Algoritmos em Ambientes Educacionais

ALGORITMOS

PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS – AULA 21/11/09

Horácio ribeiro

OBJETIVOS: FAZER A ANÁLISE DA SOLUÇÃO DE FORMA ESTRUTURADA.

Horácio ribeiro

ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS

|Conceito

de algoritmo

“ Conjunto finitos de passos, em que cada passo é finito para resolver um objetivo bem determinado.”

y Objetivo

claro e bem determinado y numero finito de passos y todos os passos são finitos e podem ser concluídos y (leitura sobre objetivos)

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|Observações

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS

Existe mais de um algoritmos para se atingir um objetivo | Um algoritmo pode ser mais “eficiente” que outro. | Não existe processo automático para se desenvolver um algoritmo |

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS |Classificação GERAIS

de algoritmos

MATEMATICOS

COMPUTACIONAIS

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GERAIS

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS

a modelagem matemática permite criar uma função para se atingir um objetivo.

|

uma função pode ser : computável |Não computável |

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y

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS

a maioria das funções são não computáveis.

|

Funções computáveis

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Funções não computáveis

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS

| Uma

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Funções computáveis

função é considerada computável quando se descobre um algoritmo (máquina de turing) que a compute.

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS |

Solução de um problema

Criação de um modelo Perda na criação do modelo

Perda na representaçã o do modelo

Ferramenta capaz de representar o modelo

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Mundo real

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS |

Solução de um problema

Análise Modelo

Criação de um modelo

conceitual Modelo lógico

Ferramenta capaz de representar o modelo

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Mundo real

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS |

Desenvolvimento de um algoritmo Análise: (Criação de um modelo conceitual) IDENTIFICAR CLARAMENTE OS OBJETIVOS E SEQUENCIAR OS PASSOS y

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Modelo lógico: REPRESENTAR O MODELO CONSIDERANDO AS RESTRIÇOES E REGRAS. y

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EXERCÍCIO EM GRUPO (10 MINUTOS) |

FAZER UM ALGORITMO PARA LER DOIS NÚMEROS, MULTIPLICÁ-LOS E MOSTRAR O RESULTADO.

LER UM NÚMERO, MULTIPLICAR SOMAR IMPRIMIR.

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VERBOS QUE PODEM SER USADOS:

APRESENTAR: . ANÁLISE . MODELO LÓGICO 12

ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS

|

AS FORMAS DE ANÁLISE.

DO GERAL PARA O PARTICULAR | EXEMPLO: y

FAZER UM CONTRA CHEQUE: IDENTIFICAR O EMPREGADO | VERIFICAR HORAS EXTRAS | VERIFICAR DESCONTOS | CALCULAR O LIQUIDO | EMITIR CONTRA-CHEQUE |

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y TOP-DOWN

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS y

FAZER UM CONTRA CHEQUE: |

IDENTIFICAR O EMPREGADO

VERIFICAR HORAS EXTRAS | VERIFICAR DESCONTOS | CALCULAR O LIQUIDO | EMITIR CONTRA-CHEQUE |

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VERIFICAR TITULAR y VERIFICAR DEPENDENTES y

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS y

FAZER UM CONTRA CHEQUE: |

IDENTIFICAR O EMPREGADO

y

VERIFICAR TITULAR •IDENTIFICAR CONTA BANCARIA •IDENTIFICAR DADOS PESSOAIS •IDENTIFICAR CARGO

VERIFICAR DEPENDENTES

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y

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS y

FAZER UM CONTRA CHEQUE: |

IDENTIFICAR O EMPREGADO VERIFICAR TITULAR y VERIFICAR DEPENDENTES y

CALCULAR DESCONTO INSS y CALCULAR DESCONTO ATRASO y CALCULAR DESCONTO IMPOSTO DE RENDA y CALCULAR DESCONTO EMPRÉSTIMOS y

CALCULAR O LIQUIDO | EMITIR CONTRA-CHEQUE

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VERIFICAR HORAS EXTRAS | VERIFICAR DESCONTOS |

|

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ALGORITMOS PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS PODE-SE REPRESENTAR GRAFICAMENTE NA FORMA HIERÁRQUICA

IDENTIFICAR O EMPREGADO

EMITIR CONTRACHEQUE

VERIFICAR DESCONTOS

VERIFIC AR HORAS EXTRAS

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FAZER UM CONTRA CHEQUE

CALCULAR O LIQUIDO 17

EXERCICIO : 20 MINUTOS |

“ TROCAR UM PNEU QUE FUROU DE UM CARRO DE PASSEIO) QUALQUER, INDEPENDENTE SE A MALA ESTÁ OU NÃO CHEIA, E SE OS PASSAGEIROS SÃO OU NÃO CRIANÇAS” OBS: ESTAMOS AUMENTANDO A COMPLEXIDADE DO PROBLEMA EM RELAÇÃO AO EXERCÍCIO DA PRIMEIRA AULA

