ALGORITMOS E LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO I

ALGORITMOS E LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO I

1. INTRODUÇÃO À LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO

   • De acordo com Forbellone (2005), a lógica também pode ser interpretada como a “ciência das formas do pensamento”, uma vez que a forma mais complexa do pensamento é o raciocínio e, portanto, a lógica estuda a correção do raciocínio
   • A lógica de programação utiliza-se do uso correto das leis do pensamento e dos processos de raciocínio na programação de computadores, com o objetivo de racionalizar e desenvolver técnicas que auxiliem na produção de soluções logicamente válidas e coerentes e que resolvam com eficiência os problemas que se deseja programar (FORBELLONE, 2005)

2. CONCEITOS INICIAIS

   • Nos dias atuais o computador é uma ferramenta essencial em diversos setores da sociedade. São apresentados nos mais diversos formatos, desde o computador de mesa, os desktops, os portáteis, notebooks e tablets, até os supercomputadores que realizam cálculos exorbitantes
   • De acordo com Guedes (2014), para que o computador possa executar tarefas é necessário efetuar uma programação com uma sequência bem definida de instruções e essa elaboração de sequência bem definida é conhecida como algoritmo
   • É muito comum em nosso dia a dia nos depararmos com diversos exemplos de algoritmos. Um exemplo cotidiano é o da receita de bolo, onde está descrito um conjunto de ingredientes essenciais, com suas respectivas quantidades e uma sequência de passos que devem ser executados para que o resultado final seja alcançado com sucesso

3. COMO CONSTRUIR ALGORITMOS

   • a. Compreender completamente o problema a ser resolvido e destacar os pontos mais importantes e os objetos que o compõem
   • b. Definir os dados de entrada, isto é, quais dados serão fornecidos e quais objetos fazem parte do cenário do problema.
   • c. Definir o processamento. Quais operações serão efetuadas e quais serão as restrições para essas operações. A responsabilidade de transformar os dados de entrada em dados de saída e de verificar quais objetos são responsáveis pela atividade é atribuição do processamento;
   • d. Definir os dados de saída.
   • e. Construir o algoritmo utilizando um dos tipos mais comuns de algoritmos
   • f. Testar o algoritmo através de simulações.

4. TIPOS DE ALGORITMOS: LINGUAGEM NATURAL, FLUXOGRAMA E PSEUDOCÓDIGO

   • Um algoritmo é uma linha de raciocínio que pode ser descrito de diversas maneiras, de forma textual ou gráfica, e cada uma dessas técnicas tem suas vantagens e desvantagens, mas ambas permitem um nível elevado de clareza em relação ao fluxo de execução
   • Linguagem natural ou descrição narrativa consiste em analisar o problema e escrever utilizando uma linguagem natural, por exemplo, a língua portuguesa os passos para a sua resolução
   • O algoritmo baseado em fluxograma consiste em interpretar o enunciado do problema e escrever os passos a serem seguidos para a solução do problema utilizando símbolos gráficos predefinidos
   • Também conhecido como portugol o pseudocódigo consiste em interpretar o enunciado do problema e escrever os passos a serem seguidos para a sua resolução através de regras predefinidas

5. COMANDOS DE ENTRADA E SAÍDA

   • O comando de entrada em algoritmos é utilizado para receber os dados digitados pelo usuário e que serão armazenados em variáveis (ASCENCIO, 2012), ou seja, a finalidade desse comando é atribuir o dado a ser fornecido para uma variável identificada
   • Quando o assunto é programação esbarramos em dois tipos de valores: as variáveis, que se alteram conforme determinadas condições e que exigem que o algoritmo esteja preparado para atender essas alterações e os valores constantes, que não se alteram, permanecem sempre os mesmos, não importando a condição
   • Variáveis
   • Constantes
   • Expressões Aritméticas e Lógicas

