Construção de Algoritmos

Professor: Aquiles Burlamaqui

Construção de Algoritmos

Aquiles BurlamaquiUERN2008.1

Aula 02

Linguagem de Programação C Flexibilidade Portabilidade Usada no desenvolvimento de:

Unix Linguagem C, C++ Java Etc

Linguagem de Programação C

Programas em C geram programas executáveis.

Mais veloz que outras linguagens de alto nível.

Linguagem de relativo baixo nível, permite operações com bits, bytes, endereços de memórias.

Linguagem de Programação C Instalação

Windows Dev-C++ Turbo C++

Linux gcc

Tipos de Dados Manipulação de informações na

memória Instruções Dados

Memória1 célula = 1 byte = 8 bits1 bit possui 2 estados: 0 e 1 (dígitos binários).1 byte possui 28 = 256 estados possíveis.

Tipos de Dados Tipos básicos podem ser:

Numéricos; Inteiros Reais;

Literais; Lógicos;

Tipo de Dados Numéricos

Inteiros: sem parte fracionária nem ponto; Ex: 86 0 234 -34 4324

Reais: com parte fracionária e ponto; Ex:85.3 -9.34 10.0 6.0 0.00

Tipos de Dados Literais: Seqüências de caracteres contendo

letras, dígitos e/ou símbolos especiais Também chamados de:

“alfanuméricos” “cadeia de caracteres” “strings”

Serão representados nos algoritmos entre aspas. Ex:“UERN” comprimento 4;

“Construção de Algoritmos” comprimento ?; “29/04/80” comprimento ? “” comprimento ? “ “ comprimento ?

Tipos de Dados Lógico

Usados para representar dois únicos valores lógicos possíveis: verdadeiro e falso.

Representados nos algoritmos como: .V. (verdadeiro) e .F. (falso).

Armazenamento na Memória

Variáveis Guardar dados

Nome Tipo Informação

Pseudocódigo <Tipo>:<Lista de Variáveis

Ex:Inteiro: idade Real : media,n1,n2,n3,n4,mf Lógico : passou, flag Literal : letra

Variáveis Existem algumas regras básicas que regulam a o

batismo de variáveis. Estas regras básicas são: Todo nome só pode conter letras e dígitos; O caractere "_" é contado como uma letra; Todo primeiro caractere deve ser sempre uma letra; Letras maiúsculas e minúsculas são consideradas

caracteres diferentes;

Constantes Reserva um espaço na memória acessado através do seu

endereço que é vinculado no algoritmo a um nome; Esse espaço possui tamanho necessário para guardar seu tipo

de dado, e guarda um valor fixo do início ao final do programa;

Sintaxe: Constante <nome_da_constante> = <valor>;

Ex: Constante pi = 3,14;

Expressões Expressão

é uma combinação de variáveis, constantes e operadores que, uma vez avaliada, resulta num valor

Operadores Quanto ao número de operandos

Unários Binários

Quanto ao tipo de dado Operadores Aritméticos Operadores Lógicos Operadores Literais Operadores Relacionais

Operadores Aritméticos Operador Tipo Operação Prioridade

+ binário adição 4 - “ subtração 4

* “ multiplicação 3 / “ divisão 3 ** “ exponenciação 2 + unário manutenção de sinal 1 - “ inversão de sinal 1

Operadores Aritméticos Vamos considerar alguns exemplos para mostrar como estas

regras são aplicadas. Considere as seguintes variáveis: A=2.0 B=4.0 C=1.0 Vamos então analisar expressões com estas variáveis e seus

resultados. A*B-C A*(B-C) B+A/C+5 (B+A)/(C+5)

Operadores Aritméticos1)5x3 + 7x2 – 3x – 1

Resp.: 5.0*x**3 + 7.0*x**2 – 3.0*x –1.0

2)x0 + v0t – 1 gt2

2Resp.:xo + vo*t – 0.5*g*t**2

Operadores LógicosOperador Tipo Operação Prioridade .OU. binário disjunção 3 .E. binário conjunção 2 .NÃO. unário negação 1

Operadores Relacionais

Operador Comparação = igual<> diferente < menor<= menor ou igual > maior>= maior ou igual

Operadores Literais Não há padronização para seus operadores.

Vamos considerar apenas o operador de concatenação ( + ) .

Exemplo: “sonha” + “dor” resulta “sonhador”

Avaliação de Expressões Regras:

Observar a prioridade dos operadores. Se houver empate, considera-se a expressão da esquerda para a direita.

Os parênteses alteram a prioridade, forçando a avaliação da subexpressão em seu interior.

