Aula 01.3 - Fundamentos da Construção de Algoritmos e Programas

Fundamentos da
Construção de
Algoritmos e programas
Algoritmos e Lógica de Programação
Prof. Messias R. Batista - @mrafaelbatista
professor@mrafaelbatista.com.br - www.mrafaelbatista.com.br

Agenda
❏ Arquitetura básica do
computador
❏ Lógica
❏ Lógica de Programação
❏ Algoritmos
❏ Exercícios (homework)
❏ Lógica
❏ Lógica de Programação
❏ Algoritmos
❏ Exercícios (homework)

Arquitetura Básica do
Computador

Arquitetura básica (Von Neumann)

“A UCP (ou CPU da sigla em inglês, Central Processing Unit)
é um conjunto de dispositivos eletrônicos responsável pelas
operações de processamento referentes aos cálculos
lógicos e matemáticos”
Unidade Central de Processamento (UCP)

❏ Unidade Aritmética e Lógica (UAL) responsável por realizar cálculos
matemáticos mais complexos de maneira mais rápida.
❏ Registradores Memória temporária para armazenar dados a serem
processados
❏ Unidade de Controle (UC) Controla o fluxo de dados na UCP: busca na
memória, chamadas da UAL, controle geral das tarefas da UCP.
❏ Relógio Gerador de pulsos que determinam um ciclo de tarefas da UCP. Em
cada ciclo (ou pulso) a UCP realiza uma tarefa, assim quanto maior a
frequência do relógio da UCP, mais tarefas esta pode realizar num mesmo
intervalo de tempo.
UCP | Composição

Memória
“A memória é o dispositivo responsável por armazenar
dados. Os vários tipos de memória no computador são
classificadas de maneira geral de acordo com a sua
capacidade de leitura, escrita e volatilidade”

Memória | RAM
“RAM sigla para memória de acesso aleatório, é uma
memória em que se pode ler e escrever, mas cujo conteúdo
é perdido uma vez que o computador é desligado. É a
memória principal do computador e a mais usada pelos
aplicativos e sistema operacional”

Memória | ROM
“ROM sigla para memória somente-leitura, como o nome diz
só é possível ler seu conteúdo, mas não alterá-lo. Não se
altera se o computador é desligado”

Memória | Secundária
“Secundária são dispositivos usados para armazenar
grandes quantidades de informação em caráter não volátil.
Na maioria das vezes é muito mais lenta que a RAM.
Exemplo são os discos rígidos”

Dispositivos de E/S (I/O)
“Os dispositivos de entrada e saída de dados (E/S) são de
suma importância pois qualquer informação que deva entrar
ou sair do computador será feita através deles. Dentre os
dispositivos de entrada podemos citar: teclado, mouse,
câmera, digitalizador”

“[...] a lógica
estuda e ensina a
colocar ‘ordem no
pensamento’”

Toda ave é um animal
Todo pássaro é uma ave
Portanto, todo pássaro é um animal

Todo nordestino é brasileiro
João é nordestino
Portanto, João é brasileiro

Lógica
A lógica objetiva “o estudo de técnica de
formalização, dedução e análise que permitam
verificar a validade de argumentos”
Mas, o encadeamento lógico pode desenvolver
uma sentença válida ou não.

Onde podemos encontrar
lógica no nosso dia?

1. A garagem está fechada
2. O carro está dentro da
garagem
3. É preciso abrir a garagem
para depois sair com o
carro

1. Eu leio 5 livros por semana
2. Minha mãe lê 6 livros a
mais do que eu
3. Logo, minha mãe é a que
ler mais livros

Podem comentar
outros exemplos?

Conceito
[Lógica de Programação] “significa o uso correto
das leis do pensamento, da ‘ordem da razão’ e de
processos de raciocínio e simbolização formais na
programação de computadores…”

Características
❏ Raciocínio abstrato e intangível
❏ Seres humanos são capazes de expressá-lo
❏ Utilizam-se das várias linguagens e suas convenções
❏ Uma mente treinada desenvolve lógica de programação
❏ É possível representar o pensamento em linguagens de
programação

“O objetivo principal
do estudo da lógica de
programação é a
construção de
algoritmos coerentes
e válidos”

“Um algoritmo pode
ser definido como
uma sequência de
passos que visam a
atingir um objetivo
bem definido”

Algoritmos
❏ Pensar especificando uma sequência de passos
❏ Utiliza-se uma ordem de passos, lógica
❏ Exemplo comum: uma receita de bolo
❏ Algoritmos devem apresentar ações claras e precisas
❏ Algoritmos fixam um padrão de comportamento

Algoritmos Eficientes | Características
❏ Definir ações simples e sem ambiguidade;
❏ Organizar as ações de forma ordenada;
❏ Estabelecer as ações dentro de uma sequência finita de
passos.

O que faz um Algoritmo?
❏ Ler e escrever dados;
❏ Avaliar expressões algébricas, relacionais e lógicas;
❏ Tomar decisões com base nos resultados das
expressões avaliadas;
❏ Repetir um conjunto de ações de acordo com uma
condição;

Exemplo
Algoritmo 1 Troca de pneu do carro.
1. desligar o carro
2. pegar as ferramentas (chave e macaco)
3. pegar o estepe
4. suspender o carro com o macaco
5. desenroscar os 4 parafusos do pneu furado
6. colocar o estepe
7. enroscar os 4 parafusos
8. baixar o carro com o macaco
9. guardar as ferramentas

“Algoritmizando” a Lógica

“Um algoritmo tem por objetivo representar
mais fielmente o raciocínio envolvido na
Lógica de Programação e, dessa forma,
permite-nos abstrair de uma série de
detalhes computacionais, que podem ser
acrescentados mais tarde”

Trocar a
lâmpada
1. Pegar uma escada;
2. Posicionar a escada
embaixo da lâmpada;
3. Buscar uma lâmpada nova;
4. Subir na escada;
5. Retirar a lâmpada velha;
6. Colocar a lâmpada nova.

Trocar a lâmpada de forma robusta
1. Acionar o interruptor;
2. Se a lâmpada não acender, então:
a. Pegar uma escada;
b. Posicionar a escada embaixo da lâmpada;
c. Buscar uma lâmpada nova;
d. Subir na escada;
e. Retirar a lâmpada velha;
f. Colocar a lâmpada nova.

Não podemos esquecer...
❏ Passos sequenciais bem definidos;
❏ Pode haver estruturas de controle ou repetição;
❏ Pode haver estruturas de limitação ou stop da execução;

“Tal atividade é
realizada pelos
programadores, que
podemos chamar de
construtores de
algoritmos”.

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