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Aula 2 ProgComp 2019 1 en

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Universidade Federal do Rio de Janeiro

Campus Professor Geraldo Cidade - DC

Programação de Computadores

Prof.a Camila Magalhães


e-mail:
camila.mag@gmail.com
camila@xerem.ufrj.br
Aula 2
• Objetivos:
• Praticar o desenvolvimento de algoritmos, e
pseudocódigos para solução de problemas
pelo computador

• Desenvolver os primeiros programas usando


a linguagem Python, conhecendo regras da
linguagem para definição de variáveis,
comandos de entrada e saída e expressões
aritméticas simples
Roteiro da Aula – Parte 1
Parte 1:

• Revisão de conceitos básicos

• Desenvolvimento de algoritmos (Pseudocódigo)


Roteiro da Aula – Parte 2
Parte 2: Prática

• Introdução ao ambiente de desenvolvimento Python

• Comandos de entrada e saída

• Operadores aritméticos

• Variáveis, atribuição e tipos de dados


O Computador
• Lê ou Recebe dados de entrada (via teclado ou
de um arquivo), que são guardados na memória

• O computador efetua processamento sobre os


dados (na CPU: Central Processing Unit)

• Escreve a saída (no monitor ou impressora)


O Computador
Observações:
• O computador não faz nada sozinho

• Ele precisa que alguém diga para ele quais os passos


que precisam ser executados
• Ele precisa que ensinemos a ele o ALGORITMO
para resolver o problema! → PROGRAMA

• Mas... o computador não entende qualquer instrução


• Ele entende apenas um conjunto fixo de instruções, tais
como operações aritméticas, comparações de valores e etc
Passos para Resolução de Problemas
Com o Computador:
1. Entendimento do problema (entradas,
cálculos e saídas)

2. Desenvolvimento do algoritmo da solução


(pseudocódigo, fluxograma)

3. Codificação do Programa (Python)

4. Teste do programa (Erros de


Sintaxe/Semântica)
Representação de Algoritmos
• Podemos representar algoritmos
computacionais utilizando:
• Linguagem natural
• Pseudocódigo
Pseudocódigo
• Linguagem intermediária entre linguagem natural e a
linguagem de programação

• Facilita descrever o algoritmo antes de passá-lo para


uma linguagem de programação
Pseudocódigo
• Por que escrever pseudocódigos?
• Linguagem natural é complexa, pouco precisa,
redundante e cheia de expressões e metáforas
(literalidade)
Pseudocódigo
• Descrição do algoritmo linguagem
menos derigorosa que
programação na

• Fácil de entender e fácil de codificar depois

• Independente da linguagem de programação

• Simples e objetivo

• Geralmente, um verbo por frase


Escrevendo Pseudocódigos
• Fases para desenvolver o algoritmo
• Determinar o problema, defini-lo bem
• Dividir a solução nas três fases:

Programas de computador tipicamente processam dados de


entrada e produzem dados de saída
Exemplos:
Calcular média final do aluno em 3 provas?
Avaliar se um número é maior do que um outro número?
Escrevendo Pseudocódigos
• Exemplo:
Problema: Fazer um algoritmo para calcular o IMC de uma pessoa
(O cálculo do IMC é feito dividindo o peso (em quilogramas) pela altura (em
metros) ao quadrado).
• Dados de entrada?
• Processamento?
• Dados de Saída?
Escrevendo Pseudocódigos
• Exemplo 2:
• Problema: Fazer um algoritmo para calcular a área de um
triângulo retângulo (base vezes a altura, divididos por 2)
• Dados de entrada?
• Processamento?
• Dados de Saída?
Escrevendo Algoritmos
• Algoritmo em linguagem natural para
calcular a área de um triângulo retângulo

