Algoritmos e Programação Aplicados à Engenharia

Algoritmos e Programação Aplicados à Engenharia

1. ANÁLISE E DESCRIÇÃO NARRATIVA

   • A etapa de analise conta com três pontos chave: os dados de entrada, o processamento e os dados de saída.
     • Os dados de entrada são os elementos necessários para a solução do problema; o processamento são os passos necessários para chegar a solução; e os dados de saída indica o resultado após o processamento.
       • DADOS DE ENTRADA - Esse ponto é importante pois, quando ensinamos um novo algoritmo ao computador, o computador não saberá se explicamos certo ou errado, ele apenas executará os passos que solicitarmos.
       • PROCESSAMENTO - trata dos passos da resolução do problema proposto. Ao descrevermos as etapas do processamento é importante deixar cada instrução numerada, pois na forma narrativa, ela é a única forma de referenciarmos uma instrução passada ou futura.
       • DADOS DE SAÍDA - Esse é o elemento final da análise, é o que indica o resultado dos passos realizados no processamento. Essas classificações são representadas por uma nomenclatura especial. Os algoritmos que não possuem dados de saída são chamados procedimentos, já os que possuem dados de saída são chamados funções.
         • Os dados de saída representam o resultado de um algoritmo e não são obrigatórios.

2. FLUXOGRAMA

   • Os fluxogramas são representações gráficas de algoritmos, onde utilizamos símbolos para ilustrar o que deve acontecer naquele momento ( ISO 5807:1985).
     • Ao utilizar a ATRIBUIÇÃO, podemos apenas armazenar um valor ou armazenar o resultado de algum cálculo.
     • Quando utilizamos CÁLCULOS, estamos executando uma operação aritmética ou lógica e armazenando este valor para uso futuro.
     • E por fim temos a forma utilizada para DESVIOS, os desvios são utilizados quando temos uma comparação que trará um resultado do tipo verdadeiro ou falso, podendo também ser utilizado como resposta sim ou não para diminuir o tamanho do fluxograma.
       • Os desvios sempre contém uma operação de comparação, sendo as principais operações a de maior (>), menor (<), maior ou igual (>=), menor ou igual (<=), igual (=) ou diferente (<>).
     • Todo fluxograma deve apresentar um início e um fim. Entre as duas formas é onde serão inseridas as outras formas, e essas formas devem ser ligadas entre si através de setas que indicam qual a próxima operação a ser executada.
     • Os principais problemas que podemos encontrar em um fluxograma são: • Ter mais de um caminho a seguir sem ter um desvio • Ter um valor indefinido que impede prosseguir.

3. CONCEITOS BÁSICOS DE PROGRAMAÇÃO

   • Uma parte comum para o desenvolvimento em qualquer linguagem de programação são os tipos de dados, e a escolha do tipo de dado que define quais operações podem ser feitas com eles. Nesta primeira parte devemos nos preocupar com os tipos mais comuns de dados: os Inteiros (Integer), Reais (Real), Textos (String) e Lógicos (Boolean). Os inteiros e reais seguem a mesma definição da matemática básica, os textos são conjuntos de caracteres e os lógicos são utilizados para comparações e verificações onde armazenamos os valores verdadeiro ou falso.
   • IDENTIFICADORES
     • Tais identificadores devem ser utilizados para informar o que deve ser utilizado sem se preocupar com os valores que o identificador pode assumir. Identificadores são utilizados em variáveis, constantes e em nomes de procedimentos e funções.
     • Os identificadores são nomes que identificam valores dentro de um procedimento ou função.
     • Um identificador deve ser único, não podendo haver uma constante com o mesmo identificador de uma variável, ou uma variável com o mesmo identificador que uma constante, como também não pode haver uma variável/constante com o mesmo nome que o procedimento ou função no qual ela é utilizada.
     • Outro detalhe importante sobre identificadores é que eles não podem conter espaços nem acentos e nunca devem ser iniciados por números.
   • CONSTANTES
     • Constantes são utilizadas quando temos valores fixos ou que variam raramente. Alguns exemplos de constantes são: número de dedos nas mãos, o valor de π, um multiplicador de uma função matemática, etc.
     • Para representar uma constante, o símbolo de atribuição (:= ou ←) nunca é utilizado. Como ela é constante informamos que o identificador é igual (=) a um valor
   • VARIÁVEIS
     • As variáveis são utilizadas para armazenar valores que serão alterados posteriormente e para armazenar resultados de cálculos matemáticos ou lógicos. Como as variáveis armazenam valores, é necessário informar qual tipo de valor ela pode armazenar e isso é feito através da utilização do símbolo : que significa “do tipo”.
     • A utilização das variáveis deve ser feita através da utilização dos símbolos de atribuição (:= ou ←) podendo ser seguida de um valor ou cálculo.
     • Um detalhe importante das variáveis do tipo texto. Quando vamos utilizar textos, para o computador diferenciar que é um texto e não um identificador, devemos utilizar “o texto dentro das aspas“. Outra questão está nos valores reais, o separador de casa decimal é o ponto e não a vírgula.

