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Programação de Computadores Viviane Torres da Silva

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Apresentação em tema: "Programação de Computadores Viviane Torres da Silva"— Transcrição da apresentação:

1 Programação de Computadores Viviane Torres da Silva

2 Introdução a Fortran Para a escrita de um primeiro programa em Fortran, quatro aspectos precisam ser considerados: – Como um programa é organizado. – Quais são os tipos de dados disponíveis. – Como variáveis podem ser declaradas. – Como entrada e saída básica de dados podem ser feitas. – Como atribuir valores às variáveis.

3 Organização de programas Utilizar um editor de texto. Ex: Force Regras: – As colunas de 1 a 6 do programa são reservadas para controle. As colunas 7 a 72 são utilizadas para o programa em si. As colunas de 73 em diante devem ser ignoradas (não pode ter código nesta área). Uso de comentários: – Texto em linguagem natural – Iniciar a linha (coluna 1) com C (maiúsculo), * ou !, para indicar que se trata de uma linha de comentário. A linha será ignorada pelo Fortran. Todo programa deve iniciar com o nome do programa – Utilize o comando program (embora seja opcional é uma boa prática de programação) Termine todo programa com o comando end (é obrigatório)

4 Exemplo |----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----| C este programa imprime a expressão Hello World na saída padrão PROGRAM exemplo1 PRINT *,'Hello World!' END

5 Exemplo 1

6 Exemplo |----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----| C Este programa calcula a área de um triangulo retângulo program Triangulo C Dados de entrada integer altura, base C Dados de saida real area C Le a altura e base print *, 'Informe a altura: ' read *, altura print *, 'Informe a base: ' read *, base C Calcula a area area = 0.5 * altura * base C Escreve a area print *, 'Area: ', area end

7 Tipos de dados Toda variável deve ser de um determinado tipo. O tipo da variável ajuda o Fortran saber quais são os valores possíveis, e reservar um espaço de memória no computador de tamanho adequado. Os tipos de dados podem ser divididos em duas categorias: numéricos e não numéricos. Alguns tipos numéricos são: inteiro, real e real com precisão dupla. Os tipos não numéricos são: caractere e lógico.

8 Tipos de dados: Numéricos Tipo inteiro (integer): variáveis do tipo integer aceitam números inteiros de a em um computador de 32 bits. Exemplos: -999 ; +10 ; Tipo real (real): variáveis do tipo real aceitam números reais com precisão para até sete casas decimais, com magnitude de a Esses números podem ser representados com. separando parte inteira da parte decimal ou em notação científica. Notação científica: Um único dígito à esquerda do ponto decimal: 1,0 x 10 -9, 3,15576 x 10 9 Exemplos: ; ; ; E24 = 6.023x E-3= 0,4x E2 = -0,5x10 2

9 Tipos de dados: Numéricos Tipo real com precisão dupla (double precision): variáveis do tipo double precision são equivalentes a real mas com precisão de até 15 casas decimais e magnitude de a Cuidado, o seu processamento pode demandar até 10 vezes mais tempo do que variáveis do tipo real. Exemplos: 0.23D D-7 = x10 -7

10 Tipos de dados: Não numéricos Tipo Caractere (character): variáveis do tipo character permitem a representação de texto demarcado por aspas simples () ou duplas (). (se quiser utilizar, tem que colocar outra antes) Exemplos: Fortran ; ; caixa dagua Tipo lógico (logical): variáveis do tipo logical permitem a representação valores lógicos, ou seja, verdadeiro ou falso. (tem que utilizar o ponto antes e depois da palavra) Exemplos:.true..false.

11 Declaração de variáveis Existe declaração implícita e explícita de variável. A declaração implícita se baseia na primeira letra da variável: – Variáveis que começam com a-h ou o-z são reais – Variáveis que começam com i-n são inteiras. Declaração implícita pode levar a erros, devemos desabilitar essa opção com o comando implicit none.

12 Exemplo program someAcom2 print *, 'Informe valor de A: ' read *, a x = 2 + a print *, 'Area: ', x end (a, x são reais) program someAcom2 implicit none integer a, x print *, 'Informe valor de A: ' read *, a x = 2 + a print *, 'Area: ', x end

13 Declaração explícita de variáveis Consiste em definir qual é o tipo de cada variável que será utilizada no programa. A declaração das variáveis tem que vir antes de todos os demais comandos de um programa Regras para nomes de variáveis: – Ter somente letras de A a Z e números de 0 a 9 – Começar com uma letra – Maiúscula e minúscula são equivalentes – Espaços em branco são ignorados Exemplos: – XTAXARAIO INRAIO EXNUM2