Leia o valor da base Leia o valor da altura


Multiplique o valor da base pela altura Divida o
resultado por dois
Escreva o resultado
Escrevendo Pseudocódigos
• Pseudocódigo para calcular a área de um triângulo
retângulo:
Início
Ler base
Ler altura
area  (base * altura)/2 Escrever area
Fim
Escrevendo Pseudocódigos
Orientações básicas:
1. Utilizar as palavras Início e Fim
2. Dar “nomes” aos dados que serão manipulados
3. Para dados de entrada, usar Ler (ou Leia)
4. Para dados de saída, usar Escrever (ou Escreva)
5. Escrever explicitamente as fórmulas dos cálculos a
serem realizados
6. Usar parênteses para mudar precedência das operações
Escrevendo Pseudocódigos
• Pseudocódigo para calcular o IMC (algoritmo mais
interativo):
Início
Escrever “Digite a sua altura: ”
Ler altura
Escrever “Digite o seu peso: ”
Ler peso
IMC  peso/(altura*altura)
Escrever “O seu IMC é: “, IMC
Fim
Elementos de um Algoritmo
• Variáveis
• Atribuição
• Operadores
Variável
• Representa uma posição na memória, onde
pode ser armazenado um dado (um escaninho!)
• Possui um nome simples e um valor
• Durante a execução do algoritmo pode ter seu valor
alterado (seu valor pode variar)
• Mudanças no valor das variáveis
• Por entrada de dados(valor digitado pelo
usuário): Ex.Ler N1
• Por atribuição: Ex. NOTA_P1  6
Exemplo
• Pseudocódigo para calcular a média entre quatro
números
Início
Escrever “Programa para calcular a média entre 4
números!”
Escrever “Digite quatro números”
Ler N1,N2,N3,N4
Media = (N1+N2+N3+N4)/4
Escrever “A média é: “, Media
Fim
Variáveis
Atribuição
• Atribui o valor da direita à variável da esquerda
• O valor podeser uma constante, uma variável ou
uma expressão
• Símbolo: =

• Exemplos:
• a3
• x a
• MEDIA  (N1+N2+N3+N4)/4
• A variável MEDIA recebe como valor o resultado da
fórmula
Operadores
• São operações básicas em processamento de
dados
• Operadores Aritméticos (+, -, *, /)
• Resultados numéricos
• Exemplos:
• TOTAL  PRECO * QUANTIDADE
• MEDIA  (N1+N2+N3+N4)/4
Exercícios:
• Escreva um pseudocódigo interativo que calcule o
valor total a ser cobrado por um motorista do
UberX em uma viagem, dados o seu tempo em
minutos e a sua distância em km. Leve em
consideração que:
• Toda viagem tem um custo fixo de R$0,75 centavos e preço
base de R$ 2,00
• Além destes valores, o aplicativo cobra R$ 1,40 por
quilômetro rodado e R$ 0,26 por minuto de viagem

Exemplo: Uma viagem de 10km e 23 min custaria R$ 21.93


Exercícios:
• Qual a saída do pseudocódigo abaixo?

Início Seguir fluxo de execução do


algoritmo! (sequencial)
x=1
y=2
z=3
x = -x
y=y-1
z=z+x
z=z+x-y
Escreva x, y, z
Fim
Referências
• Slides do curso de computação da UFF (Profa. Vanessa
Braganholo)
Organização de Programas em
Python
Primeiro Passo: Escrever o programa!
Mas o computador não conhece Python!
• Precisamos traduzir o programa Python para
binário...
– Compiladores
– Interpretadores
Compilação
• Na maioria das linguagens, antes de executar um
programa, é preciso compilar o programa

• O compilador gera um arquivo executável


Interpretação
• Python é uma linguagem Interpretada
• Não precisamos compilar o código Python
• O interpretador Python vai lendo o código fonte,
traduzindo para linguagem de máquina e
executando ao mesmo tempo
Instalando o Interpretador
• Interpretador da linguagem Python - (versão 3.x –
mais recente) https://www.python.org/downloads/
Instalando o Python
Instalando o Python
Instalando o Python
Instalando o Python
Instalando o Python
Programas em Python
• Como atribuir valores às variáveis?
• Como os diferentes tipos de valores são
tratados pela linguagem?
• Como entrada e saída básica de dados podem
ser feitas?
Ambiente de Programação: Python
• Modo interativo: Python como calculadora

