Algoritmos e Estruturas de Dados I

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Algoritmos e Estruturas de Dados I Tipos de
dados

• Profa. Mercedes Gonzales Márquez

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Itens básicos

• Introduziremos um conjunto particular de regras e
  convenções para desenvolver algoritmos.
• Estas normas não são únicas, nem universais,
  foram estabelecidas a partir da experiência da
  professora.

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Dados

• Os algoritmos irão manipular dados, que
  normalmente são fornecidos pelos usuários, e
  entregar resultados para estes usuários.
• Uma pergunta importante neste momento é que tipo
  de dados poderemos manipular? As linguagens de
  programação estabelecem regras precisas para
  definir que tipos de dados irão manipular.

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Dados

• A representação por pseudo-código, que será
  adotada nesta matéria, também estabelece, ainda
  que informalmente, algumas regras que limitam o
  conjunto de dados existentes na natureza e que
  poderão ser manipulados pelos algoritmos.
• Existem três tipos básicos de dados que a
  linguagem irá manipular
• Dados numéricos
• Dados literais ou alfa-numéricos
• Dados Lógicos

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Dados

• (1) Dados Numéricos Dois tipos inteiros e reais
• O conjunto dos dados inteiros pode ser definido
  como Z...,-3,-2,0,1,2,....
• O conjunto dos números reais inclui o conjunto
  dos números inteiros, dos números fracionários e
  dos números irracionais.
• O conjunto dos números fracionários pode ser
  formalmente definido como Qp/q p,q pertencem
  a Z.
• O conjunto dos números irracionais engloba
  aqueles que não podem ser representados por uma
  fração, por exemplo o número PI3.141515...

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Dados

• Os números irracionais são armazenados até um
  certo número de casas decimais que o computador
  consegue representar a partir daí as casas
  decimais são descartadas.

• (1) Inteiro
• Exemplos a) 15 b) -1
• (2) Real
• Exemplos
• a) 3,141592 b) -0,91

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Dados

• (2) Dados literais ou alfa-numéricos
• Dados literais servem para tratamento de textos e
  normalmente são compostos por uma seqüência de
  caracteres contendo letras, algarismos e
  caracteres de pontuação. Nos algoritmos são
  normalmente representados por uma seqüência de
  caracteres entre aspas, por exemplo
• (a) JOSÉ GONÇALVES b) 12345
• c) x1y2w3 d) A!B- e) 23/03/10 f)
  falso

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Dados

• (3) Dados Lógicos
• Os dados lógicos ou também chamados booleanos
  somente podem assumir dois valores verdadeiro e
  falso. Computadores tomam decisões, durante o
  processamento de um algoritmo, baseados nestes
  dois valores.
• Portanto, este tipo de dados é intensamente
  aplicado durante o processo de tomada de decisões
  que o computador frequentemente é obrigado a
  fazer.

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Variáveis

• Uma entidade destinada a guardar um dado cujo
  valor pode variar ao longo do tempo durante a
  execução do algoritmo.
• A cada variável corresponde uma posição na
  memória.
• Ela assume somente um valor de cada vez.
• Toda variável é identificada por um nome ou
  identificador.

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Variáveis - Identificadores

• O identificador escolhido para rotular as
  variáveis deve obedecer as seguintes regras
• - O primeiro caractere deve ser uma letra
• - Os nomes devem ser formados por caracteres
  pertencentes ao seguinte conjunto
• A,B,...,X,Y,W,Z,0,1,...,8,9,_
• Utiliza-se nomes de variáveis elucidativos.
  Exemplo se a variável vai armazenar o nome de um
  empregado, deve-se usar o identificador nome para
  representá-la.

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Variáveis - Declaração

• As variáveis também são classificadas como
  numéricas, lógicas e literais.
• Para indicar o tipo de uma variável é usada a
  declaração de variáveis.
• Quando se declara uma variável é feita uma
  associação do identificador com a respectiva
  posição de memória que este vai simbolizar.

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Variáveis - Declaração

• Uma vez declarada a variável, qualquer referência
  que se faça ao seu identificador implica a
  referência ao conteúdo do local da memória
  representado pelo mesmo.