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FAZER A ANÁLISE DE FORMA ESTRUTURADA, MOSTRANDO A HIERARQUIA DAS TAREFAS PARA:

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EXERCICIO : 20 MINUTOS |

ANÁLISE DA ATIVIDADE DIFICULDADES ENCONTRADAS y APRESENTAÇÃO DAS SOLUÇÕES. y VERIFICAR SE HÁ CONVERGENCIA NAS SOLUÇÕES y

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OBJETIVOS: - IDENTIFICAR AS FORMAS DE GUARDA DO CÓDIGO GERADO. - IDENTIFICAR AS INSTRUÇÕES DE UM AGORITMO COMPUTACIONAL (SEGUNDA PARTE)

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS |

As funções são feitas por circuitos eletrônicos e tem os seguintes elementos: y

contador numero1

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Variáveis e constantes: dispositivos eletrônicos para guardar um valor, normalmente identificados por um nome: exemplo: salario

numero2 21

ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

atribuição: É o circuito eletronico que coloca um valor em uma variavel Representa-se por = := Æ

contador = 1 ação

1

numero1 := 389 ação

389

numero2 Å 132,45

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exemplo:

132,45 22

ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

atribuição: Também armazena resultados de contas....e valores de outras variaveis e constantes.

contador = 1 1 ação numero1 := 389 ação 389 numero4 Å contador + numero1

ação 390 outro = 20 + numero4 + contador ação 411

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exemplo:

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

Pode-se usar verbos que mostrem entrada: ler, digitar, imputar , escanear..... Etc. (outros que poderão surgir)

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Ler para a memoria: comando para ler o valor de um teclado, disco ou qualquer dispositivo que identifique um dado e o coloca em uma variável (cujo o nome é dado no comando) exemplo: LER NOME ação cria a variável nome aguarda até que alguém entre com o dado. O computador ficará parado até o dado ser fornecido

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS IMPRIMIR da memoria um periferico: comando para ler o valor de uma variável, e gravá-la em um disco, imprimir ou para qualquer dispositivo capaz de receber um dado. exemplo: Imprimir NOME ação pega o conteúdo da variável nome e o envia para um dispositivo de saída. (atenção não apaga a variável) y

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Pode-se usar verbos que mostrem saída: imprimir, mostrar, exibir , plotar..... Etc. (outros que poderão surgir)

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

Comparar duas variáveis ou constantes;

SE

EXPRESSÃO: É AVALIADA PELOS CIRCUITOS DO COMPUTADOR DEVO0LVENDO O VALOR FALSO (0) OU VERDADEIRO (1). É UMA EXPRESSAO LÓGICA MATEMÁTICA. EX: 2 == 3 FALSO NUMERO1 < 3 NUMERO1 > NUMERO 2

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(VARIAVEL1 < EXPRESSÃO > VARIAVEL2) OU (VARIAVEL1 < EXPRESSÃO > CONSTANTE) OU (CONSTANTE < EXPRESSÃO > CONSTANTE) { SE VERDADEIRO } SENAO { SE FALSO }

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

EXISTE AINDA O COMANDO GO TO. É UM CIRCUITO QUE SABE MUDAR O FLUXO DE CONTROLE PARA UM ENDEREÇÕ DETERMINADO PELO PROGRAMADOR.

UM PESQUISADOR CHAMADO DJASKTRA LIDEROU UMA CAMPANHA PARA SE PADRONIZAR A ESCRITA DO CÓDIGO E DESTA FORMA FACILITAR O ENTENDIMENTO. Este movimento culminou, em 1970, com a definição de normas para o desenvolvimento de algoritmos (abolindo o comando go to).

TEOREMA DE JACOPINI. TODO ALGORITMO PODE SER DESENVOLVIDO POR TRÊS ESTRUTURAS. - SEQUENCIA - IF ( ) THEN ELSE - WHILE ( ) { }

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ESTE COMANDO FOI RESPONSÁVEL POR MUITO CÓDIGO NOS ANOS 60. E INTRODUZIU UMA DIFICULDADE MUITO GRANDE DE LEITURA.

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS WHILE ( EXPRESSAO ) { COMANDOS A SEREM REPETIDOS } É UM COMANDO IMPLEMENTADO POR SOFTWARE . Deve ser usado quando se deseja que um grupo de comando seja executado várias vezes e o comando se repetirá enquanto a condição for verdadeira.