• Modo de programação (script): Interpreta e


executa programas Python (arquivos texto
salvos com extensão .py)
Python Interativo
– Menu Iniciar: Pesquisar por IDLE
(GUI)
Python Modo Programação
• Abrir o editor de textos do IDLE: Menu File > New File
• (ou Ctrl + N)
Python Modo Programação
•Abrir o editor de textos do IDLE: Menu File > New File
(ou Ctrl + N)
• Passos:
1. Digitar o programa Python no editor
2. Salvar o programa com a extensão .py (exemplo:
primeiro.py, exercicio.py, teste1.py)
Menu File > Save As (exemplo: primeiro.py,
exercicio.py, teste1.py)
3. Executar o programa
Menu Run > Run Module (ou F5)
Executando Programas Python
Variáveis e Atribuição de Valores
em Python
• Em Python, o operador de igualdade (=) é usado para
atribuir valores às variáveis (como vimos em
pseudocódigo!)

• Uma instrução de atribuição:


– cria uma nova variável e dá um valor a ela ou
– modifica o valor de uma variável já existente

• Sempre na forma: variável = valor ou expressão


– Expressão é processada e valor gerado é atribuído à
variável
Exemplo de Programa em Python
Exemplo de Programa em Python

comentário
Comentários
Exemplo de Programa em Python

#cálculo da área
Tipos de dados em Python
• Tipos de dados são categorias de valores que podem
ser atribuídos às variáveis

• Toda variável tem um tipo que permite ao


computador saber quais operações são permitidas
(tipo é definido dinamicamente)

• Os tipos podem ser divididos em 3 grupos:


– Tipos Numéricos (Inteiro, ponto flutuante)
– Tipo Textual (string)
– Tipo Lógico (booleano)
Exemplo de Variáveis do Tipo
Lógico (boolean)
Res = 10 > 5
x = True Y
= False
Exemplo de Variáveis Textuais
(string)

texto = """Este texto


será exibido
em mais
de uma linha"""
Exemplo de Variáveis Numéricas
Regras para nomes de variáveis
• Nomes podem ser compostos apenas com letras,
números ou _ (geralmente usado para compor nomes)
• Não há um limite para o tamanho
• Primeiro caractere não pode ser um número
• Não pode ter espaços ou acentos
• Não pode ser uma palavra reservada do Python
• Python é case sensitive

• Dica: Sempre escolha nomes significativos para as


variáveis em seus programas!
Entrada de Dados
• Possui uma única função de entrada: input (equivalente
ao Leia/Ler que usamos nos pseudocódigos)
• Permite informar um texto que aparecerá escrito na tela
para que o usuário saiba o que digitar
• Formato:
variável = input(‘mensagem para o usuário’)
Exemplo:
nome = input(‘Digite o nome do aluno: ’)
input lê dados como string…
• Podemos usar o comando type para saber o tipo que o
Python atribuiu a uma variável

• Exemplos:
nome = input(‘Digite o nome do aluno: ’)
print(type(nome)) exibe na tela <class 'str'>

base = input(‘Digite a base do triangulo: ’)


print(type(base)) exibe na tela <class 'str'>
Mudança de tipo
• Devemos usar int() , float() ou eval() para fazer a leitura
de variáveis numéricas

• Exemplos:
base = int(input(‘Digite a base do triangulo: ’))
print(type(base)) exibe na tela <class 'int'>

nota = float(input(‘Digite a nota do aluno: ’))


print(type(nota)) exibe na tela <class 'float'>
Uso de eval
Saída de Dados
• Para saída de dados usamos o comando print
• Utilizado para escrever mensagens e valores de saída
em um programa Python
Exemplos de Saída de Dados
print ("Oi Mundo") #Imprime a mensagem sem aspas
msg = "Oi!"
print (msg)
print (“ A Mensagem é: “, msg)
print ("Mensagem: ", msg, “Joana!”)
print(123)
altura = 10
print(altura)
x=4
print(“O valor é:”, altura + x)
Passos para Resolução de Problemas
Com o Computador:
1. Entendimento do problema (entradas,
cálculos e saídas)

