguns exemplos de algoritmos utilizando FLU XOGRAMA e PSEUDOCÓDIGO 15 UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo EXEMPLO 1 Faça um algoritmo para calcular a média aritmética entre duas notas Figura 3 Fluxograma do algoritmo para calcular a média entre duas notas A seguir o EXEMPLO 1 em pseudocódigo algoritmo exemplo1 Função calcular a média aritmética entre duas notas Autor Ana Fernanda revisão Margarete E S Almendro Data 24122018 07022020 seção de declarações de variáveis e constantes var nota1 nota2 media real inicio escreval digite a primeira nota leia nota1 escreval digite a segunda nota leia nota2 media nota1 nota22 escreval Média media fimalgoritmo 16 17 EXEMPLO 2 Faça um algoritmo para calcular a média ponderada entre duas notas cujos pesos são 2 e 3 Figura 4 Fluxograma para calcular a média ponderada entre duas notas A seguir o EXEMPLO 2 em pseudocódigo algoritmo exemplo2 Função calcular a média ponderada entre duas notas peso da primeira nota 2 peso da segunda nota 3 Autor Ana Fernanda revisão Margarete E S Almendro Data 24122018 07022020 seção de declarações de variáveis e constantes var nt1 nt2 mp real inicio escreva digite a primeira nota leia nt1 escreva digite a segunda nota leia nt2 mp nt1 2 nt2 35 escreva Média ponderada mp fimalgoritmo 17 UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo EXEMPLO 3 Faça um algoritmo para calcular o novo preço de um produto sabendo que o percentual de desconto será informado pelo usuário Figura 5 Fluxograma do algoritmo para calcular o preço com desconto A seguir o EXEMPLO 3 em pseudocódigo algoritmo exemplo3 Função calcular o novo preço de um produto o percentual de desconto será informado pelo usuário Autor Ana Fernanda revisão Margarete E S Almendro Data 24122018 07022020 seção de declarações de variáveis e constantes var preco perc novo real inicio 18 19 escreva digite o preço leia preco escreva digite o percentual leia perc novo preco preco perc100 escreva Novo preço novo fimalgoritmo Assim nesta Unidade exploramos a estrutura sequencial dos algoritmos 19 UNIDADE Estrutura Geral de um Algoritmo Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade Sites VisualG No site a seguir é possível fazer download da ferramenta VISUALG utilizada para testar algoritmos desenvolvidos em pseudocódigo httpbitly2Sw915a Livros Fundamentos da Programação de Computadores O livro Fundamentos da Programação de Computadores no Capítulo 3 apresenta a teoria sobre Estruturas Sequenciais e vários exemplos Ao final deste capítulo existem duas listas de exercícios uma resolvida e a outra a resolver ASCENCIO A F G CAMPOS E A V Fundamentos da Programação de Computadores 3 ed São Paulo Pearson 2012 Algoritmos Teoria e Prática O livro Algoritmos Teoria e Prática do autor Thomas Cormen é um clássico na área de Computação e aborda o desenvolvimento de algoritmos na teoria e na prática CORMEN T H Algoritmos Teoria e Prática Rio de Janeiro Campus 2012 Algoritmos O livro Algoritmos de José Augusto Manzano é muito indicado para quem está começando a desenvolver algoritmos tendo em vista uma possível sequência didática de aprendizagem e uma linguagem apropriada para iniciantes MANZANO J A N G Algoritmos 28 ed São Paulo Pearson 2016 20 21 Refe r ências ASCENCIO A F G CAMPOS E A V Fundamentos da Programação de Computadores 3 ed São Paulo Pearson 2012 21 Cruzeiro do Sul Educacional