Módulo 1 de PSI

1
Programação e Sistemas de
Informação
Prof. Hilário Russo
Curso Profissional de Técnico de Gestão e
Programação de Sistemas Informáticos
10º ano (2013/2014)

2
Módulo 1
Introdução à Programação e
Algoritmia

3
 Esclarecer conceitos básicos necessários à atividade de
programar, que consiste na elaboração de programas de
computador.
 Promoção do raciocínio lógico e preparação para a
resolução de problemas de programação mais ou
menos complexos.
Objetivo
Introdução à Programação e Algoritmia

4
Noções básicas de programação
O que é um Programa?
 É um conjunto de instruções organizadas de uma forma
lógica e previamente estabelecida destinadas a serem
processadas num sistema informático para realizar
determinada tarefa.

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Atenção:
 Antes de se começar a escrever um programa numa
determinada linguagem de programação, há algumas
ações a ter em conta;
 Após a escrita desse programa, a atividade do
programador não termina, pois são necessárias outras
tarefas.

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 1ª - Definição do problema;
 2ª - Planificação da resolução;
 3ª - Codificação;
 4ª - Teste e depuração;
 5ª - Documentação;
 6ª - Manutenção.
Fases/etapas de criação de um
programa

7
1ª - Definição do problema
 Tem de se definir/identificar muito bem o problema
que se pretende resolver.
 Não se pode passar à fase seguinte, sem ter um
enunciado preciso de todos os aspetos da situação
ou problema a resolver.

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2ª - Planificação da resolução
 Depois de se ter a noção exata da situação ou
problema, devemos recorrer a uma estratégia para o
abordar.
 Diferentes estratégias de abordagem ao problema
podem conduzir à solução.
 É nesta fase que surgem os ALGORITMOS.

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3ª Codificação
 Depois de definir o algoritmo adequado ao problema
passa-se à codificação;
 Nesta fase as ações dos algoritmos passam a
instruções da linguagem de programação que se vai
utilizar.
 Pode dizer-se que um programa consiste num algoritmo
ou num conjunto de algoritmos interligados num todo.

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4ª Teste e Depuração
 Após a obtenção do código do programa, há que testá-lo
com diversos tipos de dados e em diferentes situações,
de modo a poderem detetar-se eventuais erros, falhas
ou omissões.

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5ª - Documentação
 Deve-se elaborar dois tipos de documentação;
 Uma para os programadores e outra para os utilizadores.
 Para os programadores a documentação é a explicação do
código do programa e serve para possibilitar eventuais
alterações ou melhoramentos do mesmo.
 Para os utilizadores a documentação visa facilitar o modo de
operar com o programa.

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6ª - Manutenção
 Esta fase diz respeito a alterações que sejam
necessárias ou a aperfeiçoamentos que se revelem
úteis.
 Esta fase ocupa uma grande parte do trabalho dos
programadores.

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Algoritmos
 Conjunto finito de regras/instruções bem determinadas
para a resolução de um problema, através de um
número finito de operações.
Isto é:
Um algoritmo é uma sequência finita e logicamente
ordenada de ações para se chegar à solução de um
problema.

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Um mesmo algoritmo pode servir de base à codificação de
um programa em diversas linguagens de programação ou
com diferentes técnicas de implementação.
Algoritmos

15
Características de um Algoritmo
 Um algoritmo deve ser rigoroso. A definição das
ações tem de ser clara e precisa, sem ambiguidades,
isto quer dizer que um algoritmo não pode estar sujeito a
diferentes interpretações.
 Um algoritmo deve ser eficaz. Deve resolver o
problema, independentemente da situação, de uma
forma isenta de erros e de qualquer falha.

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Características de um Algoritmo
 Um algoritmo deve ser eficiente. Deve ter capacidade
de resolver o problema com o mínimo de recursos.
 Um algoritmo deve terminar. O algoritmo deve levar a
uma situação em que o objetivo tenha sido atingido e
não existam mais instruções para ser executadas.

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Exemplos de algoritmos
 A substituição de uma lâmpada fundida por uma em
bom estado;
 A substituição de um pneu de um automóvel;
 A utilização de um eletrodoméstico para uma finalidade
especifica;
 Uma receita culinária;
 A resolução de um problema de matemática.

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Exemplo do algoritmo para substituição de uma
lâmpada fundida
O algoritmo enuncia a sequência das operações:
1 – Preparar uma lâmpada nova
2 – Retirar a lâmpada fundida
3 – Colocar a lâmpada nova
Temos uma sequência ordenada de forma linear em três
passos.