Instruções Primitivas Entrada Saída Atribuição

EntradaSintaxe : Leia ( < lista_de_variáveis > )Semântica : Os dados são fornecidos ao

computador por meio de um dispositivo de entrada e armazenados nas posições de memória das variáveis cujos nomes aparecem na lista.

Exemplo:Leia ( x )

Leia ( a , b , c )

SaídaSintaxe : Escreva ( < lista_de_expressões > )

Semântica : Os argumentos são enviados para o dispositivo de saída. No caso de uma lista de variáveis, o conjunto de cada uma delas é pesquisado na posição de memória correspondente a variável. No caso de argumento constante(número, literal ou lógico) este é enviado diretamente ao referido dispositivo. E no caso de expressões, após sua avaliação, segue como uma constante.

Exemplos: Escreva (“Programa elaborado pelo aluno Thiago.”)

Escreva (“Digite um número inteiro positivo:”)Escreva (“Lados do triângulo: “, L1 , L2 , L3 )

Escreva (“Area do circulo = “, pi*r**2)Escreva (“Area = “, x*y, “Perimetro = “, 2*(x + y))

Saída Regras Básicas (Interface com o Usuário: fase

de execução) Toda vez que um programa estiver esperando que o

usuário forneça a ele um determinado dado (operação de leitura), ele deve antes enviar uma mensagem dizendo o que o usuário deve digitar, por meio de um instrução de saída.

Antes de enviar qualquer resultado ao usuário, um programa deve escrever uma mensagem explicando o significado do mesmo.

Atribuição É a principal maneira de se armazenar uma

informação numa variável. Sintaxe :< nome_da_variável > < expressão > Semântica : 1) avaliação da expressão

2) armazenamento do valor resultante na posição de memória correspondente à variável que aparece à esquerda do comando.

Importante : Deve haver compatibilidade entre o tipo de dado resultante da

avaliação da expressão e o tipo de dado da variável ( a não ser, propositadamente, com tipos numéricos).

Controle de Fluxo de um Programa

Comando Composto Estrutura Seqüencial Estrutura de Decisão

Se Caso

Estrutura de Repetição Para Enquanto Repita

Comando Composto É um conjunto de comandos simples como

atribuição, entrada, saída ou algumas construções (estruturas) apresentadas a seguir.

Ex: Escreve((a+b)/15) ou bas =(- b + (b * b – 4.* a * c)**0.5)/(2 * a)

Estrutura Seqüencial Cada comando é executado somente

após o término do comando anterior. Ex:Escreve(“Qual o valor da conta?”)Leia(b);a b * 0.1Escreve(“10 % do garçom dá:”+a)

Estrutura de Decisão Classificação quanto ao número de

condições: uma condição ( decisão simples ) :

estrutura do SE várias condições ( decisão múltipla ) :

estrutura do ESCOLHA

SeSintaxe: Se ( < condição > ) então Se ( < condição > ) então

< comando1 > < comando1 >senão Fim_se

< comando2 >Fim_se

Se AninhadosAlgoritmo Max_min

Real: a, b, c, max, minInício

Escreva (“Digite tres numeros: “)Leia (a, b, c)Se ( a < b ) então

Se ( b < c ) entãomin amax c

senãomax bSe ( a < c ) então

min asenão

min cFim_se

Fim_sesenão

Se ( b > c ) entãomin cmax a

senãomin bSe ( a > c ) então

max asenão

max cFim_se

Fim_seFim_seEscreva (“Maior numero = “, max)Escreva (“Menor numero = “, min)

Fim

Escolha...Caso Sintaxe:

Escolha(<expressão>)Caso(<condição1>)faça

<comando1>Caso(<condição2>)faça

<comando2>...Caso(<condiçãot>)faça

<comandot>senão

<comandok>Fim_escolha

Escolha...CasoAlgoritmo Calculadora

Real: num1,num2Literal[2]: op

InicioEscreva(“Digite um numero, o operador e outro numero: “)Leia(num1,op,num2)Escolha(op)

Caso(op=”+”)façaEscreva(num1,op,num2,” =”, num1+num2)

Caso(op=”– “ )façaEscreva(num1,op,num2,” =”, num1 – num2)

Caso(op=”* “)façaEscreva(num1,op,num2,” =”,num1* num2)

Caso(op=” / ”)façaSe(num2<>0)então

Escreva(num1,op,num2,” =”,num1/ num2)Senão

Escreva(“Não existe divisão por zero.”)Fim_se

SenãoEscreva(“Operador desconhecido.”)

