Algoritmo

http://www.ucb.br/programar/algoritmo/estruturasdecontrole.htm

ESTRUTURA DE CONTROLE DE DADOS

As estrutura de controle de dado são responsáveis pela manipulação dos dados conforme seja necessário na realização de um processamento. Cada instrução programável possui uma lógica de operação e estabelece uma sequencia de ações a serem efetuadas ou verificadas.

Quando estivermos criando os algoritmos serão necessárias as manipulações de dados respeitando a sequencia lógica de cada comando, buscando sempre alcançar os objetivos almejados pelos algoritmos.

Basicamente as estruturas de controle de dados são de três tipos principais:

• Sequencial: conjunto de comandos separados por ponto-e-vírgula (;) que são executados em uma seqüência linear de cima para baixo.
• Seleção:a partir de um teste condicional, uma instrução, ou um conjunto de instruções, podem ser executados ou não, dependendo exatamente do resultado do teste efetuado.
• Repetição:uma instrução ou o conjunto de instruções que será executado repetidamente, de acordo com o resultado de um teste condicional.

ESTRUTURA SEQUENCIAL

A estrutura sequencial é a mais convencional entre todas as possíveis, pois ela consiste na execução de uma instrução de cada vez, onde o encerramento da primeira instrução permite o acionamento da instrução seguinte, respeitando a ordem de cima para baixo.

Observe o exemplo a seguir:

Declarações

real NOTA; { cria uma variável real denominada NOTA }

Inicio

escreva("Informa a nota da prova: "); { orientação para o usuário }

leia(NOTA); { leitura e armazenamento do valor informado }

escreva("Nota =", NOTA);{ mostra a mensagem e o conteúdo de NOTA }

Fim

O algoritmo proposto no exemplo anterior é descritivo e respeita as regras de organização e sintaxe do português estruturado. Porém, qual é a primeira instrução a ser executada neste algoritmo?

Ele será executado de maneira sequencial, onde, a partir da palavra reservada Declarações, as instruções vão sendo executadas de cima para baixo e a próxima instrução só é executada após a anterior ser encerrada. O ponto e vírgula marca exatamente o final da instrução a ser executada.

1. primeira execução será a criação da variável NOTA
2. a segunda será a escrita da mensagem que orienta o usuário
3. na terceira será armazenado o valor informado pelo usuário
4. a quarta e última mostrará uma mensagem e o valor lido

É importante observar que sempre será executado primeiro o bloco de declarações e na sequencia o bloco de instruções. A execução da palavra reservada Fim encerra a execução do algoritmo.

ESTRUTURA DE SELEÇÃO OU CONDICIONAL

Este tipo de estrutura permitir a escolha de um caminho sequencial a ser executado. Primeiramente, ela efetua um teste condicional que definirá o caminho de execução do algoritmo baseado no resultado deste teste.

Os testes condicionais são baseados na lógica convencional, podem obter o resultado de verdadeiro ou falso. Estes testes podem ser efetuados sobre operações relacionais simples ou com expressões lógicas complexas que resultem em um valor lógico (verdadeiro ou falso).

As estruturas de seleção podem ser classificadas de 4 formas diferentes, sendo esta classificação baseada na organização lógica existente em cada situação. Esta classificação se resume em:

• Seleção simples
• Seleção composta
• Seleção encadeada
• Seleção de múltipla escolha

Seleção Simples

Neste tipo de seleção é proposto um teste condicional, que sendo verdadeiro possibilitará a execução de uma instrução ou um conjunto de instruções (bloco condicional) específica.

Português estruturado

Acompanhe a seguir as regras de representação em algoritmo para a técnica descritiva do português estruturado.

Sintaxe:

:

se (<condição>) então

comando 1;

comando 2;

:

:

comando n;

fim se;

Exemplo:

Declarações

inteiro IDADE;

Inicio

escreva("Informe sua idade: ");

leia(IDADE);

se (IDADE < 15) então

escreva ("Você é uma criança");

fim se;

Fim

Este algoritmo será executado sequencialmente até chegar ao comando SE (comando condicional SE) que realizará o teste condicional para verificar a veracidade do valor informado pelo usuário e armazenado na variável IDADE.

Se ela for verdadeira, ou seja, for menor que 15 a mensagem "Você é uma criança" será mostrada na tela. Se o valor informado pelo usuário não atender ao teste condicional, a mensagem não será exibida e o bloco condicional não será executado.

Fluxograma:

Acompanhe a seguir a representação em algoritmo na técnica gráfica do fluxograma.

Seleção Composta

A seleção composta sempre executará um bloco condicional, pois se o resultado do teste condicional for verdadeiro um conjunto de instruções ou somente uma será executada e se o resultado não for verdadeiro um outro conjunto de instruções, ou somente uma, será executada também.

Este tipo de seleção sempre identificará um único caminho de instruções a ser percorrido, dependendo sempre do resultado da veracidade do testes condicional executado.