6. TABELA-VERDADE (OPERADORES LÓGICOS)

   • Os operadores lógicos são utilizados para associar expressões que estabelecem uma comparação entre valores, segundo Guedes (2014), para a formação de novas proposições lógicas compostas a partir de outras proposições lógicas mais simples
   • A tabela-verdade é o conjunto de todas as possibilidades combinatórias entre os valores de diversas variáveis ou expressões lógicas em função do operador lógico utilizado que se encontram em duas possíveis situações, verdadeiro ou falso (FORBELLONE, 2005) (GUEDES, 2014), sendo uma ferramenta muito utilizada para facilitar a análise da combinação de expressões e variáveis

7. ESTRUTURA SEQUENCIAL

   • De acordo com Forbellone (2005), uma estrutura sequencial de um algoritmo está relacionada com o fato de que o conjunto de ações primitivas será executado em uma sequência linear de cima para baixo e da esquerda para a direita, ou seja, da mesma maneira em que foram escritas
   • Segundo Forbellone (2005), o modelo abaixo representa um modelo básico de estrutura sequencial para se escrever um algoritmo, identificando o bloco, colocando início e fim, e dentro iniciando a declaração das variáveis e depois o corpo do algoritmo

8. ESTRUTURA DE SELEÇÃO

   • A seleção simples é utilizada para testar certa condição antes de executar determinada ação. Se a condição for aceita um determinado bloco de instruções deverá ser executado e se a condição não for aceita, o fluxo da execução do algoritmo irá seguir após o fim do bloco de decisão
   • Segundo Guedes (2014), a linguagem de programação é constituída de um conjunto de regras e palavras agrupadas em frases que irão resultar em um determinado significado e, sendo assim, essas palavras podem ser chamadas de comandos e as frases oriundas de estruturas de programação.
   • As primeiras linguagens de programação que surgiram eram de estrutura sequencial não possuíam interatividade e se destinavam a uma única atividade específica devido as características dos sistemas existentes à época. Depois, com a evolução dos computadores, dos sistemas operacionais e da complexidade computacional surgiram as linguagens estruturadas que permitiram a criação de sistemas mais interativos, organizados e com mais funcionalidades
   • No desenvolvimento de algoritmos são utilizados os conceitos de bloco lógico, entrada e saída de dados, variáveis, constantes, atribuições, expressões lógicas, relacionais e aritméticas e também comandos que realizam a tradução de todos esses conceitos de maneira que representem um conjunto de ações

9. SELEÇÃO HOMOGÊNEA

   • A seleção homogênea utiliza a construção de diversas estruturas de seleção encadeadas que devem seguir um determinado padrão lógico (FORBELLONE, 2005). Na seleção homogênea um comando deve ser executado apenas quando forem satisfeitas algumas condições e a construção do algoritmo deve seguir um padrão.

10. MÚLTIPLA ESCOLHA

    • Quando uma estrutura de seleção exerce um conjunto de opções para escolha ela é denominada de seleção de múltipla escolha e existem duas formas de realizar, uma delas é utilizando o encadeamento de instrução “Se”, e a outra é usando a instrução “escolha caso”
    • As estruturas de decisão são utilizadas para verificar um comando e efetuar a decisão do mesmo. Veremos a seguir a implementação das estruturas de decisão simples, composta e homogênea, heterogênea e múltipla escolha

11. ESTRUTURA DE REPETIÇÃO

    • As estruturas de repetição permitem que um mesmo trecho de código seja executado mais de uma vez (GUEDES, 2014). Essa estrutura é muito utilizada quando um algoritmo inteiro ou somente um trecho dele precisa ser repetido e esse número de repetições pode ser fixo ou estar vinculado a uma condição, segundo Ascencio (2012) que pode ser indeterminado, mas necessariamente finito
    • A repetição com teste no início é caracterizada por uma estrutura de controle de fluxo de execução que permite repetir diversas vezes um mesmo trecho de algoritmo, mas sempre verificando antes de cada execução se é permitido executar o mesmo trecho do algoritmo
    • No caso de uma adição o acumulador deve ser iniciado com o valor zero e ser for uma multiplicação, o acumulador deve ser inicializado com o valor 1
    • Essa estrutura de repetição com teste no final é utilizada quando não se sabe a quantidade de vezes que um trecho do algoritmo deve ser repetido, mas também pode ser utilizada quando se conhece a quantidade de vezes de repetição do trecho do algoritmo