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Estruturas de repetição
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Estrutura de dados homogêneas - vetores e matrizes
Subalgoritmos: funções e procedimentos – Mecanismos de passagem de parâmetros
 
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Lógica de Programação e Algoritmos
Professores autores
Nélio Alessandro Azevedo Cacho
Keivilany Janielle de Lima Coelho
 
Aula 2 –Formas de representação de algoritmos

Na aula anterior, fizemos uma introdução à nossa disciplina. Conceituamos lógica e algoritmos. Identificamos a importância do estudo desses elementos e da estruturação do nosso raciocínio no sentido de encontrar a solução de problemas. Aprendemos a construir sequências lógicas de passos para atingir tais soluções. Conhecemos, também, uma ferramenta que nos auxiliará a construir algoritmos ao longo de nossas aulas: o VisualG. Realizamos os procedimentos de instalação e conhecemos as principais funcionalidades da ferramenta.

Nesta segunda aula, daremos continuidade ao estudo dos algoritmos, identificando as suas principais formas de representação: a descrição narrativa, o fluxograma e o pseudocódigo (ou portugol). Refletiremos sobre as principais vantagens e desvantagens de cada uma, veremos exemplos e exercitaremos a construção de algoritmos nessas três formas de representação.
 
Objetivos
  Ao final desta aula, você será capaz de:
  • Identificar as três principais formas de representação de algoritmos.
  • Identificar as principais vantagens e desvantagens de cada uma dessas três formas de representação.
  • Construir algoritmos utilizando as três formas de representação.
 
Descrição narrativa

A descrição narrativa é a forma de representação de algoritmos que utilizamos na nossa primeira aula. Nessa forma de representação, analisamos o enunciado do problema e, simplesmente, descrevemos a sequência de passos em nossa língua nativa (em nosso caso, o português).
A vantagem de se utilizar esse procedimento é que não precisamos aprender nenhum conceito novo, pois já temos domínio sobre a nossa língua nativa.
A desvantagem é que a língua natural pode ser interpretada de diferentes maneiras. Para a linguagem de programação, a linguagem natural é abstrata, imprecisa e pouco confiável. Isso poderia trazer problemas na hora de transcrever o algoritmo para o programa (em uma linguagem de programação).

Vamos voltar à receita de bolo da aula anterior.

RECEITA DE BOLO COMUM DE OVOS
INÍCIO
Passo 1: Receber os ingredientes
Ingredientes:

  1. 2 xícaras de açúcar;
  2. 3 ovos;
  3. 250g de margarina;
  4. 3 xícaras de farinha de trigo;
  5. 1 e ½ colher de fermento;
  6. 1 xícara de leite.

Modo de preparo:
Passo 2:  Aqueça o forno a 180 graus;
Passo 3: Bata as claras em neve e reserve;
Passo 4: Em uma travessa, bata o açúcar, a manteiga e as gemas;
Passo 5: Misture a farinha e o leite;
Passo 6: Bata bem, até ficar bem homogêneo;
Passo 7: Com a ajuda de uma colher, acrescente o fermento;
Passo 8: Por último, adicione as claras em neve e mexa cuidadosamente;
Passo 9: Coloque em uma forma untada com manteiga e farinha de trigo e leve ao forno médio para assar por aproximadamente 35 minutos ou até que, ao espetar um palito, esse saia seco;
Passo 10: Após assado, desligue o forno e deixe o bolo esfriar;
Passo 11: Desenforme e saboreie.
FIM

É fato que a receita contém passos simples de entender, por ser escrita em nossa linguagem natural.
Agora, vamos reler o passo 9 da receita:

Passo 9: Coloque em uma forma untada com manteiga e farinha de trigo e leve ao forno médio para assar por aproximadamente 35 minutos ou até que, ao espetar um palito, esse saia seco;

A informação em negrito é imprecisa e pode ser interpretada de diferentes formas por diferentes pessoas. Ou seja, ‘aproximadamente 35 minutos’, pode ser um pouco menos que 35 minutos pra uma pessoa e um pouco mais que 35 minutos pra outra pessoa executando a mesma receita.
Essa imprecisão dificultaria, portanto, a transcrição para uma linguagem de programação.