2. Desenvolvimento do algoritmo da solução


(pseudocódigo, fluxograma)

3. Codificação do Programa (Python)

4. Teste do programa (Erros de sintaxe/Erros de


lógica)
Tipos de Erro
Identifique o erro em cada linha
(se houver) e o seu tipo!
prit ("Oi Mundo”)
print (“ A Mensagem é:, msg)
56instaf = foto@game.edu.br
valor = int(input(“Digite um número: “)
media = nota1+nota2+nota3/3 #para notas com valores
class = “Programação I” x = 2++2
Y = 05 + 1
print (“ Vou daqui para o mundo!’)
42.0 + 10
X = 14
X = x + 1
Ambiente IDLE
• Ambiente IDLE (Python GUI – Graphical User
Interface)
– Inclui um editor de textos e acesso ao interpretador do
Python
– IDE (Integrated Development Environment) do Python
Programação Python
• Sobre a aula prática:
– Ligar no-breaks e computadores (ao final da aula desligar)
– Não é permitido comer ou beber no laboratório
– Avaliação terá como base os exercícios propostos
– Troque sempre de lugar com seu par em programação

• Iniciando o uso do Python...


– Menu Iniciar: Pesquisar por IDLE (GUI)
– Conferir a versão utilizada (3.4.x)
Ambiente de Programação: Python
• Modo interativo: Python como calculadora

• Modo de programação: Interpreta e executa


programas Python (arquivos texto salvos com
extensão .py)
Python Interativo
– Menu Iniciar: Pesquisar por IDLE
(GUI)
Python Modo Programação
• Abrir o editor de textos do IDLE: Menu File > New File
• (ou Ctrl + N)
Python Modo Programação
•Abrir o editor de textos do IDLE: Menu File > New File
(ou Ctrl + N)
• Passos:
1. Digitar o programa Python no editor
2. Salvar o programa com a extensão .py (exemplo:
primeiro.py, exercicio.py, teste1.py)
Menu File > Save As (exemplo: primeiro.py,
exercicio.py, teste1.py)
3. Executar o programa
Menu Run > Run Module (ou F5)
Executando Programas Python
Primeiro Programa em Python
•Faça um programa que escreva na tela a mensagem Mãos à
“Alô mundo!” obra!!
De Pseudocódigo para Python…
• Exercício: Escrever um programa em Python para
calcular a média obtida por um aluno em três provas de
Programação I, sabendo que a primeira nota têm peso 2
e as outras notas peso 4.

• Execute seu programa com os valores atribuídos


anteriormente e veja se ele funciona corretamente.

nota nota2 nota3 Media_ponderada


1
6 7.5 10 8.2

• Teste seu programa com outros valores


Mãos à

Exercícios
obra!!

Dica: Faça primeiro o pseudocódigo e depois o programa em


Python!

1Faça um programa que leia o nome, a idade, a altura, o


peso e a nacionalidade do usuário e escreva essas
informações na forma de um parágrafo de apresentação.

2Faça um programa que exiba o perímetro e a área de uma


circunferência a partir do seu raio (perímetro = 2 x Pi x raio e
área = Pi x raio ao quadrado) .
Exercícios
3. Faça um programa que lê o nome de um produto, a
quantidade comprada, o valor unitário e o percentual de
desconto a ser aplicado para o pagamento total. Imprima
na tela o nome do produto e o valor total da venda.