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Mas, entretanto podemos acrescentar outras
ações:
4 – Ligar o interruptor para verificar se a nova lâmpada
acende ou não.
5 – Se a lâmpada acender, podemos dar o processo por
concluído, mas se não acender teremos de repetir os
passos de 1 a 4.
Com estas ações a sequência já não se mantém numa
simples ordem linear.
Pois a uma determinada altura surge uma condição
associada à palavra “SE”

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Essa condição tem 2 ramificações distintas:
- se a condição se verificar (se a lâmpada acende),
processo concluído.
- se a condição não se verificar (se a lâmpada não
acender), teremos de repetir os passos anteriores.
Estas SITUAÇÕES CONDICIONAIS são um elemento comum
nos algoritmos e nos programas.

21
Mas ainda podemos acrescentar outras ações
e assim o algoritmo fica mais completo
Podemos ainda adicionar as ações ir buscar um escadote
para mudar a lâmpada, assim fica:
1 – Preparar a lâmpada nova;
2 – Colocar o escadote debaixo do candeeiro;
3 – Retirar a lâmpada fundida;
4 – Colocar a lâmpada nova;

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5 – Descer o escadote;
6 – Ligar o interruptor para verificar se a nova lâmpada
acende ou não;
7 – Se a lâmpada acender, podemos dar o processo por
concluído;
8 – Arruma-se o escadote;
9 - Se a lâmpada não acender teremos de repetir os
passos de 1 a 6.
Assim teremos o algoritmo mais completo.

23
Regras para a construção de um algoritmo
 Usar somente um verbo por frase;
 Imaginar que se está a desenvolver um algoritmo para
pessoas que não trabalham com informática;
 Usar frases curtas e simples;
 Ser objetivo;
 Procurar usar palavras que não tenham sentido
duvidoso.

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Exercício
Elabore um algoritmo para substituição de um pneu de um
automóvel

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Resolução:
1 – Abrir o carro
2 – Retirar o pneu suplente
3 – Colocar o macaco na posição adequada
4 – Levantar o carro
5 – Retirar os parafusos do pneu
6 – Retirar o pneu furado
7 – Colocar o novo pneu
8 - Retirar o macaco do carro
9 – Arrumar o macaco

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Metodologia Top-down
 Esta metodologia parte do topo para a base, isto é, o
problema é abordado como um todo que se vai
decompondo em blocos.
 Esta metodologia procura identificar os pontos
essenciais da questão e parte dos ponto mais gerais
para os mais particulares, até ao nível do pormenor
desejado.

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Exemplo:
Elaborar um programa para gerir os livros de uma
biblioteca.
Antes de começarmos a elaborar o algoritmo, segundo
esta metodologia teremos de identificar as tarefas gerais
que pretendemos realizar com o nosso programa e só
passaremos aos detalhes numa fase posterior.

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Operações principais:
1 – Registar os livros num ficheiro
2 – Consultar os dados dos livros
3 – Registar os empréstimos e as devoluções
Depois de identificadas as operações gerais do
programa, poderíamos formular uma interface com um
menu apresentando as opções do programa,
permitindo escolher a opção desejada.

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 De seguida, podemos tratar cada opção como um
subprograma ou um subalgoritmo.
 Por exemplo, a opção:
1 - Registar os livros num ficheiro
Pode-se subdividir em tarefas mais especificas, como:
 Criar um formulário para a introdução dos dados
relativos a cada livro (nome do autor, título da obra, etc);
 Criar um ficheiro adequado a operar com estes registos.
Isto teria de se fazer para todas as opções até termos
todos os detalhes necessários ao programa.

30
Operações elementares de um sistema inf.
 Um sistema informático é constituído por blocos
ou unidades funcionais, tais como:
 Dispositivos de input ou entrada de dados.
 Unidade central de processamento ( a que
podemos associar a memória primária).
 Dispositivos de output ou saída de dados.

31
 Assim sendo, podemos considerar que as
operações básicas e fundamentais de um
sistema informático são:
 Operações de input – ou entrada de dados;
 Operações de processamento interno;
 Operações de output ou saída de dados.
 Para a elaboração de um algoritmo devemos
convencionar determinadas palavras para as
referidas operações elementares.
Operações elementares de um sistema inf.

