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Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Instituto Metrópole Digital
Cursos Técnicos
Introdução aos Algoritmos
Aula 01
Heitor Florêncio, [email protected]
Apresentação da Aula
• Nesta aula você vai:
– Conhecer mais sobre o “computador”.
– Conhecer o significado de um algoritmo.
– Conhecer as características e as formas de
representação de algoritmos.
– Conhecer o software “VisuAlg”.
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Conceitos Iniciais sobre
Computadores
• Informática:
Tratamentamento automático e racional da
informação.
– Informação + Automática
• Compreende a coleta, armazenamento e
processamento da informação de forma automática, ou
melhor, um processo sem a intervenção direta do
homem.
• Computação:
Ação ou efeito de computar.
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Conceitos Iniciais sobre
Computadores
• O que é o computador?
• O que o computador faz?
• Como aquela máquina atende aos nossos
mandamentos (abrir um navegador quando
acionado o “mouse”, como ele entende que o
botão da letra “A” é para escrever a letra “A” na
tela, etc)?
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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O que é um
computador?
• “É uma máquina de calcular que processa dados
através de um conjunto de instruções e produz
resultados, com o mínimo de intervenção
humana.”
Obs.: O primeiro
instrumento conhecido
para computar foi o
Ábaco, por volta do ano
1000 a.c.
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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O que é um
computador?
• ...máquina de calcular...:
– Alguém ou alguma coisa que realize os cálculos.
• ...processa dados...:
– Alguém ou alguma coisa que informe os dados de
entrada.
• ...conjunto de instruções...:
– Alguém ou alguma coisa que mostre o passo-a-passo.
• ...resultados...:
– Alguém ou alguma coisa que informa os dados de
saída.
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O que é um
computador?
Unidade de
Armazenamento
Unidade de
Processamento
(Unidade de
Controle,
Unidade de
Lógica e
Aritmética, ...)
Unidade de Entradas e
Saídas
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Computadores
•
•
•
•
Laptops;
Celulares;
Tablets;
... Entre outros...
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Processamento da
Informação
• Unidade de Processamento, que envolve as
unidades abaixo:
– Unidade de Controle
– Unidade de Lógica e Aritmética
• Existe um passo-a-passo ou receita de como essa
unidade deve trabalhar...
• Chamado de ALGORITMO!!!
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Hardware e Software
Aplicativos
(softwares de
usuários)
Sistema
Operacional
(software do
sistema)
Hardware
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Algoritmos
• Voltando a definição de computador:
– “É uma máquina de calcular que processa dados
através de um conjunto de instruções e produz
resultados, com o mínimo de intervenção
humana.”
• A partir de agora vamos entender o que é esse
conjunto de instruções que realizar o
processamento dos dados.
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Algoritmos
• Definições:
– “Um algoritmo é um processo sistemático para a
resolução de um problema.” [Szwarcfiter, Jayme L.
et. al., 1994]
– “Um algoritmo computa uma saída, o resultado
do problema, a partir de uma entrada, as
informações inicialmente conhecidas e que
permitem encontrar a solução do problema.”
[Szwarcfiter, Jayme L. et. al., 1994]
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Algoritmos
• Definições:
– “1. Mat. Processo de cálculo ou de resolução de
um grupo de problemas semelhantes, em que se
estipulam, com generalidade e sem restrições,
regras formais para obtenção do resultado ou da
solução do problema. 2. Inform. Conjunto de
regras e operações bem-definidas e ordenadas,
destinadas à solução de um problema ou de uma
classe de problemas, em um número finito de
etapas.” [Souza, M. et. al., 2006]
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Algoritmos
• Definições:
– “Um algoritmo é um conjunto finito de regras que
fornece uma sequência de operações para
resolver um problema específico. É algo como
uma receita, ou uma rotina.” [IMD, UFRN, 2014]
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Características dos
Algortimos
• Entradas:
– Um algoritmo deve possuir zero ou mais entradas
• Saídas:
– Um algoritmo deve possuir zero ou mais saídas
• Finitude:
– Um algoritmo deve ter um final após número finito de
passos
• Efetividade:
– Um algoritmo deve ser explicitado através de operações
elementares ou básicas.
• Correção:
– Em um algoritmo as saídas devem ser coerentes com as
entradas, sendo um algoritmo correto.
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Algoritmos x Programas
• Não confunda algoritmos com programas de
computadores.
• O algoritmo é um conjunto de instruções para
realizar uma tarefa.
• Um algoritmo escrito em uma linguagem de
programação e traduzido para linguagem de
máquina é chamado de programa.
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Algoritmos x Programas
• Chegando a uma solução algorítmica é possível
traduzir para qualquer linguagem de programaçao.
• A linguagem de programação é a ponte entre o
computador e o humano.
• Linguagens de programação:
– Linguagens de alto nível (java, c++, python, html, php,
...): Necessário compilar para linguagem binária.
– Linguagens de baixo nível (linguagem binária,
assembly, ...): interpretadas diretamente pelo
computador, que só entende zeros e uns.
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Representação de
Algoritmos
• Existem algumas formas de representar um
algoritmo, sendo possível iniciar os estudos sobre
algoritmos com qualquer forma.