Fim_escolhaFim

Estrutura de Repetição Tipos

Contados Para – Faça

Condicionais ENQUANTO – FAÇA REPITA – ATÉ

Para- Faça Sintaxe:

Para <var> de <ini> até <fim> passo <inc> faça<comando>

Fim_para

Algoritmo FatorialInteiro: num,k,fat

InícioEscreva(“Digite um número:”)Leia(num)Se(num >= 0)então

fat 1Para k de 2 até num passo 1 faça

fat fat*kFim_paraEscreva(“Fatorial de”, num, “ igual a “ ,fat)

SenãoEscreva(“Não existe fatorial de número negativo.”)

Fim_seFim

Enquanto - FaçaSintaxe:

Enquanto (<expressão lógica>)faça<comando>

Fim_enquanto

Algoritmo MDCInteiro: a, b

InícioEscreva (“Digite dois numeros inteiro positivos: “)Leia (a,b)Se ( a>0 .e. b>0 ) então

Enquanto ( a< > b ) façaSe ( a > b ) então

a a – b senão

b b – a Fim_se

Fim_enquantoEscreva (“ mdc = “, a)

SenãoEscreva (“Dados incorretos.”)

Fim_seFim

Repita - Até Sintaxe:Repita <comando>Até (<expressão lógica>)

Algoritmo DivisoresInteiro: num, div

InícioRepita

Escreva (“Digite um numero inteiro positivo: “)Leia (num)

Até (num > 0)Escreva (“Divisores do número “, num)div 1Repita

Se ( num / div * div = num) entãoEscreva (div)

Fim_sediv div + 1

Até (div > num)Fim

Linguagem C

Linguagem de Programação C Criada em 1972 por Dennis Ritchie

Inicialmente para uso no UNIX Características

Linguagem de programação imperativa Apenas 32 palavras-chave Estruturação modular, módulos compilados

separadamente Ponteiros como tipo de dado Passagem de argumentos por valor Facilidade de trabalhar os dados em bits

Nível intermediário entre nível de máquina e alto nível

Linguagem de Programação C Uso:

Desenvolvimento de software de sistemas operacionais:

Drivers; Kernel; Api; Etc.

Desenvolvimento de sistemas embutidos; Etc.

Palavras reservadas do ANSI C

whilestaticifdo

volatilesizeofgotodefault

voidsignedforcontinue

unsignedshortfloatconst

unionreturnexternchar

typedefregisterenumcase

switchlongelsebreak

structintdoubleauto

Estrutura básica de um programa em C

/* Modelo de programa em C*/

int main() {

return(0);}

Programa Olá Mundo Copie o texto a seguir em um editor de textos, e salve com um

nome qualquer, mas extensão .c

/* Programa Olá Mundo*/

#include <stdio.h>

int main() {

printf(“Olá mundo!”);return(0);

}

Compilando um código em C Após escrever e salvar um código em c, vá para o terminal e

digite:

gcc <nome_do_arquivo.c> -o <nome_do_programa>

Em seguida, digite no terminal:

./<nome_do_programa>

Observe o resultado da saída no terminal.

Comentários Por área selecionada /* - início da área de comentário<texto comentado>...

*/ - fim da área Por linha// <linha comentada>

Tipos Primitivos

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

4Inteiro longo.long int

-32,768 a +32,767 2Inteiro curto.short int

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

4Inteiro.int

0 a 2551Armazena um byte sem sinal.unsigned char

-128 a 1271Armazena um byte com sinal.char

ValoresBytesEspecificaçãoTipo

Tipos Primitivos

0Nenhum valor.void

3.4E-4932 a 3.4E+4932

10Real com presisão de 19 dígitos.long double

1.7E-308 a 1.7E+3088Real com dobro de precisão.double

3.4E-38 a 3.4E+384Real.float

0 a +4,294,967,2954Inteiro longo com sinal.unsigned long

0 a +65,535 2Inteiro curto sem sinal.unsigned short

0 a +4,294,967,295 4Inteiro sem sinal.unsigned int

ValoresBytesEspecificaçãoTipo

Declaração de constantes e variáveis

Variáveis:tipo <identificador>; ex: int x;

Constantesconst tipo <identificador>=<valor>; ex: const int numero=5;#define <identificador> valor ex: #define numero 5

sinalização negativa-

Resto da divisão inteira%

Divisão (inteira ou real)/

Multiplicação *

Subtração -

Soma +

Descrição Operador

Operadores Aritméticos

Operadores de incremento e decremento

Incremento++

Decremento--

Ex:int num1, num2;

num1=5;num2 = num1++; //num1=6; num2=5;

num1=5;num2 = ++num1; //num1=6; num2=6;

num1=5;num2 = num1--; //num1=4; num2=5;

num1=5;num2 = -- num1; //num1=4; num2=4;

Operadores Binários Operam sobre os bits de um dado

Não~

Deslocamento para a esquerda<<

Deslocamento para a direita>>

Ou-exclusivo^

Ou||

E & &

Operação Operador

Operadores Relacionais

Maior ou igual>=

Menor ou igual<=

Maior>

Menor<

Diferente!=

Igual==

Operação Operador

Retornam 1 se a expressão for verdadeira, e 0 se for falsa.