 
Fluxograma

Nessa forma de representação, escrevemos o algoritmo utilizando símbolos gráficos predefinidos, enfatizando os passos individuais e suas interconexões. Observe, no Quadro 1, os símbolos que são utilizados no fluxograma e o que cada um deles representa no algoritmo:

f1a2
Início ou fim do algoritmo
f2a2
Indica o sentido do fluxo de execução do algoritmo. Conecta os objetos gráficos
f3a2
Representa a entrada de dados
f4a2
Indica cálculos e atribuições de valores (processamento)
f5a2
Indica desvios ou tomadas de decisões (Por exemplo: SE isso, ENTÃO aquilo)
f6a2
Representa a saída de dados, no Portugol IDE
f7a2
Também representa a saída de dados

Quadro1 – Símbolos utilizados em um Fluxograma

 

A principal vantagem de se utilizar fluxogramas para construir algoritmos é que é mais fácil entender um conteúdo descrito de forma gráfica do que um descrito textualmente. Além disso, os fluxogramas obedecem a um padrão mundial, quanto à simbologia.
Já as desvantagens são as seguintes: os dados podem não ser suficientemente detalhados, dificultando, assim, a transcrição do algoritmo para o programa a ser desenvolvido; é necessário aprender a simbologia dos fluxogramas; e, para algoritmos mais extensos, a construção do fluxograma pode se tornar mais complicada.

Vamos escrever o exemplo do cálculo da média da aula anterior sob a forma de fluxograma:
ALGORITMO PARA CALCULAR A MÉDIA ARITMÉTICA DE UM ALUNO
fluxograma1
As entradas para a execução do algoritmo são a primeira e a segunda nota (veja que as notas 1 e 2 estão no símbolo de fluxograma correspondente à entrada de dados). O cálculo da média é efetuado no símbolo seguinte, referente ao processamento, ou seja, os cálculos. O símbolo de saída de dados do fluxograma exibe o resultado esperado, que foi calculado na execução anterior (a média do aluno). Os símbolos de Início e Fim são os delimitadores da execução do algoritmo.
 
 
Atividade 1
 
  1. Caracterize com suas próprias palavras uma descrição narrativa.
  2. Faça um algoritmo que descreva alguma situação do seu dia a dia (como tomar banho ou ir à escola, por exemplo) e construa um fluxograma contendo os símbolos que você viu no Quadro 1.
 
   
 
Pseudocódigo (OU PORTUGOL)

Se você for pesquisar em outras fontes, verá que além desses termos (pseudocódigo ou portugol), podemos nos referir a essa forma de representação de outras maneiras, como: português estruturado, linguagem estruturada ou pseudolinguagem.
O pseudocódigo obedece a regras predefinidas de estrutura para descrever um algoritmo.
Vimos que a descrição narrativa pode ser interpretada de diversas maneiras. Isso pode gerar ambiguidades. Já o fluxograma tem maior precisão, mas é pouco descritivo, o que pode torná-lo insuficiente, além de complicar-se, conforme o crescimento do algoritmo.
O pseudocódigo é uma combinação das melhores características das duas formas de representação anteriores.
A principal vantagem da utilização do pseudocódigo é que, mesmo sendo independente de qualquer linguagem de programação, sua estruturação facilita a transcrição do algoritmo criado para o código dessas linguagens (logo mais você verá que aspectos da pseudolinguagem facilitam essa transcrição). Outras vantagens: pode definir quais os dados a ser utilizados e como eles vão estar estruturados, além de utilizar o português como base.
A desvantagem é que precisamos aprender as regras dessa forma de representação. Também figura como desvantagem a não padronização de sua estruturação. Isso quer dizer que você encontrará um mesmo termo descrito de formas diferentes em diferentes literaturas.
O pseudocódigo será a forma de representação utilizada durante o estudo dessa disciplina.
Vamos ver como funciona a estruturação de algoritmos com pseudocódigo. Observe o exemplo abaixo, também com o cálculo da média de um aluno.

Observação: vamos utilizar, em nossos exemplos, a notação utilizada na ferramenta VisualG.

algoritmo “Média” //aqui, definimos o nome do algoritmo

var //início das declarações das variáveis
nota1 : real //aqui, é definida a entrada da primeira nota do aluno
nota2 : real // aqui, é definida a entrada da segunda nota do aluno
media : real //declaração da variável em que será armazenado o resultado do cálculo da média