• Tipos de Representação:
– Linguagem Natural
– Fluxograma
– Pseudo-linguagem
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Exemplo 01
• Problema: Em um determinado instituto de cursos
técnicos semi-presenciais os estudantes recebem
notas semanais de acordo com seus desempenhos
nos encontros presenciais. Em uma determinada
semana o tutor avaliou os alunos da seguinte
maneira:
– Se o aluno participou do encontro inteiro sua nota é a
média entre a lista de “Matemática” e a lista de
“Lógica”.
– Se o aluno participou do encontro parcialmente a sua
nota é 70% da média entre a lista de “Matemática” e
a lista de “Lógica”.
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Exemplo 01
• Resolução: Analisando o problema inicialmente...
• Nesse caso teremos 3 entradas de dados:
– O aluno participou integral do encontro.
– Nota da lista de Matemática
– Nota da lista de Lógica
• E temos como saída:
– A nota do aluno na semana
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Exemplo 01 – Linguagem
Natual
• Resolução em Linguagem Natual:
1. Coletar as notas do aluno (NM: Nota matemática e
NL: nota logica) e analisar participação dele em sala
2. Se o aluno participou do encontro integral então a
nota semanal (NS) é
NS = (NM+NL)/2;
3. Se o aluno participou do encontro particialmente
então a nota semanal é
NS = 0,7 *((NM+NL)/2)
4. Informar a nota semanal ao aluno
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Exemplo 01 –
Fluxograma
• Resolução em
Fluxograma:
Sim
Início
Participação integral
(PI); NM; NL
PI =
Verdadeiro
NS = (NM +
NL)/2
Não
NS = 0,7* ( (NM
+ NL)/2 )
NS
Fim
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Exemplo 01 – Pseudolinguagem
algoritmo "Exemplo01"
// Função : Calculo da Nota
Semanal
// Autor : Heitor Florêncio
var
PART: logico //PART =
participação integral;
NM: real
NL: real
NS: real
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
inicio
leia(PART)
leia(NM)
leia(NL)
se (PART = verdadeiro) entao
NS <- (NM + NL)/2
senao
NS <- 0.9*((NM + NL)/2)
fimse
escreval(NS)
fimalgoritmo
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Sites Interessantes para
Iniciantes
• Existem alguns iniciativas de empresas na área de ensino
de programação.
– Code.org [acesso em 2013]:
• É uma organização, sem fins lucrativos, criada para difundir o
ensino de programação.
– Anodocodigo.org.br [acesso em 2014]:
• Definição da própria iniciativa:
“Programar vai abrir seus horizontes. Criar apps para celular,
desenvolver jogos, construir websites e movimentar robôs. Tudo isso
envolve programação e criatividade. O Ano do Código é uma
iniciativa para aproximar a programação aos interessados por
tecnologia e que mostrará que você também pode programar.
Apesar de ser um processo contínuo e de precisar praticar bastante, a
primeira barreira do aprendizado será quebrada aqui, com o nosso
conteúdo e com a ajuda de parceiros.”
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Temas de Tarefas
•
•
•
•
•
•
Calcular a área de um triângulo
Verificar se um número é primo
Determinar o maior valor entre X números
Determinar o menor valor entre X números
Determinar a média entre X números
Determinar a média ponderada de 3 notas P1, P2 e P3
com pesos 3, 4 e 5, respectivamente.
• Determinar a soma dos dois maiores números dentre X
números
• Calcular o valor de x para uma função de segundo grau
• Dada uma função de segundo grau informar se tem o
ponto de máximo ou de mínimo e calcular esse ponto
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Algoritmos - Fluxograma
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
Fonte: Material Didático, IMD,
UFRN, 2012.
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Algoritmos –
Pseudocódigos
• A pseudo-linguagem é a forma de representação
que tem mais semelhança com as linguagens de
programação necessárias para construir
programas.
• Assim é melhor iniciarmos o estudo utilizando os
pseudocodigos e depois entrar em linguagens de
programação.
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Próxima Aula!!!
• VisuAlg:
Definição do software de acordo com a empresa
Apoio Informática, criadora o software VisuAlg:
“A linguagem que o VisuAlg interpreta é bem
simples: é uma versão portuguesa dos
pseudocódigos largamente utilizados nos livros de
introdução à programação, conhecida como
"Portugol"”.
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Referências
• Souza, M. et al. Algoritmos e Lógica de
Programação. Ed. Thomson, 2006.
• Szwarcfiter, Jayme L. e Markenzon, L. Estruturas
de Dados e seus Algoritmos. Ed. LTC, 1994.
• Stallings, W. Arquitetura e Organização de
Computadores. Ed. Pearson, 2009.
• Material didático: Lógica de Programação.
Institudo Metrópole Digital, UFRN, 2014.
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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Referências
• Ano do Código. Disponível em:
http://www.anodocodigo.org.br/. Acessado em
abril de 2014.
• Code. Disponível em: http://code.org/. Acessado
em abril de 2014.
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Dúvidas
Introdução aos Algoritmos [Heitor Florêncio]
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