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EEL170 COMPUTAÇÃO I Antonio Cláudio Gómez de Sousa 2a série de slides Versão 19/03/2012.

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1 EEL170 COMPUTAÇÃO I Antonio Cláudio Gómez de Sousa 2a série de slides Versão 19/03/2012

2 2 Programação Estruturada Utiliza somente as estruturas de controle: Sequencial Iterativa Condicional

3 3 Pascal Linguagem de programação: Estruturada De alto nível Fortemente tipificada Permite modularização Refinamento etapa por etapa Escopo de variáveis global e local Alocação estática e dinâmica de memória Orientação a objetos

4 4 Estrutura de um programa em Pascal program ; uses ; // declarações de utilização de bibliotecas const //declarações para definição de constantes = ; // exemplo de declaração de constante type //declarações de tipos = ; // exemplo de declaração de tipo var //declarações de variáveis : ; // exemplo de declaração de variável procedure ( ); // declarações de procedimentos function ( ) :tipo; // declarações de funções begin ; // comandos do módulo principal end.

5 5 Principais comandos em Pascal: Atribuição // ; if then [else ]; case of >: ;... end repeat ; until ; while do ; for := to | downto do ; comandos de entrada e saida

6 6 Regras para uma programação com qualidade Colocar um comentário no início dos programas com seu objetivo, responsável e data Colocar um comentário no início de cada módulo com sua finalidade e separar visualmente os módulos Comentar Dentear/identar os comandos controlados por repita, para, enquanto, caso, se-então-senão Utilizar identificador que lembre a semântica do conteúdo da variável ou finalidade do procedimento – estética Java: identificador em minúsculas e maiúsculas só no início das palavras que o compõem, a partir da segunda palavra Exemplos: dataDia, somaNotas, totalAlturasHomens Não alterar uma variável controlada por for dentro da iteração Usar for quando o escopo da variável de controle é conhecido Não usar variáveis booleanas desnecessárias

7 7 Modularização Dividir para vencer Para resolver programas complexos Separá-los em programas menores - módulos ou subprogramas Algoritmos subalgoritmos ou módulos Subalgoritmo Módulo projetado para executar uma tarefa específica Partes de algoritmos que se repetem: Colocados em um módulo e chamados quantas vezes for necessário de diferentes partes

8 8 Algoritmo complexo - método de refinamento etapa por etapa Desenvolver o algoritmo em alto nível de abstração criando subalgoritmos para resolver problemas específicos Cada subalgoritmo pode ser separado em outros subalgoritmos em níveis de abstração mais baixos Parar quando chegar a subalgoritmos com baixa complexidade Subalgoritmos módulos Cada módulo pode ser programado e testado de forma independente

9 Exemplo – ordenar tres variáveis Ordenar tres variáveis utilizando um módulo que ordena duas variáveis: Início Ler as variáveis a, b, c Ordena a b // módulo devolve ab ordenado Ordena b c // módulo devolve ab ordenado Ordena a b // módulo devolve ab ordenado Apresentar as variáveis a, b, c fim

10 Diagrama de estrutura Módulo principal ordena Passa dois valoresRetornam dois valores

11 Algoritmo simplificado Inicio // módulo principal Leia a,b,c Ordena a,b // passa a,b e recebe ordenados Ordena b,c // passa b,c e recebe ordenados Ordena a,b // passa a,b e recebe ordenados Escreva a,b,c Fim // módulo principal // Ordena x,y // módulo ordena Inicio Se a> b então inicio Aux a A b B aux fim Fim // módulo ordena

12 Algoritmo simples Inicio // módulo principal com tres variáveis globais Leia a,b,c Ordena a,b // passa a,b e recebe ordenados – parâmetros atuais ou reais Ordena b,c // passa b,c e recebe ordenados – parâmetros atuais ou reais Ordena a,b // passa a,b e recebe ordenados – parâmetros atuais ou reais Escreva a,b,c Fim // módulo principal // Ordena x,y // módulo ordena com dois partâmetros formais e uma variável local Inicio Se a> b então inicio Aux a A b B aux fim Fim // módulo ordena

13 A modularização do programa pode ser feita através de procedimentos ou funções Os procedimentos ou funções são módulos, ou sub-programas, que programamos e podem ser chamados de vários pontos do algoritmo Procedimentos: podem receber e devolver vários parâmetros Funções: podem receber vários parâmetros mas devolvem um valor - como uma função matemática – tem tipo

14 14 Procedimento Quando chamamos um procedimento podemos passar dados para o procedimento e receber dados do procedimento, através de parâmetros que são passados entre o módulo chamador e o módulo chamado Exemplo: vamos fazer um algoritmo que permite digitar dois valores e calcular sua média A média será calculada em um procedimento que definimos no algoritmo Um módulo do algoritmo deverá passar os dois valores para o procedimento e o parâmetro para o resultado, e o procedimento devolverá a média calculada no parâmetro do resultado.