Exemplo: aluno = 1; while (aluno<100) { ler nome; imprimir nome; aluno = aluno + 1; } y

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS Os comandos podem ser representados de forma gráfica: chama-se de fluxograma:

y

Entrada/saida Exemplo: Ler nome Imprimir salário

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y

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

Comando if

(expressao)

falso

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verdadeiro

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y

Comando while

Comandos a serem repertidos

falso

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verdadeiro

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS y y

Exempo: multiplicar dois números: Algoritmo

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INICIO /* algoritmo para multiplicar dois números Lidos do teclado */ // autor horacio ribeiro // primeira versão – 21/11/09 // estratégia: ler para num1 e num2, apresentar em num3 LER NUM1; LER NUM2; NUM3 = NUM1 * NUM2; MOSTRAR NUM3; FIM

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS Exempo: multiplicar dois números SEM USAR A MULIPLICAÇÃO: (LEMBRAR QUE M * N É EQUIVALENTE A SOMAR M n VEZES)

y

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EM GRUPO (20 MINUTOS)

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ALGORITMOS COMPUTACIONAIS APRESENTAR O RESULTADO y ANÁLISE DA ATIVIDADE y DISCUTIR OS RESULTADOS y

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ORNAIZAÇÃO PARA APROVEITAMENTO DO CÓDIGO – AULA 21/11/09

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ORGANIZAÇÃO DO CÓDIGO OS ALGORITMOS DESENVOLVIDOS PODEM/DEVEM SER UTILIZADOS EM OUTROS ALGORITMOS COMO NOVOS COMANDOS. TROCAR PNEU (É UM NOVO COMANDO)

ALGORITMO PARA ´SAIR DE CARRO: INICIO IR ATÉ O CARRO VERIFICAR PNEUS SE (PNEU ESTA FURADO) ENTÃO TROCAR PNEU SENAO ENTRAR E DIRIGIR FIM -

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EXEMPLO:

OBS: OS OUTROS VERBOS JÁ SÃO ALGORITMOS DESENVOLVIDOS 36

ORGANIZAÇÃO DO CÓDIGO

EMITIR CONTR ACHEQU E

VERIFICA R DESCONT OS

IDENTIFIC AR O EMPREGA DO

VERIF ICAR HORA S EXTR AS

CALCULAR O LIQUIDO

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FAZER UM CONTRA CHEQUE

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ALGORITMO PARA FAZER UM CONTRA CHEQUE

OBS: OS NOVOS COMANDOS SÃO ALGORITMOS JÁ DEFINIDOS INICIO /* ALGORITMO PARA IDENTIFICAR EMPREGADO – HORACIO RIBEIRO 21/11/09 */ LER A MATRICULA DO EMPREGADO; BUSCAR O NOME NO BANCO DE DADOS......

FIM

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INICIO /* ALGORITMO PARA FAZER UM CONTRA CHEQUE - HORACIO RIBEIRO – 21/11/09 */ IDENTIFICAR EMPREGADO; VERIFICAR HORAS EXTRAS; VERIFICAR DESCONTOS; CALCULAR O LIQUIDO; EMITIR CONTRA-CHEQUE; FIM

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MECANISMOS PARA SE APROVEITARA CÓDIGO *FUNÇÕES:

EXEMPLO: DESEJAMOS O NOME COMO RETORNO. SABEMOS A MATRICULA QUE SERÁ O PARAMETRO; NOME-EMPREGADO IDENTIFICAR-EMPREGADO (MATRICULA)

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RETORNO NOME DA FUNÇÃO (PARAMETROS)

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EXERCICIO

TEMPO 10 MINUTOS CORREÇÃO E ANALISE

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TRANSFORMAR O CODIGO DE GERAÇÃO DO PRODUTO DE DOIS NUMEROS M E N DO EXERCICIO ANTERIOR PARA A FORMA DE UMA FUNÇÃO.

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CÓDIGO PRONTO ALGORITMOS JÁ DESENVOLVIDOS E TESTADOS. | FORNECIDOS JUNTO COM AS LINGUAGENS | FORMAM BIBLIOTECAS. |

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TODA LINGUAGEM JÁ VEM COM A BIBLIOTECA. | TAMBÉM SE ACHAM BIBLIOTECAS NA INTERNBET. |

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FINALIZAÇÃO ENTREGAR OS EXERCICIOS. | LER O ARTIGO DISPONIVEL NO MOODLE. | ENTREGAR UMA RESENHA DE NO MÁXIMO 1 FOLHA SOBRE O TEXTO LIDO |

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