14 Declaração explícita de variáveis A declaração de uma variável consiste em definir o tipo e o nome da variável. Mais de uma variável pode ser declarada numa mesma linha. Exemplos: – Integer contador – Real X, Y, Z – Character*20 nome (nome é uma variável do tipo caracter com tamanho 20) (se for associada uma palavra com mais de 20, nome truncará a palavra em 20, i.e. só armazenará os primeiros 20 caracteres) – Character nome*20 endereço*30 (nome tem tamanho 20 e endereço 30) – Complex fase(variável complexa) – Logical teste(variável lógica) – Double precision raio

15 Resumo |----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----| C Este é um comentário C início do programa program divisão C Declaração das variáveis implicit none integer x, y real resultado character*10 nome, sobrenome character endereço*10... C fim do programa end

16 Exercício Faça a declaração das variáveis de um programa que calcula a média das idades de um número N de pessoas. Faça a declaração das variáveis de um programa que receba como entrada o nome de uma pessoa, o endereço, o CEP, o sexo (F ou M) e a informação se é casada ou não.

17 Parte II

18 Entrada e saída de dados Entrada e saída básica de dados: read e print. – Esperam o formato e uma lista de variáveis a serem utilizados. – Usaremos, por enquanto, formato livre (automático) para leitura e escrita identificado por * Para pedir ao usuário o valor da altura de um triângulo: – read *, altura Para escrever o resultado do calculo da área do triângulo: – print *, área Podemos também ler de uma só vez a altura e a base: – read *, altura, base Podemos escrever o resultado com informação mais detalhada – print *, A área do triângulo com altura, altura, e base, base, é, area

19 Atribuição de valores O símbolo de igual (=) representa a atribuição de valores a variáveis. Fortran executa os cálculos necessários do lado direito do = e armazena o resultado do cálculo no lado esquerdo do =. Importante: não imagine que o = representa uma equação algébrica a ser resolvida! Exemplos: x=3 x = 4 – x (qual é o valor de x após o cálculo desta expressão?) nome = Fortran verdade =.true.

20 Exemplo: Faça o método chinês program atribuicoes real x, y, z x = 1.0 y = 2.0 z = 3.0 x = -x print *, 'valor de x: ', x y = y - 1 print *, 'valor de y: ', y z = z + x z = z + x - y print *, 'valor de z: ', z end Método Chinês x y z

21 Exercício Construa um programa em Fortran para determinar as raízes de uma equação de 2º grau: ax 2 + bx + c = 0 Recordar que : d = b 2 – 4ac x = ( –b sqrt(d) ) /2a Assuma que só é possível fazer uma operação por linha Exemplo: x = b**2 Exemplo errado: aux= 4*a*c Utilize o método Chinês para verificar se o algoritmo está correto.

22 Operações aritméticas Algumas operações aritméticas básicas são fornecidas pela linguagem Fortran. São elas: Em situações onde operações têm prioridade igual, a avaliação é feita da esquerda para a direita. Contudo, no caso de potência, a avaliação é feita da direita para a esquerda.

23 Exemplo 9.2 – (2.0**3**2 – 14.0 / 7.0) * – (512.0 – 14.0 / 7.0) * – (512.0 – 2.0) * – * – – – 499.4

24 Aritmética Aritmética de inteiros: Caso a operação de divisão seja aplicada com numerador e denominador inteiros, o resultado será somente a parte inteira da divisão. – Ex: 3/2 =1 Aritmética em modo misto: Caso a operação de divisão envolva inteiros e reais, os inteiros serão automaticamente convertidos para reais. A análise é feita para cada operador da equação. – Ex: 3.0/2 = 1.5 Exemplo: integer x x = 3.3 / ( 5./2) – 5 => 3.3 / ( 2.5) – 5 => 1.65 – 5 => – 3.35 x = – 3

25 Funções matemáticas Fortran fornece um conjunto de funções matemáticas que podem ser utilizadas em expressões. FunçãoExemploDescrição ABS(x) ABS(-5) 5 Valor absoluto MOD(X, Y) MOD(5, 2) 1 Resto da divisão NINT(X) NINT(5.7) 6 Arredondamento SQRT(X) SQRT(2.0) Raiz quadrada SIN(X) SIN(0.0) 0.0 Seno COS(X) COS(0.0) 1.0 Cosseno EXP(X) EXP(1.0) Exponencial (ex) LOG(X) LOG( ) 1.0 Logaritmo natural LOG10(X) LOG10(100.0) 2.0 Logaritmo na base 10 MIN(...) MIN(1, 5, 10) 1 Menor número de uma lista MAX(...) MAX(1, 5, 10) 10 Maior número de uma lista INT(X) INT(5.7) 5 Converte para inteiro REAL(X)REAL(5) 5.Converte para real


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