Algoritmos e Estruturas de Dados I - Introdução Profa. Mercedes Gonzales Márquez

Algoritmos - Conceito Descrição ordenada de um conjunto de comandos que, obedecidos, resultam numa sucessão finita de ações.

Algoritmos – exemplos da vida quotidiana Instruções que um professor passa aos seus alunos em uma academia de ginástica

Algoritmos – exemplos da vida quotidiana A impressão de um extrato bancário no caixa eletrônico.

Algoritmos – exemplos da vida quotidiana Uma receita para preparo de um bolo.

Algoritmos – exemplos da vida quotidiana O guia de preenchimento da declaração de imposto de renda.

Algoritmos – exemplos da vida quotidiana A regra para determinação das raízes de uma equação de segundo grau..

Algoritmos – exemplos da vida quotidiana A maneira como as contas de água, luz e telefone são calculadas mensalmente.

Problemas mais complexos solucionados por algoritmos Algoritmos inteligentes são necessários para gerenciar e manipular grandes volume de dados na internet, exemplos: 1.localização de boas rotas pelas quais os dados viajarão 2.uso de um mecanismo de pesquisa para encontrar com rapidez páginas em que residem informações específicas. 3.A capacidade de manter privativas informações como números de cartão de crédito, senhas e extratos bancários é essencial no comercio eletrônico. A criptografia de chave pública e as assinaturas digitais são tecnologias centrais utilizadas baseadas em algoritmos numéricos e na teoria dos números.

Algoritmos - exemplo 1 Algoritmo – instruções que um professor passa aos seus alunos em uma academia de ginástica para fortalecer braços e pernas. 1) Repetir 10 vezes os quatro passos abaixo: 1.1.Levantar e abaixar braço direito; 1.2.Levantar e abaixar braço esquerdo; 1.3.Levantar e abaixar perna esquerda; 1.4.Levantar e abaixar perna direita.

Algoritmos - exemplo 2 Algoritmo – Fazer um bolo 1 ) Bater duas claras ; 2) Adicionar duas gemas; 3) Adicionar um xícara de açúcar; 4) Adicionar duas colheres de manteiga; 5) Adicionar uma xícara de leite de coco; 6) Adicionar farinha e fermento; 7) Colocar numa forma e levar ao forno em lume brando

Algoritmos - exemplo 3 Problema – Dispomos de duas vasilhas com capacidades de 9 e 4 litros. As vasilhas não tem nenhum tipo de marcação, de modo que não é possível ter medidas como metade ou um terço. Faça um algoritmo que usando as vasilhas de 9 e 4 litros encha uma terceira vasilha de medida desconhecida com seis litros de água. Uma possível solução é: (1) Encha a vasilha de 9 litros;

Algoritmos - exemplo 3 (2) Usando a vasilha de 9 litros, encha a vasilha de 4 litros; (3) Despeje o que sobrou na vasilha de 9 litros (5 litros) na terceira vasilha. Observe que falta um litro para completar os seis litros; (4) Esvazie a vasilha de 4 litros; (5) Torne a encher a vasilha de 9 litros; (6) Usando a vasilha de 9 litros encha a vasilha de 4 litros; (7) Esvazie a de 4 litros; (8) Usando o que restou na vasilha de 9 litros (5 litros), encha novamente a vasilha de quatro litros; (9) Despeje o que sobrou na vasilha de 9 litros (1 litro) na terceira vasilha, que agora tem 6 litros.

Algoritmos - exemplo 4 Problema - Era uma vez um fazendeiro que foi ao mercado e comprou um lobo, um carneiro, e uma alface. No caminho para casa, o fazendeiro chegou à margem de um rio e arrendou um barco. Mas, na travessia do rio por barco, o agricultor poderia levar apenas a si mesmo e uma única de suas compras - o lobo, o carneiro, ou a alface. Se fossem deixados sozinhos em uma mesma margem, o lobo comeria o carneiro, e o carneiro comeria a alface. O desafio do fazendeiro é atravessar a si mesmo e as suas compras para a margem oposta do rio, deixando cada compra intacta. Como ele fará isso?

Algoritmos - exemplo 4 1. Atravesse o carneiro. 2. Retorne sozinho. 3. Atravesse o lobo. 4. Retorne com o carneiro. 5. Atravesse o alface. 6. Retorne sozinho. 7. Atravesse o carneiro.

Algoritmos - exemplo 5 Problema - Você tem três moedas, e sabe que uma delas é mais leve do que as demais. As outras duas têm o mesmo peso. Determine a moeda mais leve com uma pesagem em uma balança de dois pratos.

Algoritmos - exemplo 5 1. Escolha duas moedas. 2. Coloque cada uma das moedas escolhidas num dos pratos da balança. 3. Se a balança ficar equilibrada, forneça como resposta a moeda não escolhida; caso contrário, forneça como resposta a moeda do prato que está num nível mais baixo.

Algoritmos - exemplo 6 Problema - Você tem nove moedas, e sabe que uma delas é mais leve do que as demais. As outras oito têm o mesmo peso. Determine a moeda mais leve com duas pesagens em uma balança de dois pratos..

Algoritmos - exemplo 6 1. Divida as moedas em três grupos de três moedas cada. 2. Escolha dois grupos. 3. Coloque cada grupo num dos pratos da balança. 4. Se a balança ficar equilibrada, fique com o grupo não escolhido; caso contrário, fique com o grupo do prato que está num nível mais baixo (grupo mais leve). 5. Escolha duas moedas. 6. Coloque cada uma das moedas escolhidas num dos pratos da balança. 7. Se a balança ficar equilibrada, forneça como resposta a moeda não escolhida; caso contrário, forneça como resposta a moeda do prato que está num nível mais baixo.

Algoritmos - exemplo 7 Um algoritmo que inclua decisões, como o que fazer em um domingo poderia ser o seguinte: (1) Acordar. (2) Tomar o café. (3) Se estiver sol vou à praia senão leio o jornal e assisto TV (4) Almoçar. (5) Ir ao cinema. (6) Fazer uma refeição e comer (7) Ir dormir.

Algoritmos - Representação Já que um algoritmo é uma linha de raciocínio, pode ser descrito de diversas maneiras, de forma gráfica ou textual. Até agora foi usada a representação textual, usando um português coloquial. A forma gráfica substitui um grande número de palavras por convenções de desenhos..

Algoritmos - Representação Fluxograma – símbolos utilizados Início e fim do algoritmo Sentido do fluxo de dados Cálculos e atribuição de valores Entrada de dados Saída de dados Tomada de decisão

Algoritmos - Representação Pseudocódigo (portugol) Descrição dos passos a serem seguidos através de regras definidas previamente. Vantagens – codificação mais rápida pois as regras intencionalmente se aproximam da maneira pela qual o fazem as linguagens de programação.

Algoritmos – Representação por pseudocódigo Símbolos e palavras utilizadas (convenção nossa) Cálculos e atribuição de valores ← Entrada de dados leia Saída de dados escreva Tomada de decisão (1 vez) Se … então... Senão... Tomada de decisão (repetidas vezes) Enquanto … faça V F V

Algoritmos - Representação Exemplo – Calcular a área de um retângulo. Representação Gráfica (Fluxograma) Início Fim b, h A = b * h A

Algoritmos – Representação por pseudocódigo Exemplo - Calcular a área de um retângulo. ALGORITMO Inicio escreva “Informe a largura do retângulo” leia b escreva “Informe a altura do retângulo” leia h a ← b * h escreva “Área = ”, a Fim