15 15 algoritmo calcularMédia (*algoritmo para calcular a média de dois pares de dados com um procedimento*) Var dado1, dado2, dado3, dado4, media: real // variáveis globais // definição do procedimento procedimento calcMed(x,y:real; var med:real) // x,y passagem por valor – med passagem por referência inicio med (x + y)/2 // o retorno é pelo parâmetro passado por referência fim inicio // início do módulo principal leia (dado1,dado2); // orientar e validar calcMed(dado1,dado2,media) // chamada do procedimento escreva(A média é,media) Leia (dado3, dado4); // orientar e validar calcMed(dado3,dado4,media) // chamada do procedimento escreva(A média é,media) fim

16 16 Estrutura modular A estrutura modular do algoritmo apresenta o módulo principal, o procedimento e duas setas indicando que há parâmetros nos dois sentidos calcularMedia calcMed x,y,medmed Med: Passagem por referência x,y: Passagem por valor

17 17 Função Quando chamamos uma função podemos passar dados para a função por meio dos parâmetros, e receber o resultado calculado pela função Exemplo: vamos fazer um algoritmo que permite digitar dois valores e calcular sua média A média será calculada em uma função que definimos no algoritmo Um módulo do algoritmo deverá passar os dois valores para a função, e a função devolverá a média calculada.

18 18 algoritmo calcularMédia (*algoritmo para calcular a média de dois pares de dados com uma função*) Var dado1, dado2, dado3, dado4, media: real // definição da função função calcMed(x,y:real):real // a função tem tipo inicio calcMed (x + y)/2 fim inicio // início do módulo principal leia (dado1,dado2); // orientar e validar media calcMed(dado1,dado2) // chamada da função escreva(A média é,media) leia (dado3,dado4); // orientar e validar escreva(A média é, calcMed(dado3,dado4) // chamada da função fim

19 19 Estrutura modular A estrutura modular do algoritmo apresenta o módulo principal, o procedimento e duas setas indicando que há parâmetros nos dois sentidos calcularMedia calcMed x,yCalcMed

20 20 Algoritmos Estruturas de dados

21 21 Estrutura de dados homogênea Problema: Após ler as notas dos alunos de uma turma (uma nota por aluno), calcular a média e quantos alunos ficaram com nota acima da média. Este problema tem uma dificuldade: em uma primeira etapa digita-se as notas de todos os alunos; em uma segunda etapa calcula-se a média, e só então em uma terceira etapa pode-se comparar a média com a nota de cada aluno, para verificar quantos ficaram com a nota acima da média. Isso exige redigitar todas as notas da primeira etapa ou guardar todas as notas de maneira que se possa recuperá-las. A segunda possibilidade é a melhor.

22 22 Estrutura de dados homogênea No ensino médio foi vista uma estrutura de dados que permite guardar vários valores de uma variável: a matriz. Matriz: estrutura de dados homogênea - permite múltiplos valores de um mesmo tipo, por isso é dita homogênea. Exemplo: uma matriz com números inteiros – em cada elemento da matriz podemos ter um número inteiro. Dimensão: a matriz pode ter uma, duas três ou n dimensões. Para acessar um elemento da matriz temos de saber quantas dimensões ela tem, e o índice para cada dimensão.

23 23 Elementos de uma matriz com uma dimensão com 5 elementos – um índice Matriz a [ a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 ]

24 24 Matriz em linguagens de computação As linguagens de computação geralmente tem uma estrutura de matrizes, ou comandos que permitem manipular dados como matrizes. Uma matriz de uma dimensão também é chamada de vetor Como se define uma matriz em LEA: : matriz [,..., ]: :=, Exemplo: notas: matriz [1..45] de real; Matriz de uma dimensão com 45 elementos reais. Exemplo: temperaturas: matriz [1..31, 1..24] de real; Matriz com duas dimensões com 31 e 24 elementos respectivamente nas dimensões

25 25 Sintaxe das matrizes em Pascal : array [,..., ]: :=, Exemplo: notas: array [1..45] of real; Matriz de uma dimensão com 45 elementos reais. Exemplo: temperaturas: array [1..31, 1..24] of real; Matriz com duas dimensões com 31 e 24 elementos respectivamente nas dimensões.

