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Módulo 1
Introdução à Lógica de Programação
Raciocínio lógico
Vamos iniciar o conteúdo deste curso falando sobre o raciocínio lógico.
Você sabia que a lógica está presente em nosso cotidiano em diversas situações? Vamos analisar o seguinte contexto:
Uma pessoa tem a rotina de acordar cedo, tomar banho, tomar café e sair para o trabalho. Podemos considerar tal rotina como um exemplo clássico de atividades que requerem uma sequência lógica na aplicação dos afazeres, para que haja sucesso em sua realização.
Analisando o contexto, o objetivo desta tarefa era “sair para trabalhar”. Para que isso fosse possível, algumas instruções foram realizadas para o sucesso da tarefa.
Em nosso cotidiano, para chegarmos a um resultado, seguimos um “conjunto de instruções”. Na informática, não é muito diferente! Uma instrução (comando) indica a um computador uma ação elementar a ser executada.
Instruções lógicas
Uma instrução isolada não permite realizar o processo completo. Para seguir uma sequência lógica é necessário um conjunto de instruções colocadas em ordem sequencial lógica.
É evidente que temos de seguir as instruções em uma ordem adequada, para realizar uma determinada tarefa. Imagine a tarefa de beber um refrigerante em lata, por exemplo:
>>2. Abrir a tampa
Introdução à lógica de programação
Conforme vimos no exemplo anterior (de beber o refrigerante em lata), para chegarmos a um resultado é necessário uma ordem sequencial lógica. A mesma coisa acontece com a lógica de programação.
Quando pensamos em iniciar uma programação para computador, temos de ter em mente que a máquina desconhece totalmente alguns conceitos que para nós são muito óbvios.
Por isto, devemos descrever cada passo de forma detalhada, por mais simples que possa parecer, para que tenha uma sequência lógica na programação e, assim, o computador possa executar todas as instruções necessárias para uma determinada tarefa.
Por que a lógica de programação é tão importante?
A lógica para programação é o processo de procurar pensar na mesma sequência em que o computador executará as tarefas.
Seguindo a lógica de programação, procuramos imaginar como as ações serão executadas, partindo-se do estudo de um problema até chegar à solução dele, por meio da construção de um algoritmo.
Por isso, a lógica de programação é tão importante!
Ilustrando a sequência lógica
Já vimos que as instruções lógicas devem ser executadas em uma ordem adequada para o sucesso de uma programação. Uma instrução descrita errada, perde o sentido e influencia no resultado. Precisamos colocar em prática o conjunto de todas as instruções, na ordem correta. Para tal, podemos utilizar os algoritmos.
Algoritmos
Sequência finita de passos que levam à execução de uma tarefa.
Podemos pensar em um algoritmo como uma receita, ou seja, apresenta uma sequência de instruções para um fim específico.
Essas instruções devem ser descritas de maneira simples e objetiva.
Programas de Computadores
Os programas de computadores são os algoritmos escritos em uma linguagem computacional, como Java, C#, Python, entre outras.
Essas instruções são interpretadas e executadas por um computador.
Características básicas do algoritmo
Todo algoritmo, por padrão, tem de apresentar algumas características básicas.
Vamos conferir quais são?
Ponto inicial e Ponto final
Todo algoritmo deve ter um ponto inicial e chegar a um ponto final.
Não ser ambíguo
A leitura de um algoritmo tem de ser clara, não pode ter dupla interpretação.
Tratar dados externos
O algoritmo tem de receber dados externos e ser capaz de retornar resultados (saída de dados).
Etapas alcançáveis
O algoritmo deve ter suas etapas alcançáveis em algum momento da programação.
Composição de um algoritmo
Ao iniciar um algoritmo, é necessário dividir a situação-problema em três fases fundamentais:
Entrada
São os dados de entrada do algoritmo.
Processamento
São os procedimentos utilizados para chegar ao resultado final.
Saída
São os dados já processados, ou seja, o resultado da programação.
Formas de representação
Podemos representar algoritmos estruturados de três formas:
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Exemplos de representação
Descrição Narrativa
Passo 1: Receber os números que serão multiplicados;
Passo 2: Multiplicar os números;
Passo 3: Exibir o resultado da multiplicação.
Fluxograma
Pseudocódigo
Declare num1, num2, resultado;
Leia num1, num2;
Resultado = num1+num2;
Escreva Resultado.
Exercício 1
Pronto! Agora que já sabemos o que é um algoritmo e suas formas de representação, chegou a hora de realizar um exercício! Vamos escrever um algoritmo para fritar um ovo, na representação de descrição narrativa.
Faça este algoritmo com uma sequência de, no mínimo, 15 passos.
Clique na seta e selecione o passo na ordem em que você considera correta. Vamos lá?
- Coloque o óleo na frigideira
- Coloque o ovo na frigideira
- Sirva o ovo
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Variáveis e Constantes
Quando iniciamos a programação temos de nos preocupar onde vamos armazenar as informações.
Para isso, temos as variáveis e constantes. Vamos conhecer um pouco mais sobre elas?
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Tipos de dados
Ao criarmos uma variável em um programa temos de especificar o tipo de dado que será armazenado. Por exemplo, uma variável que vai armazenar o nome de uma pessoa será do tipo “caracter”, pois armazenará letras. Uma variável que armazenará a idade de uma pessoa, poderá receber somente “números inteiros”, portanto, deverá ser declarada como sendo do tipo “inteiro”.
Já uma variável “valor”, como está representando um espaço para armazenar número com casas decimais, deverá ser declarada como sendo do tipo “real”.
Os tipos de dados influenciam na forma como o programa irá trabalhar, no desempenho do programa e no seu consumo de memória.
Na tabela abaixo, podemos visualizar o que acabamos de explicar.