32
 Exemplo:
 Para as operações de entrada ou input de dados
utilizamos as palavras LER ou OBTER
 Para as operações de saída ou output de dados,
utilizamos ESCREVER ou APRESENTAR
 Nas operações de processamento, não interessa
o que o processador faz (a nível de linguagem
máquina), mas as operações que pretendemos
realizar.
Essas operações serão essencialmente operações
de cálculos aritméticos e lógicos

33
Exemplo: Calcular a média final do aluno
 Os alunos realizaram 3 provas: P1, P2 e P3.
Onde: Média Final = (P1+P2+P3)/3
Para elaborar o algoritmo proposto, faremos três perguntas:
a) Quais são os dados de entrada?
R: Os dados de entrada são P1, P2 e P3
b) Qual será o processamento a ser utilizado?
R: O procedimento será somar todos os dados de entrada e
dividi-los por 3: (P1+P2+P3)/3
c) Quais serão os dados de saída?
R: O dado de saída será a média final

34
O algoritmo para calcular média do aluno seria:
1. Obter a nota da prova1.
2. Obter a nota de prova2.
3. Obter a nota de prova3.
4. Somar todas as notas e dividir o resultado
por 3.
5. Apresentar o resultado da divisão, ou seja, o
valor da média.

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Exercício
Elabore um algoritmo que visa calcular a
área de um rectângulo a partir das medidas
dadas em relação ao comprimento e à
largura desse mesmo rectângulo.

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O algoritmo para calcular a área do rectângulo
seria:
1. Obter valor do comprimento
2. Obter valor da largura
3. Calcular área: comprimento x largura
4. Apresentar o valor da área

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Operadores aritméticos
OPERADOR OPERAÇÃO
+ Adição
- Subtracção
* Multiplicação
/ Divisão
^ Exponenciação

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Operadores relacionais ou de comparação
Operador Significado
= Igualdade
< Menor
> Maior
<= Menor ou igual
>= Maior ou igual
<> Diferente de

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Operadores lógicos
Operador Significado
Not (não) Negação
And (e) Conjunção
Or (ou) Disjunção

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Tabelas de Verdade
Not
p ~p
V F
F V
AND
P Q P Q
V V V
V F F
F V F
F F F
OR
P Q P Q
V V V
V F V
F V V
F F F

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Ordem de prioridade dos operadores
(usados na linguagem Pascal)

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Calculo de expressões
a) 10 + 5 > 10 AND 10 < 10 – 5
15 > 10 AND 10 < 5
V AND F
F
b) R = 3; Y=2
R * Y / 2
3 * 2 / 2
6 / 2
3

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Exercícios com expressões lógicas
1 - Considerando que P=3 e Q=2, determine o
valor das expressões:
a) P + Q * 5
b) (P + Q ) * 5
c) P + 5 * Q / 2
d) (P + 5 * Q) / 2

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2 – Determine os valores lógicos de cada expressão,
sabendo que X=10 e Y=5 (apresente todos os
cálculos).
a) X > 5 and X >= 10
b) X > 0 or X > 20
c) X = 10 and Y<>5
d) Not (Y=5) or X <> 10
e) X >= 10 and y < 5
f) Not (X > 10) and (Y<5)
g) Not (X>10) or (Y<5)
h) X >=5 and x <10 or y>=0 and y <=5

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Tipos de dados
 Os principais tipos de dados utilizados em
algoritmia e programação são:
 Caracteres, cadeias de caracteres ou texto;
 Números (podendo este ser de diferentes tipos,
inteiros (negativos, zero e positivos), reais (com
casas decimais));
 Dados do tipo lógico ou booleano, este têm
apenas 2 resultados possíveis verdadeiro (true)
ou falso (false)

46
Tipos de dados

47
Funções Pré definidas

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Constantes e Variáveis
 Em algoritmos e em programas, os dados
podem surgir sob a forma de constantes ou
de variáveis.
 Constante - é um dado que permanece
inalterável do início ao fim do algoritmo.
 Variável - é um dado que pode sofrer alterações
durante o algoritmo.