26 26 Voltando ao nosso problema Problema: Após ler as notas dos alunos de uma turma (uma nota por aluno), calcular a média e quantos alunos ficaram com nota acima da média. Solução: Fazer um programa que permita informar as notas, guardando-as em uma matriz, calcular a média e depois comparar essa média com cada nota, contando as que estão acima da média. Algoritmo: algoritmo mediaAcima; (* algoritmo para calcular a média das notas de alunos e quantos estão acima da média; responsável:...; data:...*)

27 27 var notas: matriz [1..45] de real inicio somaNotas, notasAcima 0 para aluno variando de 1 a 45 faça inicio escreva (Informe a nota do aluno, aluno) leia (notaAluno) (* testar *) notas [aluno] notaAluno somaNotas somaNotas + notaAluno fim mediaNotas somaNotas / 45 para aluno variando de 1 a 45 faça inicio se notas [aluno] > mediaNotas então notasAcima notasAcima + 1 fim escreva (A média dos alunos é,mediaNotas, e há, notasAcima, alunos com nota acima da média) fim.

28 28 Programa em Pascal program mediaAcima; (* programa para calcular a média das notas de alunos e quantos estão acima da média; responsável:...; data:...*)

29 29 var notas: array [1..45] of real; somaNotas, notaAluno, mediaNotas: real; aluno, notasAcima: integer; begin somaNotas := 0; // iniciar somatório notasAcima := 0; // iniciar somatório for aluno := 1 to 45 do // para controlar a entrada de dados de 45 alunos begin writeln (Informe a nota do aluno, aluno:2); readln (notaAluno); notas [aluno] := notaAluno; somaNotas := somaNotas + notaAluno; end; mediaNotas := somaNotas / 45; for aluno := 1 to 45 do // para comparar a nota de cada aluno com a média geral if notas [aluno] > mediaNotas then notasAcima := notasAcima + 1; writeln (A média dos alunos é,mediaNotas:4:1, e há, notasAcima:2, alunos com nota acima da média); end.

30 30 Ordenar elementos em uma estrutura linear Problema: Ordenar nomes em uma matriz. Solução: Fazer um programa que permita digitar 10 nomes, ordená-los e apresentar os nomes desordenados e ordenados. Algoritmo: Algoritmo ordenaNomes (* algoritmo para ordenar nomes em uma lista linear; responsável:...; data:...*)

31 31 Var nomeInicial, nomeOrdenado: matriz[1..10] de literal Inicio para indice variando de 1 a 10 faça inicio escreva(Informe o nome,índice) leia (nomeInicial[índice]) (* testar *) fim // copiar os dados para a estrutura que será ordenada para índice variando de 1 a 10 faça nomeOrdenado[índice] nomeInicial[índice]

32 32 (* algoritmo do bubble sort *) para contador variando de 9 a 1 faça inicio para indice variando de 1 a contador faça inicio se nomeOrdenado[indice] > nomeOrdenado[indice+1] então início auxiliar nomeOrdenado[índice] nomeOrdenado[índice] nomeOrdenado[índice+1] nomeOrdenado[índice+1] auxilir fim

33 33 { apresentar os dados não ordenados e ordenados} escreva (Nomes antes da ordenação:) para índice variando de 1 a 10 faça inicio escreva(nomeInicial[índice]) // na mesma linha fim escreva (Nomes após a ordenação:) para índice variando de 1 a 10 faça inicio escreva(nomeOrdenado[índice]) // na mesma linha fim

34 34 Calcular o determinante de uma matriz 3x3 Problema: calcular o determinante de uma matriz 3x3. Solução: fazer um programa que: Permita digitar os dados de uma matriz 3x3; Calcule seu determinante; usar uma matriz 5x3 para repetir as linhas 1 e 2 em 4 e 5 e facilitar o cálculo do determinante; Apresente a matriz em sua forma matricial; Apresente o valor de seu determinante. Algoritmo:

35 35 algoritmo determinante3x3 (* algoritmo para o cálculo do determinante de uma matriz 3x3; responsável:...; data:...*) var dados: matriz[1..5,1..3] de real Inicio para linha variando de 1 a 3 faça // entrada de dados inicio para coluna variando de 1 a 3 faça // entrada dados inicio escreva (Informe o valor do elemento,linha,,,coluna) leia (dados[linha,coluna]) Fim fim

36 36 // cálculo do determinante // copiar as linhas 1 e 2 para as linhas 4 e 5 para linha variando de 1 a 2 faça inicio para coluna variando de 1 a 3 faça inicio dados[linha+3,coluna] dados [linha,coluna] fim

37 //cálculo do determinante determinante 0 para indice variando de 1 a 3 faça inicio determinante determinante + dados[indice+0,1]*dados[indice+1,2]* dados[indice+2,3] determinante determinante - dados[indice+0,3]*dados[indice+1,2]* dados[indice+2,1] fim