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Variáveis Sintaxe da declaração

• tipo_dado identificador_da_variável
• Exemplos
• Real x,y,z,w
• Inteiro num_alunos
• Literal nome_aluno
• Logico sim

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Variáveis Operadores aritméticos

• Além de limitar o conjunto de dados, a declaração
  de tipos define o conjunto de operadores que
  podem agir sobre a variável.
• Operadores aritméticos

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Variáveis Operadores aritméticos
Símbolo Função Tipos disponíveis
Adição Inteiro,real
- subtração
Multiplicação
/ Divisão real
Exponenciação
MOD Resto da divisão inteira Inteiro
DIV Quociente da divisão inteira Inteiro
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Operadores aritméticos - Prioridades

• 1º prioridade Exponenciação
• 2º prioridade Divisão, multiplicação
• 3º prioridade Adição, subtração

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Operadores relacionais
Símbolo Função Tipos disponíveis
Igual Todos
ltgt Diferente Todos
gt Maior ou igual que Todos
lt Menor ou igual que Todos
O resultado obtido de uma relação é sempre um
valor lógico. Exemplos (a) AltgtB (b)
nomeMaria (c) B2-4AClt0
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Operadores relacionais
Dadas as variáveis numéricas x,y,z e as variáveis
literais NOME e COR, observar os resultados
obtidos para as relações a partir dos valores
atribuídos a estas variáveis.
VARIÁVEIS VARIÁVEIS VARIÁVEIS VARIÁVEIS VARIÁVEIS RELAÇÕES RELAÇÕES RELAÇÕES
X Y Z COR NOME X2 YgtZ CORAZUL NOMEltgtJOSE
1 2 5 AZUL PAULO Falso Verdade Verdade
4 3 1 VERDE JOSE Verdade Falso Falso
1 1 2 BRANCO PEDRO Falso Falso Verdade
1 2 1 AZUL JOSE Verdade Verdade Falso
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Operadores relacionais
Dadas as variáveis numéricas A e B, e as
variáveis literais NOME e PROFISSÃO, completar o
quadro a seguir.
VARIÁVEIS VARIÁVEIS VARIÁVEIS VARIÁVEIS RELAÇÕES RELAÇÕES RELAÇÕES
A B NOME PROFISSÃO A2 gt B NOMEltgtANA PROFISSÃOMEDICO
3 16 MIRIAM ADVOGADO
5 64 PEDRO MÉDICO
2,5 9 ANA PROFESSOR
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Operadores lógicos
Símbolo Função Tipos disponíveis
e Conjunção Lógico
Ou Disjunção Lógico
Não Negação Lógico
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Operadores lógicos - e
A conjunção de duas proposições p e q
representa-se por p e q e é verdadeira se e
somente se ambas as proposições são verdadeiras.
p q p e q
V V V
V F F
F V F
F F F
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Operadores lógicos - e
Sejam as seguintes proposições p ok, onde ok é
uma variável lógica cujo conteúdo é verdadeiro q
A0, onde o valor de A é 3. r teste, onde teste
é uma variável lógica cujo conteúdo é falso. s
Bltgt1, onde o conteúdo de B é 2 Qual é o valor
lógico das conjunções (a) p e s (b) p e r (c)
q e s (d) q e r
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Operadores lógicos - ou
A disjunção de duas proposições p e q
representa-se por p ou q e é verdadeira se e
somente se, pelo menos, uma delas for verdadeira.
p q p ou q
V V V
V F V
F V V
F F F
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Operadores lógicos - ou

• Para as quatro proposições do exemplo anterior
  qual será o valor lógico das disjunções
• p ou s
• (b) p ou r
• (c) q ou s
• (d) q ou r

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Operadores lógicos - não
O operador negação (não) atribui o valor lógico
falso a uma proposição com valor verdade, e o
valor lógico verdade a uma proposição com valor
falso. Assim
p não (p)
V F
F V
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Operadores - Prioridades

• 1º prioridade aritmético
• 2º prioridade relacional
• 3º prioridade não
• 4º prioridade e
• 5º prioridade ou

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Funções primitivas
Função Resultado
Sen(x) Seno de um ângulo
Cos(x) Coseno de um ângulo
Tg(x) Tangente do ângulo
Exp(x) O número e elevado a x.
Ln(x) Logaritmo neperiano de x
Sqr(x) Raiz quadrada de x
Abs(x) Valor absoluto de x

• Representa uma operação exercida sobre um valor
  para obter como resultado um valor numérico.
• Assumiremos que as funções da tabela estão
  disponíveis no nosso computador hipotético

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Operadores - Prioridades nas expressões mistas

• 1º prioridade parênteses mais internos
• 2º prioridade funções
• 3º prioridade potências e raízes
• 4º prioridade divisão e multiplicação
• 5º prioridade adições e subtrações
• 6º prioridade operadores relacionais
• 7º prioridade operador lógico não
• 8º prioridade operador lógico e
• 9º prioridade operador lógico ou

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Expressões mistas

• Exercícios de fixação 1.5.5.1. e 1.5.5.2. do
  livro Algoritmos Estruturados de Harry Farrer e
  outros.