Ao utilizar o português estruturado temos os seguintes tipos de dados:
| CARACTER | Qualquer conjunto de caracteres alfanuméricos. Exemplo: “Fabio”, “São Paulo”, “VZ32”, “123”... |
| INTEIRO | Qualquer número inteiro, negativo, nulo ou positivo. Exemplo: -21, 0, 10, 5025... |
| REAL | Qualquer número real no formato decimal, negativo, nulo ou positivo. Exemplo: -0.5, 0, 5, 9.5... |
| LÓGICO | Conjunto de valores (FALSO ou VERDADEIRO). |
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Comandos de entrada e saída
Na maioria das vezes, os sistemas são construídos a partir de dados adquiridos por meio da interação humana e os resultados também devem ser apresentados.
Para interação, as linguagens de programação fornecem comandos para inserção e visualização de informações.
Os comandos de entrada e saída são os que permitem a interação com o usuário por meio dos dispositivos de saída. Exemplo: teclado, mouse, leitor, entre outros.
Algoritmos – Comandos de entrada e saída
Assim como na declaração de variáveis, cada linguagem de programação tem seus comandos próprios para entrada e saída de dados. Na descrição de algoritmo utilizamos os seguintes comandos:
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Operadores
Os operadores são meios de incrementar, decrementar, comparar e avaliar dados durante a execução do programa.
Por padrão, temos quatro tipos de operadores:
- Operador de Atribuição
- Operadores Aritméticos
- Operadores Relacionais
- Operadores Lógicos
Vamos conhecer cada um deles em detalhes?
Operador de Atribuição
O operador de atribuição em algoritmos é representado pela seta , indicando que algum valor será atribuído em alguma variável. Exemplo: multiplica 2 * 2.
Na maioria das linguagens de programação o símbolo de atribuição é o operador igual (=).
Operadores Aritméticos
Os operadores aritméticos permitem a realização de operações matemáticas com dados do tipo numérico.
Além dos símbolos já conhecidos para adição, subtração, multiplicação e divisão, podemos utilizar, também, alguns outros símbolos, como operadores.
Os símbolos para os operadores aritméticos são:
| OPERAÇÃO | SÍMBOLO |
|---|---|
| Adição | + |
| Subtração | - |
| Multiplicação | * |
| Divisão | / |
| Exponenciação | ** |
Hierarquia das Operações Aritméticas
Ao realizar as operações matemáticas temos uma sequência das operações a serem realizadas, que são:
- Cálculos que estão entre parênteses: ( )
- Exponenciação: * *
- Multiplicação, divisão (o que estiver primeiro): * /
- Adição ou Subtração (o que estiver primeiro): + ou -
Operadores Relacionais
Os operadores relacionais são utilizados para comparar caracteres, números, variáveis e expressões.
Estes operadores sempre retornam valores lógicos (verdadeiro/falso, true/false ou 0/1), podendo variar a simbologia, dependendo da linguagem de programação utilizada.
Os operadores relacionais utilizados nos algoritmos são:
| OPERAÇÃO | SÍMBOLO |
|---|---|
| Comparação | = |
| Diferente de | <> |
| Maior que | > |
| Menor que | < |
| Maior ou igual | >= |
| Menor ou igual | <= |
Operadores lógicos
Os operadores lógicos servem para combinar resultados de expressões, retornando se o resultado final é verdadeiro ou falso.
| E | AND |
|---|---|
| OU | OR |
| NÃO | NOT |
Conhecendo os operadores lógicos
| E/AND | OU/OR | NÃO/NOT | ||
|---|---|---|---|---|
Clique nos títulos para acessar o conteúdo. | ||||
Tabela verdade
A tabela verdade apresenta os valores possíveis gerados pelos três operadores lógicos (E/AND, OU/OR e NÃO/NOT), envolvendo dois valores lógicos:
| 1º VALOR | OPERADOR | 2º VALOR | RESULTADO |
|---|---|---|---|
| VERDADEIRO | AND | VERDADEIRO | VERDADEIRO |
| VERDADEIRO | AND | FALSO | FALSO |
| FALSO | AND | VERDADEIRO | FALSO |
| FALSO | AND | FALSO | FALSO |
| 1º VALOR | OPERADOR | 2º VALOR | RESULTADO |
|---|---|---|---|
| VERDADEIRO | OR | VERDADEIRO | VERDADEIRO |
| VERDADEIRO | OR | FALSO | VERDADEIRO |
| FALSO | OR | VERDADEIRO | VERDADEIRO |
| FALSO | OR | FALSO | FALSO |
| 1º VALOR | OPERADOR | 2º VALOR | RESULTADO |
|---|---|---|---|
| VERDADEIRO | NOT | ----- | FALSO |
| FALSO | NOT | ----- | VERDADEIRO |
Exercício 2
Vamos entender um pouco mais sobre os operadores relacionais?
Considere duas variáveis A 5 e B 3. Quais seriam os resultados das expressões a seguir?
Assinale Verdadeiro para as expressões corretas e Falso para as incorretas.
| Afirmações | |
|---|---|
| A = B | |
| A < > B | |
| A > B | |
| A < B | |
| A >= B | |
| A <= B | |
Exercício 3
Vamos treinar um pouco mais sobre os operadores lógicos?
Considere três variáveis A 5, B 8 e C 1. Quais seriam os resultados das expressões a seguir?
Assinale Verdadeiro para as expressões corretas e Falso para as incorretas.
| Afirmações | |||
|---|---|---|---|
| A = B | AND | B > C | |
| A < > B | OR | B < C | |
| A > B | NOT | ----- | |
| A < B | AND | B > C | |
| A >= B | OR | B = C | |
| A <= B | NOT | ----- | |