38 38 // apresentar a matriz em forma matricial escreva(a matriz é:) para linha variando de 1 a 3 faça inicio para coluna variando de 1 a 3 faça inicio escreva( dados[linha,coluna]) fim pule uma linha fim escreva(O determinante da matriz vale, determinante) fim

39 39 Estrutura de dados heterogênea Problema: manter os dados de uma DVDteca domiciliar. Para cada CD manter: Título Intérprete Autor Duração em minutos Estes dados são heterogêneos Necessitamos de novo tipo de estrutura de dados

40 40 Estrutura: variável heterogênea A estrutura permite definir dados heterogêneos em uma variável estruturada, através da composição da variável Exemplo de variável heterogênea: Var Dvd: estrutura título: literal // início da definição intérprete: literal autor: literal duração:real fim // término da definição

41 41 Como acessar cada elemento de uma variável heterogênea Cada elemento de uma variável heterogênea é acessado pelo identificador da variável seguido de ponto (.) e do identificador do elemento Exemplo: leia (dvd.titulo) escreva (dvd.titulo)

42 42 Guardar os dados em uma variável estruturada algoritmo dvdTeca1 (* algoritmo para ler e guardar os dados de um dvd; responsável:... ; data:... *) Var dvd: estrutura título: literal // início da definição intérprete: literal autor: literal duração:real fim // término da definição do registro Inicio leia (dvd.titulo, dvd.interprete, dvd.autor, dvd.duração) // orientar testar escreva (dvd.titulo, dvd.interprete, dvd.autor, dvd.duração) fim

43 43 Retornando ao problema da DVDTeca A solução não resolve o problema: permite armazenar os dados apenas de um DVD Para armazenar os dados de vários DVDs a solução será utilizar uma matriz unidimensional de estruturas Em cada posição da matriz haverá uma estrutura com seus elementos constitutivos

44 44 Algoritmo dvdTeca2 (* algoritmo para manter os dados de dez DVDs; responsável:... ; data:... *) Tipo // declaração de tipos de variáveis tRegDvd = estrutura título: literal intérprete: literal autor: literal duração:real fim Var // declaração das variáveis estruturadas dvd: matriz[1..10] de tRegDvd

45 45 Inicio para índice variando de 1 a 10 faça Início escreva(Informe o título, intérprete, autor e duração do DVD,índice) Leia(dvd[índice].título, dvd[índice].intérprete, dvd[índice].autor, dvd[índice].duração) (* testar *) fim // apresentação dos dados para índice variando de 1 a 10 faça escreva(dvd[índice].título, dvd[índice].intérprete, dvd[índice].autor, dvd[índice].duração) fim

46 46 Menu O algoritmo anterior não dá flexibilidade ao usuário. Muitas vezes é necessário oferecer opções, e o usuário escolher a cada momento a opção mais adequada.

47 47 DVDteca com menu Problema: para o problema anterior, oferecer ao usuário as opções: Incluir um DVD Listar todos os DVDs Consultar um DVD pelo título Solução: fazer um programa que permita ao usuário, de forma interativa, escolher uma das opções até que o usuário escolha sair do programa.

48 48 Algoritmo dvdTeca3 (* algoritmo para incluir, listar e consultar os dados de dvd; responsável:... ; data:... *) Tipo // declaração de tipos de variáveis tRegDvd = estrutura título: literal intérprete: literal autor: literal duração:real fim Var // declaração das variáveis estruturadas dvd: matriz[1..10] de tRegDvd

49 49 Inicio // preparar - para iniciar a primeira posição livre primeiraPosLivre 1 repita // apresentação do menu escreva(digite 1 para incluir os dados de um DVD) escreva(digite 2 para listar os dados de todos os DVDs) escreva(digite 3 para consultar os dados de um DVD por seu título) escreva(digite 4 para sair do programa) leia opção

50 50 Caso opção seja 1: inicio // incluir um DVD escreva(Informe o título, intérprete, autor e duração do DVD ) leia(dvd[primeiraPosLivre].título, dvd[primeiraPosLivre].intérprete, dvd[primeiraPosLivre].autor, dvd[primeiraPosLivre].duração) //testar primeiraPosLivre primeiraPosLivre + 1 fim 2: inicio // listar todos os DVDs para índice variando de 1 a primeiraPosLivre - 1 faça inicio escreva(dvd[índice].título, dvd[índice].intérprete, dvd[indice].autor, dvd[indice].duração) fim

51 51 3: inicio // para consultar um DVD escreva(Informe o título do DVD que procura) leia(titu) Índice 1 enquanto (titu <> dvd[índice].titulo) e (indice < primeiraPosLivre) faça Ínicio Índice Índice + 1 fim se índice < primeiraPosLivre então escreva(Os dados do DVD são:, dvd[índice].título, dvd[índice].intérprete, dvd[índice].autor, dvd[índice].duração) senão escreva(Não há DVD com esse título) Fim Fim // fim do caso do menu até que opção = 4 fim

