AULA 1 - Programação 1 - Graduação

AULA 1 DIA 05 e 10/02/2015

Como fazer um churrasco

Vamos observar atentamente este vídeo para iniciarmos o nosso curso de programação:

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O que tem o churrasco com a nossa aula?

-Trata-se de uma sequência de passos para execução de um objetivo.

Exercício: Na forma textual, descrever as etapas para fazer um bom churrasco.

O que é um algoritmo?

Um algoritmo pode ser visto como uma sequência de instruções ou operações que resolvem um dado problema.

- A receita de um bom churrasco corresponde a um algoritmo.

Como representar um algoritmo?

Uma forma é representar na forma textual ordenada:

Comprar a carne
Colocar carvão na churrasqueira
Acender o carvão
Cortar a carne (picanha)
Espetar a carne
Salgar a carne
Colocar a carne na churrasqueira
Aguardar a carne ficar no ponto desejado
Bater a carne
Servir a carne

Outras formas são mais apropriadas para o uso no meio computacional:

Pseudo-código: é uma forma genérica de escrever um algoritmo, utilizando uma linguagem simples

(nativa a quem o escreve, de forma a ser entendida por qualquer pessoa) sem necessidade de conhecer a

sintaxe de nenhuma linguagem de programação.

Fluxogramas: veremos a seguir.

A PENSAR: É possível mudar a ordem das instruções?

É possível paralelizar algumas instruções?

Para que servem os algoritmos?

Uma receita de bolo é apropriada para ser executada por um ser humano.

Um procedimento de como trocar um pneu também.

Mas muitas vezes queremos que o algoritmo seja executado por uma máquina! O computador é perfeito para isto!

Neste curso vamos nos concentrar no desenvolvimento de algoritmos simples, desde a sua concepção até a sua

implementação através de uma LINGUAGEM DE

PROGRAMAÇÃO - a linguagem C , por exemplo.

Um PROGRAMA implementa um algoritmo. É o algoritmo materializado na forma de uma sequência de instruções.

Neste sentido, vamos entender minimamente o funcionamento de um computador.

A Descrição de Algoritmos usando Fluxogramas

Um fluxograma é uma linguagem semi-gráfica que pode ser utilizada para descrição de algoritmos.

Exemplo: O algoritmo de cálculo da média de dois números:

Pontos fortes: permite fácil entendimento do algoritmo, mesmo para pessoas leigas.

Ponto fraco: a descrição das estrutura dos dados inexiste. O usuário deve descrevê-los a parte.

Observe no exemplo anterior que nada é dito sobre as variáveis NUM1, NUM2 e MEDIA.

Símbolos de um Fluxograma

Teste de Mesa

Constantes e Variáveis

Algoritmos operam sobre dados. O que podem ser estes dados?

Podem ser: Variáveis e Constantes

No exemplo anterior podemos identificar três variáveis NUM1, NUM2 e MEDIA

Também podemos identificar uma CONSTANTE. O número 2.

Tipo de Variáveis:

Numéricas: reais e inteiras

Ex.: NUM1 = 5.5 /* NUM1 é uma variável real */

Booleanas: true ou false

Ex.: RES = TRUE /* RES é uma variável booleana */

Caracter:

Ex.: LETRA = 'A'

Alfanumérica:

Ex.: FRASE = "ALO MUNDO"

E como estas variáveis armazenam os dados?? Depende da linguagem usada.

Vamos passar uma primeira noção do C.

Expressões

Expressões sentenças que relacionam variáveis e constantes através de operadores matemáticos

e que RESULTAM em um valor.

A instrução do algoritmo:

MEDIA = (NUM1 + NUM2) / 2

será considerada como uma expressão, que usa os operadores '+', '/' e '='

O operador '=' é um OPERADOR DE ATRIBUIÇÃO e indica que a expressão do lado direito

do '=' será atribuída a variável do lado esquerdo.

Neste curso, para mantermos coerência com a Linguagem C, consideraremos que a expressão

como um todo resulta no valor que é atribuído a variável.

Operadores Aritméticos

Os operadores aritméticos que usaremos neste curso serão os disponíveis no C:

Operador	Significado
+	adição
-	subtração
*	multiplicação
/	divisão
%	módulo
++	incremento
--	decremento

Os operadores desconhecidos aqui são o módulo (resto), cujo significado é o resto da divisão entre dois números inteiros.

Exemplo, se B possui o valor 9, então o resultado da atribuição na expressão:

A = B%2

será 1.

Incremento ++:

B = 0

B++

B será igual a 1.

Decremento --:

C = 10

C--

C será igual a 9.

Representando o algoritmo com pseudo-código

ALGORITMO MEDIA VARIAVEIS

  NUM1: INTEIRO
  NUM2: INTEIRO
  MEDIA: REAL

INICIO

  LER NUM1
  LER NUM2
  MEDIA = (NUM1+NUM2)/2
  MOSTRAR MEDIA

FIM
</syntaxhighlight>

Representando o algoritmo em linguagem C

#include <stdio.h>

main()
{
  int num1,num2;
  float media;

  scanf("%d",&num1);
  scanf("%d",&num2);
  media = (num1+num2)/2.0;
  printf("media = %f\n", media);
}

Exercícios

1. Fazer um algoritmo na forma de fluxograma para calcular o valor y de uma função de uma reta  $y=5x+2$  dado x. Identifique quem são as variáveis e constantes do problema.
2. a) Fazer um algoritmo na forma de fluxograma para calcular o DELTA de uma equação do segundo grau, dados os coeficientes a e b. OBS:  $DELTA=b^{2}-4ac$ .

b) Apresente uma variação de solução do exercício (2) usando apenas duas variáveis para armazenamento de dados.

3. Implementar um algoritmo na forma de fluxograma para calcular o ponto de intersecção de duas retas dados os pontos: a1, b1, a2 e b2. 
4. Implementar um algoritmo na forma de pseudocódigo para calcular a conversão de Celsius para Farenheit.
5. Implementar um algoritmo na forma de pseudo-código para calcular a corrente sobre
um resistor, dado a tensão V aplicada sobre ele. Considere um resistor com R constante de 1kΩ.
6. Incremente o exercício 5 para computar também a potência dissipada sobre o resistor.
7. Implementar um algoritmo na forma de pseudo-código para converter um ângulo em radianos para graus.
8. O problema da raposa, do milho e da galinha

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EXERCÍCIO 8 a) Descrever na forma de etapas um solução para o problema da raposa, do milho e da galinha.Note que somente é possível escrever o algoritmo se tivermos uma solução para o problema.EXERCÍCIO 8 b) Descrever na forma de etapas uma solução para o problema dos canibais e padres.



9. Torres de Hanoi

Veja este jogo:

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EXERCÍCIO 9 a) Escrever na forma de etapas numeradas a solução para o problema
das torres de Hanói usando 3 discos.

EXERCÍCIO 9 b) Escrever na forma de etapas numeradas a solução para o problema
das torres de Hanói usando 4 discos.

10. Implementar um fluxograma para computar a área e o comprimento de uma circunferência dado o RAIO.
11. Implementar um fluxograma para ler um número complexo (ler por partes) no formato retangular e apresentar o módulo e o ângulo EM GRAUS do mesmo (formato polar).

Suponha que você dispõe de uma função ATG() que calcula o arco em radianos de uma dada tangente.

12. Implementar um fluxograma para apresentar a velocidade no instante T (a ser fornecido) de um corpo de massa 1kg que está inicialmente parado (em T=0) e submetido a força F também fornecida como entrada. :Despreze atrito.

Vi=0
O-->
m=1kg    F=1N