Operadores Lógicos E

&& ex: (5 >= 7) && ( (4/2) == 2)

Ou|| ex: (5 >= 7) || ( (4/2) == 2)

Atribuição Atribuição simples

<variável> = valor; ex: int num1=2;

Atribuição composta<variável> <op>= <valor>;para <op> = {+, -, *, /, %, <<, >>, &, |, ^} ex:num1 += 1;

Entrada e Saída Entrada

scanf(“ <%tipo>”, &<variável>); Saída

printf(“texto”);printf(“texto %<tipo1> texto %<tipoN>

texto”, <variável 1>,...,<variável N>);

%tipos

Número em hexadecimal (sem sinal).%x

Número em octal (sem sinal).%o

Cadeia de caracteres.%s

Caractere.%c

Escolher %e ou %f de acordo com o tamanho do dado.%g

Real no formato exponencial.%e

Real.%f

Inteiro sem sinal.%u

Inteiro.%d

Significado.Símbolo

Exercício1. Escreva um programa em C que leia um dado do tipo inteiro e em seguida escreva o

dobro do seu valor.2. Escreva um algoritmo que leia três números e imprima o maior deles. 3. Escreva um algoritmo que leia três números e os imprima em ordem crescente. 4. Escreva um algoritmo que leia 10 números e imprima o maior deles. 5. Escreva um algoritmo que leia uma certa quantidade de números e imprima o maior

deles e quantas vezes o maior número foi lido. A quantidade de números a serem lidos deve ser fornecida pelo usuário. Assuma que o usuário sempre fornecerá um número positivo.

6. Modifique o problema anterior de modo que caso o usuário digite um número negativo o programa peça novamente a quantidade de números e repita este procedimento até que o usuário forneça um número positivo.

7. Modifique o problema anterior para permitir que o usuário possa em caso de erro ter três tentivas. Na terceira tentativa o programa deve terminar avisando ao usuário a razão da interrupção.

8. Escreva um algoritmo que leia um número inteiro entre 100 e 999 e imprima na saída cada um dos algarismos que compõem o número.

9. Uma empresa paga R10.00 por hora normal trabalhada e R$ 15.00 por hora extra. Escreva um programa que leia o total de horas normais e o total de horas extras trabalhadas por um empregado em um ano e calcule o salário anual deste trabalhador.

10. Assuma que o trabalhador do exercício anterior deve pagar 10% de imposto se o seu salário anual for menor ou igual a R$ 12000.00. Caso o salário seja maior que este valor o imposto devido é igual a 10% sobre R$ 12000.00 mais 25% sobre o que passar de R$ 12000.00. Escreva um programa que calcule o imposto devido pelo trabalhador.

Exercícios com vetores/Matrizes

1. Dados dois vetores com n componentes cada um, calcular e imprimir a soma deles.

2. Leia um conjunto com n números e informe se existe algum elemento repetido no conjunto.

3. Leia n números quaisquer e imprima-os sem repetições.Ex: Entrada: 1,1,3,4,3,5,-8 Saida:1,3,4,5,-8

4. Gerar e imprimir uma matriz com m linhas e n colunas onde seus elementos são da forma:2*i + 7*j – 2 se i < j; A[i,j] = 3*i2 – 1 se i = j ; 4*i3 – 5*j**2 + 1 se i > j.

5. Calcular a soma dos elementos de uma matriz numérica quadrada qualquer dada, que estão acima da diagonal principal.

6. Obtenha e imprima um vetor que seja a soma dos elementos de cada coluna de uma matriz numérica qualquer dada.

7. Converta uma letra maiúscula em letra minúscula.8. Faça um algoritmo para converter uma cadeia de caracteres de

letras maiúsculas em letras minúsculas.9. Dado o nome completo de uma pessoa imprimir apenas o

primeiro nome.10. Dado o nome completo de uma pessoa imprimir apenas as iniciais

seguidas cada uma de ponto e espaço.