Inicio  //início do bloco de execução (local onde instruímos o computador a executar os comandos)
    escreva ("Digite o valor da primeira nota: ") //o programa exibe na tela o texto entre aspas
    leia (nota1)  // o programa lê o que o usuário escreveu: a primeira nota
    escreva ("Digite o valor da segunda nota: ")  //o programa exibe na tela o texto entre aspas
    leia (nota2)  // o programa lê o que o usuário escreveu: a segunda nota
    media <- (nota1 + nota2)/2  //é realizado o cálculo da média
    escreva ("A média do aluno é: ", media)  //o valor encontrado é exibido na tela

fimalgoritmo  //fim do algoritmo
 

Vamos chamar as instruções que estão entre as palavras ‘início’ e  ‘fimalgoritmo’ de ‘bloco de execução’ do algoritmo. Veja que o bloco de execução não está posicionado no mesmo alinhamento das palavras ‘início’ e ‘fimalgoritmo’. Chamamos esse recuo de identação.
A identação não é necessariamente obrigatória, mas é uma prática recomendada, que torna o código mais legível, pois facilita a visualização da delimitação dos blocos de execução de qualquer algoritmo.
Nesse algoritmo, só há um bloco de execução entre o início e o fim. Por isso, talvez você só compreenda a importância da identação, quando começar a construir algoritmos mais complexos, com diversos blocos de execução entre o início e o fim.
As palavras em negrito, no código do algoritmo, são as palavras reservadas da linguagem.
Palavras reservadas são as instruções comuns a diversas linguagens de programação, como comandos de escrita ou leitura de dados e a declaração de variáveis (que é a definição dos dados de entrada), entre outras coisas.
Leia os comentários (o texto verde, em itálico), que explicam o que é executado em cada linha do algoritmo.

 
O VisualG não diferencia, no texto dos algoritmos, as letras maiúsculas das letras minúsculas. Porém, não é aceita a utilização de acentos gráficos, til e cedilha. Nós convencionaremos, portanto, a não utilização de acentos gráficos, til e cedilha. Vamos tentar limitar, também, a utilização de letras maiúsculas apenas nos textos entre aspas. Isso permitirá que você se habitue a convenções que são comuns à maioria das linguagens de programação.

 

 
Atividade 2
 
  1. Conceitue as três principais formas de representação de algoritmos.
  2. Descreva algumas das principais vantagens e desvantagens da utilização do pseudocódigo.
   
 
Resumo
 
Nesta aula, você compreendeu os conceitos referentes às três principais formas de representação dos algoritmos. Você viu também as vantagens e desvantagens de cada uma dessas formas de representação e aprendeu (e exercitou) a construção de algoritmos utilizando as três formas, sobretudo, o pseudocódigo, que será a forma de representação mais utilizada em nossas aulas. Percebemos que construir algoritmos nem sempre é uma tarefa simples. Contudo, o treino constante, através da prática de exercícios, não só auxilia no aprendizado das regras e técnicas, como também treina o raciocínio.
 
Autoavaliação
Vamos treinar a construção de algoritmos nas três formas de representação que vimos nesta aula.

1. Implemente o algoritmo da receita de bolo na forma de representação fluxograma. Ao concluir, responda:

  1. O algoritmo ficou descrito de forma clara e legível?
  2. Qualquer indivíduo seria capaz de executar a receita de bolo descrita com essa forma de representação? Justifique sua resposta.
 

2. Agora, implemente, em pseudocódigo, um algoritmo que, dados dois números inteiros, some esses números e multiplique pelo primeiro número, exibindo, em seguida, o resultado obtido. Depois, responda:

  1. Você encontrou dificuldades para construir o algoritmo? Se sim, quais? 
  2. Por que você acha que teve essas dificuldades?

 

3. Copie o exemplo de pseudocódigo mostrado nesta aula (média do aluno) e cole no VisualG. Execute e veja o resultado. Depois, utilize a funcionalidade do menu Algoritmo – passo a passo da ferramenta. Utilize, como guia para essa tarefa, a primeira aula.

 

4. Tente executar o algoritmo que você criou no item 2 dessa atividade no VisualG.

 

Dicas importantes

  • Procure se lembrar das técnicas de construção de algoritmos que vimos na aula anterior.
  • Lembre-se, durante a realização das atividades, de que cada forma de representação tem características que lhe são peculiares. Procure ser fiel às características que você aprendeu, na construção dos algoritmos.
  • Se encontrar dificuldades em escrever o algoritmo em pseudocódigo, escreva-o, antes, em forma de descrição narrativa e depois aplique as regras de pseudocódigo que você aprendeu nesta aula.
 
Referências

ASCENCIO, Ana F Gomes; CAMPOS, Edilene A. V. de. Fundamentos de programação de computadores: algoritmos, Pascal e C/C++. São Paulo: Prentice Hall, 2002.

MARTINS, Luiz G. A. Introdução a algoritmos. Uberlândia: UFU, 2009. Disponível em:<http://www.facom.ufu.br/~gustavo/IC/Programacao/Apostila_Algoritmos.pdf>. Acesso em: 27 out. 2009.

 

 
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