52 52 Estrutura de algoritmo com menu Algoritmo... // prólogo // declarações de constantes, tipos e variáveis Início // preparar Repita apresentar opções do menu usuário escolhe uma opção caso opcao seja ( : )* fim // fim do caso Ate que opcao tenha sido encerrar o menu // parte final do algoritmo fim

53 Modularização Exemplo com matrizes

54 54 Problema: Realizar operações com matrizes e apresentar os resultados na forma matricial Solução: Fazer um programa que permita realizar operações com matrizes quadradas de 2X2 até 10X10, e ofereça interativamente as opções: 1 - Digitar os dados da primeira matriz 2 – Digitar os dados da segunda matriz 3 - Somar as matrizes 4 - Subtrair a segunda da primeira 5 - Multiplicar as matrizes 6 - Achar a transposta da primeira 7 – Sair do programa

55 55 algoritmo operaMatriz (* algoritmo para realizar operações sobre matrizes quadradas; responsável:...; data:... *) tipo // declaração de tipos – tipmat = matriz[1..10,1..10] de real var mat1, mat2, matResult: tipmat inicio repita // escolha da quantidade de elementos escreva (Informe a quantidade de elementos nas linhas e colunas – deve variar de 2 a 10) leia (qtd) se (qtd 10 então escreva (Valor fora do escopo – repita) até que (qtd >= 2) e (qtd <= 10)

56 56 Repita // início do menu escreva (Digite 1 para informar os dados da primeira matriz) escreva (Digite 2 para informar os dados da segunda matriz) escreva (Digite 3 para somar as matrizes) escreva (Digite 4 para subtrair a segunda da primeira) escreva (Digite 5 para multiplicar as matrizes) escreva (Digite 6 para achar a transposta da primeira) escreva (Digite 7 para sair do programa) leia (opcao)

57 57 caso opcao seja // para testar as várias opções 1: início // para incluir os dados na 1a matriz para linha variando de 1 a qtd faça – para coluna variando de 1 a qtd faça inicio (* orientar o usuário*) leia (mat1[linha,coluna]) fim (* apresentar a mat1 em forma matricial *) fim // fim do caso 1 2: início // para incluir os dados na 2a matriz para linha variando de 1 a qtd faça – para coluna variando de 1 a qtd faça inicio (* orientar o usuário*) leia (mat2[linha,coluna]) fim (* apresentar a mat2 em forma matricial *) fim // fim do caso 2

58 58 3: inicio // para somar as duas matrizes para linha variando de 1 a qtd faça – para coluna variando de 1 a qtd faça matResult[linha,coluna] mat1[linha,coluna] + mat2[linha,coluna] (* apresentar matriz result *) Fim // fim do caso 3 4: inicio // para subtrair a segunda da primeira para linha variando de 1 a qtd faça – para coluna variando de 1 a qtd faça matResult[linha,coluna] mat1[linha,coluna] - mat2[linha,coluna] (* apresentar matriz result *) fim // fim do caso 4

59 59 5: início // para multiplicar as duas raízes (* apresentar a matResult *) fim // fim do caso 5 6: início // para calcular a transposta da primeira para linha variando de 1 a qtd faça para coluna variando de 1 a qtd faça matResult[linha,coluna] mat1[coluna,linha] (* apresentar a matResult *) fim // fim do caso 6 Fim // fim do caso até que opcao = 7 fim // fim do algoritmo

60 60 Observações sobre o algoritmo As entradas de dados para a 1a e 2a matrizes são iguais, muda somente a matriz destino das informações: fazer um só procedimento para os dois casos Após cada caso deve-se apresentar a matriz resultante, que pode ser mat1, mat2 ou matresult, mas são procedimentos idênticos: fazer um só procedimento para todos os casos O algoritmo ficou muito longo, o que dificulta perceber sua lógica: quebrar o algoritmo em partes menores

61 61 Modularização do problema de operações com matrizes Um módulo principal que apresente a lógica geral do programa: esse módulo deve permitir que o usuário escolha a quantidade de elementos de cada dimensão, e a seguir deve permitir que o usuário escolha uma opção até que o usuário escolha sair do programa. Para cada escolha, o módulo principal chama um outro módulo que implementa a opção selecionada. – Refinamento etapa por etapa Um módulo para a entrada de dados para as duas matrizes Um módulo para apresentar os dados das matrizes no formato matricial

62 62 Algoritmo operaMatriz (* algoritmo modularizado para realizar operações sobre matrizes quadradas; responsável:...; data:... *) tipo // declaração de tipos tipMat = matriz[1..10,1..10] de real var qtd: inteiro mat1, mat2, matResult: tipMat

63 63 inicio proQtd (qtd) (* escolher quantidade elementos *) Repita Opção proMenu (* função menu e escolha da opção *) Caso opcao seja 1: proDigDados (mat1, qtd) 2: proDigDados (mat2, qtd) 3: proSoSub (mat1, mat2, matResult, qtd, 1) 4: proSoSub (mat1, mat2, matResult, qtd, -1) 5: proMultiplicar (mat1, mat2, matResult, qtd) 6: proTransposta (mat1,matResult, qtd) Fim até que opcao = 7 fim.

