Fundamentos da Programação 2: • Programação como arte de resolução de problemas • Algoritmos • Descrição de algoritmos em… Snap! Apresentação 2 da unidade curricular de Fundamentos de Programação da Universidade Europeia. Alterações de Manuel Menezes de Sequeira sobre versão original por vários autores do DCTI do ISCTE-IUL, incluindo Luís Nunes, Ricardo Ribeiro, André Santos e o próprio Manuel Menezes de Sequeira.

1. Programação como arte de resolver problemas
Algoritmo como sequência finita de instruções que resolvem um dado
problema
Descrição de algoritmos em... Snap!

2.  Computador como máquina programável
 Conceitos de
 línguas naturais
 linguagens de programação de baixo e alto nível
 linguagens máquina
 Noções de algoritmo e de programa
2013/2014 Fundamentos de Programação 22

3.  Compreender/analisar bem problema e dados
envolvidos
 Averiguar melhor forma de resolver problema e
representar os dados
 Determinar instruções duma linguagem de
programação que resolvem (de forma genérica)
esse problema
 Essas instruções formam um programa
2013/2014 Fundamentos de Programação 33

4. 2013/2014 4
Diz-se que só se compreende realmente um
assunto depois de o ter ensinado a alguém.
Na realidade, só se compreende realmente um
assunto depois de o ter ensinado a um
computador.
Donald E. Knuth
Fundamentos de Programação 4

5. 2013/2014 5
 Como uma receita, mas mais precisa:
Conjunto finito de regras, traduzíveis numa
sequência de operações/instruções, que
permitem resolver um determinado tipo de
problema.
Donald E. Knuth
Fundamentos de Programação 5

6. 2013/2014 6Fundamentos de Programação 6
Fonte: Fundamentos de Programação em Java 2 (Mendes e Marcelino, 2005, p. 7)

7. 2013/2014 7
 Método de resolução de problema
 Forma
 Conjunto de instruções a executar
 Ordem pela qual são executadas
 Pensar na estrutura ajuda programador a
 planificar programa antes de o escrever (codificar)
numa linguagem de programação e a
 pensar numa linguagem próxima da sua – para um
programador noviço, codificar directamente não é
natural…
Fundamentos de Programação 7

8. 2013/2014 8
 Finitude –Tem de terminar
 Definitude –Todos os passos bem definidos
 Entradas – Zero ou mais, de conjunto bem
definido
 Saídas – Uma ou mais, dependem das entradas
 Eficácia –Todas as operações executáveis (em
tempo útil)
Fundamentos de Programação 8

9. 2013/2014 9
 Instruções em linguagem visual
 Facilita compreensão por noviços
 Evita-se problemas sintáticos
 Obtém-se resultados visíveis imediatamente
 Tradução fácil para outras linguagens de
programação
Fundamentos de Programação

10. 2013/2014 10
 Valores são números, texto, etc.
 Variáveis
 Guardam diferentes valores ao longo do tempo
 Identificadas por nome
 Variável n guarda valor 7:
Fundamentos de Programação 10
n
7
Mentirita! n é na
realidade uma
referência para um
objecto numérico
algures na memória.

11. 2013/2014 11
 Referência para objecto com:
 tipo (e.g., número, texto, booleano, lista)
 Valor (e.g., 123, «Olá mundo!», verdadeiro)
 Definição
 Nome (reflecte o que a variável guarda)
 Valor inicial implícito (referência para número
com valor 0)
Fundamentos de Programação 11

12. 2013/2014 12
 Variável normal
 Completar frase «Actor, esta variável guarda …»
 Variável para valores booleanos
 Completar frase «Actor, esta variável indica se …»
Fundamentos de Programação 12

13. 2013/2014 13
 Variável:
 Declaração:
Fundamentos de Programação 13
n
0
No Snap! o valor por
omissão é 0 (zero).

14. 2013/2014 14
 atribui o valor que se coloca na ranhura
à variável m
 Exemplo
Fundamentos de Programação 14
x
2
y
5
x
5
y
6
+ 1

15. 2013/2014 Fundamentos de Programação 1515
…condicional e de
selecção
…de iteração, ciclos
…de entrada/saída
personalizado...
personalizado... personalizado...

16. 2013/2014 Fundamentos de Programação 1616
conjunção
disjunção
negação

17. 2013/2014 Fundamentos de Programação 1717
adição
subtracção
multiplicação
divisão
resto da divisão

18. 2013/2014 Fundamentos de Programação 1818
igualdade
diferença
desigualdades
personalizado...
personalizado...
personalizado...

19. 2013/2014 19
 Qual o máximo divisor comum (mdc) de dois
inteiros positivos arbitrários m e n, i.e., qual o
valor de mdc(m, n)?
Fundamentos de Programação 19

20. 2013/2014 20
 Entradas: m e n
 Saídas: mdc
 Condições a verificar pela saída:
 mdc = mdc(m, n)
 Ou seja:
 m e n são divisíveis por mdc e
 não há inteiro maior que mdc que seja divisor de m e n
Fundamentos de Programação 20
x é divisível por y se o resto da
divisão inteira de x por y for zero.

21. 2013/2014 21
 0 < mdc(m, n), ou seja, 1 ≤ mdc(m, n)
 mdc(m, n) ≤ min(m, n)
Fundamentos de Programação 21
Porquê?
Há mais…

22.  Onde começar a procurar?
 Como evoluir?
 Quando parar?
2013/2014 Fundamentos de Programação 22

23. 2013/2014 23
Entradas: m e n inteiros
Saídas: mdc inteiro
No Snap!...
Fundamentos de Programação

24.  Entradas: m e n inteiros
 Saídas: mdc inteiro
2013/2014 Fundamentos de Programação 24

25. 2013/2014 25Fundamentos de Programação 25
No Snap!…

26. 2013/2014 26
 Múltiplas formas de resolver um problema!
 Não há algoritmos perfeitos…
 …mas há algoritmos «mais perfeitos» que
outros (menos memória, mais rápidos, …)
⇓
 Importante procurar soluções simples, claras,
estruturadas e eficientes
Fundamentos de Programação 26
Em muitos casos
pode-se demonstrar
que um algoritmo é
óptimo relativamente
a uma dada
característica.

27. 2013/2014 27
 Revisão do Snap!
 Variáveis
 Instruções de selecção
 Iterações e ciclos
 Instruções de leitura/escrita
 Algoritmo
 Sequência finita de instruções que resolve um dado tipo de
problema
Fundamentos de Programação 27

28. 2013/2014 28
 Programação como arte de resolver problemas
 Algoritmo como sequência finita de instruções
que resolvem um dado problema
 Implementação de algoritmos em Snap!
 Variáveis
 Instruções de selecção
 Iterações e ciclos
 Instruções de leitura/escrita
Fundamentos de Programação 28