Algoritimos

Algoritimos

Um algoritmo pode ser definido como uma sequência finita de passos (instruções) para resolver um determinado problema. Sempre que desenvolvemos um algoritmo estamos estabelecendo um padrão de comportamento que deverá ser seguido (uma norma de execução de ações) para alcançar o resultado de um problema.

Para o desenvolvimento de um algoritmo eficiente é necessário obedecermos algumas premissas básicas no momento de sua construção:

. Definir ações simples e sem ambiguidade;

. Organizar as ações de forma ordenada

. Estabelecer as ações dentro de uma sequência finita de passos.

O algoritmo 1 é um exemplo simples de algoritmo (sem condições ou repetições) para troca de um pneu. Os algoritmos são capazes de realizar tarefas como:

1. Ler e escrever dados;

2. Avaliar expressões algébricas, relacionais e lógicas;

3. Tomar decisões com base nos resultados das expressões avaliadas;

4. Repetir um conjunto de ações de acordo com uma condição;

Exemplo

1 – desligar o carro

2 - pegar o macaco e a chave

3 – pegar o estepe

4 – suspender o carro

5 – desenroscar os parafusos

6 – colocar o estepe

7 – enroscar os parafusos

8 – baixar o carro

9 – guardar ferramentas

Partes de Um Algoritmo

Um algoritmo programado em um computador é constituído de 3 partes.

• Entrada de dados

• Processamento de dados

• Saída de dados

Entrada: Informações necessárias para que o algoritimo seja executado.

Processamento de dados: É analisado todas as estruturas de controle, como também todas as expressões.

Saída de Dados: Todos os resultados do processamento são enviados para os dispositivos de saída.

Fluxograma

Os fluxogramas são uma apresentação do algoritmo em formato gráfico. Cada ação ou situação é representada por uma caixa. Tomadas de decisões são indicadas por caixas especiais, possibilitando ao fluxo de ações tomar caminhos distintos.

A Figura 2.2 representa um algoritmo na forma de um fluxograma. O início e o fim do algoritmo são marcados com uma figura elíptica; as ações a serem executadas estão em retângulos; sendo que as estruturas de controle condicionais estão em losangos e indicam duas possibilidades de prosseguimento do algoritmo, uma para o caso da expressão avaliada (condição) ser verdadeira e outra para o caso de ser falsa.

Procedimentos

Um procedimento pode ser definido como sequência finita de instruções, e definir instrução como uma operação claramente descrita, que pode ser executada mecanicamente, em tempo finito.

Mecanicamente quer dizer que não há dúvidas sobre o que deve ser feito. Em tempo finito quer dizer que não há dúvidas de que a tarefa correspondente à instrução pode, em qualquer caso, ser levada até sua conclusão.

Podemos utilizar a varias linguagens para descrever um procedimento, podemos utilizar a linguagem matemática, a linguagem natural ou a linguagem de programação. Podemos utilizar uma mistura de todas.

Exemplos de procedimento

• Um programa em FORTRAN que calcula a soma de dois números;

• Fórmula que calcula as raízes da equação do segundo grau.

Linguagens de Programação

Podemos imaginar o computador como uma super calculadora, capaz de fazer cálculos muito mais rápido que nós, mas para isso devemos dizer para o computador o que deve ser calculado e como deve ser calculado. A função das linguagens de programação é exatamente essa, ou seja, servir de um meio de comunicação entre computadores e humanos.

Existem dois tipos de linguagens de programação: as de baixo nível e as de alto nível. Os computadores interpretam tudo como números em base binária, ou seja, só entendem zero e um. As linguagens de baixo nível são interpretadas diretamente pelo computador, tendo um resultado rápido, porém é muito difícil e incômodo se trabalhar com elas. Exemplos de linguagens de baixo nível são a linguagem binária e a linguagem Assembly.

Já as linguagens de alto nível são mais fáceis de se trabalhar e de entender, as ações são representadas por palavras de ordem (exemplo faça, imprima, etc) geralmente em inglês, foram feitos assim para facilitar a memorização e a lógica. Elas não são interpretadas diretamente pelo computador, sendo necessário traduzí-las para linguagem binária utilizando-se de um programa chamado compilador.

Níveis de Linguagem

Linguagem de Máquina

As instruções de linguagem de máquina são representadas por códigos que correspondem palavras binárias cuja extensão pode variar de 8 a 64 bits (Figura 1). Dependendo da operação considerada, o código de uma instrução pode simbolizar a operação a ser executada e os dados envolvidos na operação (ou uma referência à localização dos dados).

Por uma questão de custo a nível do hardware, as operações representadas pelas instruções de linguagem de máquina são bastante elementares, como por exemplo, a transferência de dados entre memória e registro da CPU, a adição de dois valores, o teste de igualdade entre dois valores, etc...

Linguagem Hexadecimal

Para simplificar a compreensão e a programação de computadores foi adotada a notação hexadecimal, que é composta por números binários, para representar programas em linguagens. Mas a programação

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