4. Faça um programa para o cálculo de valor da viagem do


aplicativo UberX.
Programa Empreendedor
5. Joana deseja aumentar sua renda vendendo sucos naturais na
faculdade. Ela gostaria de ganhar no mínimo R$ 3.000,00 por
mês (renda bruta), vendendo seus sucos orgânicos. Faça um
programa que responda as perguntas abaixo:

• Considerando o valor de venda do suco de R$2,00, quantos


sucos Joana deveria vender por dia para conseguir atingir a
renda bruta desejada?

• Considerando que ela consiga vender em média 8 garrafinhas


de suco por dia, por qual valor ela deveria vender o suco, para
atingir a renda bruta desejada no mês?
Programa Empreendedor
5.1-Modifique o programa anterior de forma que a renda bruta
desejada seja informada pelo usuário durante a execução do
programa.
Referências
• Slides do Curso de Programação, Profa. Vanessa
Braganholo Murta
Exercício:
7. Escreva um pseudocódigo (e o programa em Python
correspondente) que leia dois valores x e y. O
programa deve trocar os valores lidos, de forma que,
ao final, x contenha o valor que foi inicialmente
atribuído em y, e y contenha o valor que foi
inicialmente atribuído a x.
• Imprima os valores de x e y logo após a
leitura, e depois imprima novamente após a
X 3 troca. Y 5 X 5 Y 3
Organize os comandos
(Atenção: Vai sobrar um!)
Escrever X, Y Ler X

Início
X=Y
Y = TEMP
TEMP = X
Escrever X, Y
Fim
Y=X
Ler Y
Modelo de um computador
• Para entender como um computador funciona,
vamos pensar num “modelo” que seja de fácil
entendimento
Modelo da secretária
Escaninhos

Entrada

Saída
2 xx
1 xx

Instruções Folhas
em
Branco
Modelo da secretária
Escaninhos

• Secretária conhece um
conjunto pequeno de
Entrada
instruções

5
Saída
• Ela apenas segue as

6
2 xx
1 xx instruções
Instru- Folhas em
ções Branco • Escaninhos têm
etiqueta com “rótulo”
• No fim do dia, os
escaninhos são limpos
Conjunto de Instruções que a
secretária conhece
• Ler um valor (de um escaninho ou da caixa de
entrada)
• Escrever um valor (para um escaninho ou para a
caixa de saída)
• Calcular (somar, subtrair, multiplicar, dividir)
• Avaliar (expressão lógica)  resultado VERDADEIRO
ou FALSO:
– Exemplos:
• Avalie 2 = 3 (FALSO)
• Avalie 10 > 5 (VERDADEIRO)
• Avalie 5 = 5 (VERDADEIRO)
Exemplo 1: Somar 2 Números
Escaninhos

1. Leia um valor da caixa


de entrada
Entrada
2. Escreva esse valor no

5
escaninho A
3. Leia um valor da caixa
Saída
de entrada
6
2 xx

4. Escreva esse valor no


1 xx

Instru-
ções
Folhas em
Branco
escaninho B
5. Some o valor do
escaninho A com o valor
do escaninho B
6. Escreva o resultado no
escaninho SOMA
7. Leia o valor do escaninho
SOMA
8. Escreva na caixa de
saída
Exemplo 2: Indicar se um número é
maior do que outro
Escaninhos
1. Leia um valor da
caixa de entrada
2. Escreva esse valor
Entrada
no escaninho A

5
3. Leia um valor da
Saída
caixa de entrada
6
xx
2

4. Escreva esse valor


xx
1

Instru-
ções
Folhas em
Branco no escaninho B
5. Avalie A > B
6. Escreva o resultado
no escaninho R
7. Leia o valor do
escaninho R
8. Escreva na caixa de
saída
Modelo da secretária
• Dá uma noção de como o computador funciona

• Secretária é a CPU do computador (quem executa as instruções)


• As instruções são os programas
• Escaninhos são as posições na memória RAM do computador
• Caixa de Entrada é o teclado ou dados em um arquivo
• Caixa de Saída é o monitor ou a impressora

• O boy no fim do dia esvazia o escaninho: Memória RAM do


computador é VOLÁTIL

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