4. PROCEDIMENTOS E FUNÇÕES

   • 1º O primeiro elemento é o ESCOPO, nele contamos uma história inicial sobre o que essa estrutura irá realizar e o que ela exige para funcionar.
     • I. Indicativo se é um procedimento ou função (ou seja, se tem resultado ou não);.
       • II. Identificador (nome para poder realizarmos “chamadas”);
         • III. Parâmetros (dados de entrada com os respectivos tipos caso existam), caso seja necessário, separamos um dado de entrada do outro utilizando ponto e vírgula ( ; )
           • IV. [somente em funções] o tipo do resultado.
   • 2º Constantes: Caso existam devem aparecer logo depois do escopo.
   • 3º Variáveis: Se existirem constantes devem aparecer logo abaixo. Caso não existam constantes devem aparecer logo depois do escopo.
   • 4º Processamento: Deve vir após as variáveis ou constantes caso elas existam. Caso não tenha constantes ou variáveis deve aparecer logo abaixo do escopo.

5. ESTRUTURAS DE FLUXO (CONDICIONAIS)

   • As estruturas condicionais são utilizadas quando é necessário saber a resposta a alguma pergunta antes de executar uma tarefa ou tomar uma decisão. Para esta tarefa temos duas estruturas, o “if condição then” e “case valor of”
     • CONDIÇÕES - geralmente são utilizadas diretamente em estruturas condicionais e de repetição, porém é possível armazenar o resultado de uma condição em uma variável antes de utilizá-la. As mesmas opções que podem ser utilizadas em um desvio de fluxograma, podem formar uma condição. Uma questão importante é que todas condições devem ser interpretadas como perguntas.
       • As condições podem ser simples ou compostas, as condições simples são como as descritas acima e as condições compostas são uniões de condições de simples. Essa união é feita através dos operadores “e” e “ou”.
   • ESTRUTURA “se <condição> então” - Esta é uma estrutura simples que pode resolver problemas complexos pois ela pode ser combinada quantas vezes for necessário.
   • ESTRUTURA “caso <valor> for” - A estrutura “caso … for” utiliza principalmente a relação de igualdade. Ou seja, caso o valor for igual 1 faça algo, caso for igual a 2 faça outra e assim por diante.
     • Esta estrutura aceita também a estrutura adicional “senão” apenas uma vez para indicar que o valor não tem nenhum igual no “caso”.

6. ESTRUTURAS DE FLUXO (REPETIÇÃO TIPO ENQUANTO)

   • As estruturas de repetição podem ser representadas em três formas, utilizando enquanto, repita ou para, cada uma com a sua função ideal. Cada classe de problema tem uma repetição mais indicada.
     • ESTRUTURA “enquanto <condição> faça” - A repetição enquanto deve ser utilizada quando precisamos verificar uma condição antes da primeira execução. Diga a frase, enquanto isso for verdade repita aquilo. Onde isso é a condição e aquilo é o que deve ser repetido.

7. ESTRUTURAS DE FLUXO (REPETIÇÃO TIPO REPITA)