64 64 procedimento proQtd (var qt: inteiro) (* procedimento para escolher a quantidade de elementos em cada dimensão da matriz *) inicio repita – escreva (Informe a quantidade de elementos nas linhas e colunas – deve variar de 2 a 10) – leia (qt) – se (qt 10 – então escreva (Valor fora do escopo – repita) até que (qt >= 2) e (qt <= 10) fim

65 65 função proMenu (): inteiro (* função para apresentar o menu e optar*) Var op: inteiro Inicio repita escreva (Digite 1 para informar os dados da primeira matriz) escreva (Digite 2 para informar os dados da segunda matriz) escreva (Digite 3 para somar as matrizes) escreva (Digite 4 para subtrair a segunda da primeira) escreva (Digite 5 para multiplicar as matrizes) escreva (Digite 6 para achar a transposta da primeira) escreva (Digite 7 para sair do programa) leia (op) Se (op 7) então escreva(Opção inválida. Refaça) Até que (op >= 1) e (op <= 7) ProMenu op fim

66 66 procedimento proDigDados (var matDig: tipMat; qtDig: inteiro) (* procedimento para digitar os dados *) var lin, col: inteiro inicio para lin variando de 1 a qtDig faça para col variando de 1 a qtDig faça (* orientar *) leia (matDig[lin,col]) proListarMat (matDig, qtDig) fim

67 67 procedimento proSoSub (mat1SS, mat2SS: tipMat; var matRSS:tipMat; qtdSS, sinal: inteiro) (*procedimento para somar e subtrair matrizes *) var liSS, coSS: inteiro inicio para liSS variando de 1 a qtdSS faça para coSS variando de 1 a qtdSS faça matRSS[liSS,coSS] mat1SS[liSS,coSS] + (sinal * mat2SS[liSS,coSS]) proListarMat (matRSS, qtdSS) fim

68 68 procedimento proMultiplicar (mat1M, mat2M: tipMat; var matRM:tipMat; qtdM: inteiro) (*procedimento para multiplicar matrizes *) var liM, coM, indice: inteiro inicio para liM variando de 1 a qtdM faça inicio para coM variando de 1 a qtdM faça inicio MatRM[liM,coM] 0 Para indice variando de 1 a qtdM faça matRM[liM,coM] matRM[liM,coM] + mat1M[liM,indice] * mat2M[indice,coM]) Fim fim proListarMat (matRM, qtdM) fim

69 69 procedimento proTransposta (matT: tipMat; var matR:tipMat; qtdT: inteiro) (*procedimento para achar a transposta da 1a *) var liT, coT: inteiro inicio para liT variando de 1 a qtdT faça para coT variando de 1 a qtdT faça matR[liT,coT] matT[coT,liT] proListarMat (matRSS, qtdSS) fim

70 70 procedimento proListar (matLis: tipMat; qtdLis: inteiro) (*procedimento para listar a matriz em forma matricial *) var liLis, coLis: inteiro inicio para liLis variando de 1 a qtdLis faça inicio para coLis variando de 1 a qtdLis faça Escreva (matLis[liLis,coLis] (* Pule uma linha *) fim

71 71 opcao operaMatriz proQTD proListarMat proDigDadosproSoSubproMultiplicarproTransposta

72 72 Tratamento de erro As linguagens verificam a ocorrência de erros em tempo de execução, e executam suas rotinas de tratamento de erro. Algumas linguagens permitem que o usuário desabilite a rotina padrão de tratamento de erro e faça sua própria rotina de tratamento de erro. Ao terminar de executar um comando de entrada ou saída de dados, sempre é gerado um código de erro, que será zero se não houve erro, e diferente de zero se houve erro, e esse valor será o código de erro

73 73 Tratamento de erro padrão em E/S Exemplo para comando de leitura de teclado: leia (variável) // pode ser mais de uma variável Rotina da linguagem verifica o que foi solicitado e habilita o teclado Usuário digita no teclado um valor e conclui a entrada de dados Rotina da linguagem verifica se o comando foi executado com êxito e se o valor digitado é compatível com o tipo da variável, e atualiza uma variável com o resultado da execução do comando: Se não houve erro ativa essa variável do para zero e coloca o valor digitado na variável definida no comando; Se houve erro ativa essa variável para um valor maior que zero, que indicará o tipo de erro que ocorreu, e poderá colocar qualquer lixo na variável definida no comando ou não colocar nada. Se houve erro, a rotina da linguagem chama uma rotina padrão de tratamento de erro, que poderá terminar a execução do programa abruptamente