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 As constantes podem surgir:
 Sob a forma directa, ou seja, valores numéricos ou
alfanuméricos, por exemplo: 0,75; “Junho”.
 Sob a forma de identificadores, ou seja, nomes
que representam ou identificam determinados
dados, por exemplo:

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 Identificador – é um nome que é associado
(pelo programador) a uma constante, a uma
variável ou a outro tipo de elemento.
 As variáveis surgem sempre designadas
através de identificadores, ou seja, os nomes
que as identificam.
 Cada variável surge associada a um
determinado tipo de dados (inteiro, real, string,
etc.)
Variável Idade : inteiro

51
 Instruções de atribuição – são as operações
internas de um algoritmo ou programa que
atribuem valores às variáveis
 Nos algoritmos o símbolo que se utiliza na
operação de atribuição é
Nome ”Maria João” Custo 15

52
Pseudocódigo e Fluxogramas
 Pseudocódigo – Representa o código de um
programa numa linguagem formal, com termos
convencionais que representam as acções a
executar pelo programa.
 Fluxogramas – É outra forma de representar os
algoritmos, recorrendo a símbolos convencionais,
que representam as sequências de acções dos
algoritmos.

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Pseudocódigo
 Vantagens:
 Como é baseado na linguagem corrente, é fácil
de elaborar;
 Pode atingir vários níveis de complexidade,
conforme o detalhe com que se escrever;
 Permite acompanhar o tratamento dos dados
facilitando o teste do programa;
 Permite implementar as estruturas elementares
da programação estruturada;
 Serve de base à própria documentação

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 Desvantagens:
 Não possui regras padrão, pois depende do estilo
de escrita de cada programador;
 Não permite uma rápida visualização de
pormenores, pois usa a linguagem escrita, o que
obriga à sua leitura integral;
 Para problemas mais complicados a linguagem
torna-se muito complexa e de difícil
compreensão.
Pseudocódigo

55
Fluxogramas
 Vantagens:
 Como são baseados numa representação gráfica,
é mais fácil de visualizar;
 Os símbolos utilizados são normalizados e
universais;
 Como cada símbolo tem um significado, isso
simplifica a resolução do problema;
 São fáceis de testar e permitem uma rápida
detecção e correcção de erros de lógica.

56
 Desvantagens:
 São pouco práticos para efectuar alterações;
 Os dados tem de ser definidos à parte, porque os
fluxogramas não permitem representar a estrutura
dos dados;
 Se os programas forem muito grandes os
fluxogramas tornam-se muito grandes e
complexos.
Fluxogramas

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Símbolos utilizados nos fluxogramas
Símbolo de inicio ou de fim
Estes são usados para representar o inicio ou
o fim das operações de um algoritmo

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 Símbolo de linha de fluxo
Estabelece a ligação entre as acções e indica o
sentido da sequência delas

59
 Símbolo de entrada ou de saída de dados
Representa uma acção de entrada (input) ou
de saída (output) de dados no sistema

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 Símbolo de processamento interno
Representa uma operação de processamento interno,
como, por exemplo, a atribuição de um valor a uma
variável

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 Símbolo de Comentário
………….
Este símbolo é usado para fazer comentários
explicativos do algoritmo

62
 Símbolo de conector
Usado para representar a ligação ou conexão
entre diferentes fluxos de acções
representadas num algoritmo

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 Símbolo de decisão
Representa uma condição ou expressão lógica
de que dependerá uma decisão a seguir num
sentido ou noutro

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 Símbolo de selecção múltipla
Representa uma situação em que o algoritmo
pode seguir por diversas vias, opções ou
sequência de acções

65
 Símbolo de subalgoritmo
Representa um subalgoritmo, ou seja uma
unidade mais pequena em que o algoritmo
foi decomposto, por outras palavras é uma
rotina, um procedimento ou um conjunto de
instruções

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Convenções do pseudocódigo
 Aqui, não há regras generalizadas, mas existem
palavras que representam as principais operações
que os algoritmos poderão conter.
 Exemplo:
 LER – Entrada de dados
 Escrever – Saída de dados
 As strings estão sempre entre “ “ ou ‘ ‘
 As variáveis começam sempre por letras e não utilizam
acentos, nem espaços
 O simbolo  indica a operação de atribuição

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 Criar um algoritmo que calcule a área de um
rectângulo, em linguagem informal:
1 – Obter o valor do comprimento
2 – Obter o valor da largura
3 – Calcular a área: comprimento x largura
4 – Apresentar o valor da área.
Para fazermos o algoritmo correcto teremos de
utilizar os operadores utilizados em algoritmia e em
programação.
Exercício

68
 Problema:
Calcular a área de um rectângulo
 Dados de entrada (input) : comprimento e largura
 Dados de saída (output) : valor da área

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Em pseudocódigo
Inicio
Ler (comprimento, largura)
area  comprimento * largura
escrever (area)
Fim

70
O fluxograma será:
Início
Ler (comp, larg)
Área  comp * larg
Escrever (área)
Fim

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