74 74 Tratamento de erro programado Se no programa há uma leitura para uma variável numérica e o usuário digita uma tecla não numérica, este erro poderá parar a execução do programa, fazendo o usuário perder todo seu trabalho até o momento. Solução: o programador desabilita a rotina da linguagem de tratamento padrão de erro e faz uma rotina especial de tratamento de erro que avisa ao usuário de seu erro, e permite que ele refaça a digitação, sem interromper o programa.

75 75 Exemplo em Pascal program... var numero: integer;... begin... repeat // repetir os comandos abaixo writeln(Informe um valor numérico); {$I-} // para desativar a rotina padrão de tratamento de erro readln(numero); {$I+} // para ativar a rotina padrão de tratamento de erro until ioresult = 0 // até que o comando tenha sido executado sem erro

76 76 Rotinas padronizadas (proposta) Toda vez em que há entrada de dados é necessário: Orientar o usuário do que deve ser feito Testar se houve erro de execução e neste caso executar rotina apropriada de tratamento de erro Testar se os valores digitados estão dentro do escopo dos valores permitidos Informar adequadamente no caso de erros Repetir a entrada de dados até que os dados estejam corretos

77 77 Rotina para orientar, digitar e verificar variáveis inteiras Este procedimento tem tres parâmetros passados por valor: MensInt: a mensagem para orientar o usuário MaxInt: o valor máximo permitido MinInt: o valor mínimo permitido E um parâmetro passado por referência: ValInt para retornar o valor digitado

78 78 procedure digInt(mensInt: string; maxInt, minInt: integer; var valInt:integer); (* procedimento para orientar o usuário, permitir que ele digite um valor inteiro, testar se houve erro e testar se o valor está dentro do escopo de valores aceitos para a variável; responsável:...; data:...*) var erro: integer; // variável para o código de erro

79 79 begin repeat writeln (mensInt); {$I-} // para desativar rotina padrão de tratamento de erro readln (valInt); {$I+} // para reativar a rotina padrão de tratamento de erro erro := 1; // para fazer todos os testes if ioresult <> 0 then writeln ('O valor digitado não é um inteiro. Digite novamente') else if (valInt > maxInt) Then writeln(O valor digitado é maior que o valor máximo permitido. Digite novamente) Else if (valInt < minInt) Then writeln((O valor digitado é menor que o valor mínimo permitido. Digite novamente) Else erro := 0; // para aceitar o valor digitado após passar os testes until erro = 0; end.

80 80 Rotina para orientar, digitar e verificar variáveis reais Este procedimento tem tres parâmetros passados por valor: MensReal: a mensagem para orientar o usuário MaxReal: o valor máximo permitido MinReal: o valor mínimo permitido E um parâmetro passado por referência: ValReal para retornar o valor digitado

81 81 procedure digReal(mensReal: string; maxReal, minReal: real; var valReal:real); (* procedimento para orientar o usuário, permitir que ele digite um valor real, testar se houve erro e testar se o valor está dentro do escopo de valores aceitos para a variável; responsável:...; data:...*) var erro: integer; // variável para o código de erro

82 82 begin repeat writeln (mensReal); {$I-} // para desativar rotina padrão de tratamento de erro readln (valReal); {$I+} // para reativar a rotina padrão de tratamento de erro erro := 1; // para fazer todos os testes if ioresilt <> 0 then writeln ('O valor digitado não é um real. Digite novamente') else if (valReal > maxReal) Then writeln(O valor digitado é maior que o maior valor permitido. Digite novamente) Else if (valReal < MinReal) Then writeln(O valor digitado é menor que o menor valor permitido. Digite novamente) Else erro := 0; // para aceitar o valor digitado após passar os testes until erro = 0; end.

83 83 Rotina para orientar, digitar e verificar variáveis string Este procedimento tem tres parâmetros passados por valor: MensStr: a mensagem para orientar o usuário MaxStr: o comprimento máximo permitido MinStr: o comprimento mínimo permitido E um parâmetro passado por referência: ValStr para retornar o valor digitado

84 84 procedure digStr(mensStr: string; maxStr, minStr: integer; var valStr:string); (* procedimento para orientar o usuário, permitir que ele digite um valor string e testar se o valor está dentro do escopo de valores aceitos para a variável; responsável:...; data:...*) var tamanho: integer; // para conter o comprimento da variável digitada begin repeat writeln (mensStr); readln (valStr); tamanho := length (valStr); if (tamanho > maxStr) then writeln ('Valor com comprimento maior que o maior comprimento permitido. Digite novamente'); Else if (tamanho < minStr) writeln ('Valor com comprimento menor que o menor comprimento permitido. Digite novamente'); until (tamanho = minStr); end.

85 85 Reutilização de código Reutilização de código é utilizar um código já desenvolvido, evitando-se reinventar a roda. Procedimentos e funções podem ser copiados de um programa para outro. Procedimentos e funções muito usados podem ser guardados em uma biblioteca, já compilados. Para reutilizá-los basta em um programa informar, através de uma cláusula, a biblioteca que será utilizada. Todos os procedimentos e funções desta biblioteca estarão disponíveis para reutilização.

86 86 Unit Em Pascal as bibliotecas são definidas como units. A unit é um código Pascal que define procedimentos e funções, ou mesmo declarações de constantes, tipos ou variáveis, que podem ser reutilizados. A unit segue a sintaxe do Pascal. O compilador traduz a unit para um código binário não executável. A unit é dividida em duas partes: Interface: onde estão declarados os procedimentos e funções, assim como outras declarações, que podem ser acessados pelos programas que utilizam a unit; Implementation: onde é colocado o código Pascal que implementa os procedimentos e funções declarados na interface; pode ter outras declarações internas à unit.

87 87 unit ; (* prólogo com objetivo, responsável, data... *) Interface Declarações de incluir, const, type, var Declarações de procedimentos e funções: Procedure ( ); Function ( ; Implementation Declarações de incluir, const, type, var Código completo dos procedimentos e funções: Procedure ( ); (* prólogo com objetivo, data, responsável,...*) Declarações de, const, type, var, outros procedimentos ou funções Begin // início dos comandos Comandos do procedimento End;... [ begin Código de execução inicial ] end.

88 88 Exemplo de unit Unit com os procedimentos padronizados vistos antes para a digitação de três tipos de dados O nome da unit será digDados

89 89 Unit digDados; (* biblioteca com rotinas para orientar e validar a digitação de três tipos de dados; responsável: fulano; data: 17/10/2008 *) interface procedure digInt(mensInt: string; maxInt, minInt: integer; var valInt:integer); procedure digReal(mensReal: string; maxReal, minReal: real; var valReal:real); procedure digStr(mensStr: string; maxStr, minStr: integer; var valStr:string);

90 90 implementation procedure digInt(mensInt: string; maxInt, minInt: integer; var valInt:integer); (* procedimento para orientar e validar inteiro; responsável:...; data:...*) Var erro: integer; // variável para o código de erro begin repeat writeln (mensInt); {$I-} // para desativar rotina padrão de tratamento de erro readln (valInt); {$I+} // para reativar a rotina padrão de tratamento de erro erro := 1; // para fazer todos os testes if ioresult <> 0 then writeln ('O valor digitado não é um inteiro. Digite novamente') else if (valInt > maxInt) Then writeln(O valor digitado é maior que o valor máximo permitido. Digite novamente) Else if (valInt < minInt) Then writeln((O valor digitado é menor que o valor mínimo permitido. Digite novamente) Else erro := 0; // para aceitar o valor digitado após passar os testes until erro = 0; end;

91 91 procedure digReal(mensReal: string; maxReal, minReal: real; var valReal:real); (* procedimento para orientar, validar,...; responsável:...; data:...*) var erro: integer; // variável para o código de erro begin repeat writeln (mensReal); {$I-} // para desativar rotina padrão de tratamento de erro readln (valReal); {$I+} // para reativar a rotina padrão de tratamento de erro erro := 1; // para fazer todos os testes if ioresult <> 0 then writeln ('O valor digitado não é um real. Digite novamente') else if (valReal > maxReal) Then writeln(O valor digitado é maior que o maior valor permitido. Digite novamente) Else if (valReal < MinReal) Then writeln(O valor digitado é menor que o menor valor permitido. Digite novamente) Else erro := 0; // para aceitar o valor digitado após passar os testes until erro = 0; end;

92 92 procedure digStr(mensStr: string; maxStr, minStr: integer; var valStr:string); (* procedimento para orientar... ; responsável:...; data:...*) var tamanho: integer; // para conter o comprimento da variável digitada begin repeat writeln (mensStr); readln (valStr); tamanho := length (valStr); if (tamanho > maxStr) then writeln ('Valor com comprimento maior que o maior comprimento permitido. Digite novamente'); Else if (tamanho < minStr) Then writeln ('Valor com comprimento menor que o menor comprimento permitido. Digite novamente'); until (tamanho = minStr); end; end.


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