Sintaxe:

:

se (<condição>) então

comando 1;

:

comando n;

senão

comando 5;

:

comando m;

fim se;

Exemplo:

Declarações

inteiro IDADE;

Inicio

escreva("Informe sua idade: ");

leia(IDADE);

se (IDADE < 15) então

escreva ("Você é uma criança");

senão

escreva("Você é adulto");

fim se;

Fim

Se a idade informada for menor que 15 então a mensagem a classificará como uma criança, senão a mensagem apresentada será que Você é adulto.

Fluxograma:

Veja a seguir a representação gráfica do algoritmo anterior em fluxograma.

Seleção encadeada

A instrução de seleção (SE) pode ser encadeada uma dentro da outra, seja no bloco verdadeiro (então) ou falso (senão). Todas as instruções programáveis podem estar dentro de qualquer um dos blocos da instrução de seleção.

O encadeamento destas instruções também é chamada de aninhamento de instruções de seleção ou condicional várias, não existindo um limite de quantos testes condicionais podem estar dentro de outro. Quem estabelece este tipo de limite é a solução lógica proposta no algoritmo para alcançar uma solução eficiente.

Sintaxe:

:

se (<condição_1>) então

<bloco de comandos 1>;

senão

se (<condição_2>) então

<bloco de comandos 2>;

senão

se (<condição_3>) então

:

fim se;

fim se;

fim se;

Exemplo:

Declarações

inteiro IDADE;

Inicio

escreva("Informe sua idade: ");

leia(IDADE);

se (IDADE < 20) então

se(IDADE < 15) então

escreva ("Você é criança");

senão

escreva ("Você é adolescente");

fim se;

senão

se(IDADE < 50) então

escreva("Você é adulto");

senão

escreva("Você é velho");

fim se;

fim se;

Fim

Fluxograma:

Seleção de Múltipla Escolha

Uma outra instrução condicional, muito utilizada nas avaliações de igualdade, é a seleção de múltipla escolha. Ela verifica somente a igualdade do valor avaliado, onde sua veracidade resultará na execução de um bloco, ou de uma única instrução específica.

Sintaxe:

:

escolha (X)

caso <v1>:

comandos;

caso <v2>:

comandos;

caso <v3>:

comandos;

caso contrario:

comandos;

fim escolha;

<v1>, <v2>, <v3> são supostos valores a serem relacionados por meio da operação de igualdade

Exemplo:

Declarações

inteiro EPOCA;

Inicio

escreva("Digite o período trimestral do ano em que estamos: ");

leia(EPOCA);

escolha (EPOCA) { instrução de múltipla escolha sobre EPOCA }

caso 1: escreva ("verão"); { testes de igualdades sobre EPOCA }

caso 2: escreva ("outono");

caso 3: escreva ("inverno");

caso 4: escreva ("primavera");

caso contrario: escreva ("período inválido");

fim escolha;

Fim

ATIVIDADE DE FIXAÇÃO

No intuito de fixar os conteúdos abordados neste módulo e verificar qual foi sua aprendizagem sobre o mesmo é sugerido alguns exercícios de fixação para serem resolvidos. Clique sobre o diagrama abaixo e inicie a lista de exercício coerente com o conteúdo estudado até agora.

ENQUANTO ... FAÇA

A instrução de repetição ENQUANTO ... FAÇA permite a execução do conjunto de comandos pertencentes ao seu bloco de repetição, sendo eles executados a partir de um teste condicional verdadeiro. Enquanto este teste permanecer verdadeiro a repetição é executada continuamente, sendo encerrada somente quando a condição for falsa.

Efetua um teste lógico antes de iniciar as instruções de repetição (ou looping).

O controle pode ser feito pelo usuário ou automaticamente por um contador.

Sintaxe:

:

enquanto (< condição >) faça

<bloco de repetição>; { com um ou vários comandos }

fim enquanto;

Fluxograma:

Observe a representação genérica em um algoritmo gráfico usando o ENQUANTO ...FAÇA.

Formas de Controle das Estruturas de Repetição

As estruturas de repetição possuem um forma diferenciada para controlar a quantidade de repetições a serem executadas. Estes controles podem ser genericamente classificados em automáticos ou controlados pelo usuário do programa.

• AUTOMÁTICO: Uma variável auxiliar contará de quantas vezes será executado o conjunto de comandos (bloco de repetição), sem interferência direta do usuário. O bloco será repetido sempre a quantidade de vez prevista pelo desenvolvedor do programa.
• CONTROLADO PELO USUÁRIO: O programa sempre respeitará a solicitação do usuário, executando um bloco de repetição quantas vezes forem solicitadas pelo usuário, respeitando a lógica existente no programa desenvolvido.

Vejamos alguns exemplos que facilitem esta compreensão.

# Contador automático usando a instrução enquanto:

{ algoritmo descritivo para ler o peso de 5 pessoas }

Declarações

inteiro CONTADOR;

real PESO;

Inicio

CONTADOR

0;

enquanto (CONTADOR < 5) faça

escreva ("Informe o peso: ");

leia (PESO);

CONTADOR

CONTADOR + 1;

fim enquanto;

escreva ("Foram informados", (CONTADOR - 1), " pesos.");

Fim

O algoritmo anterior lê quantos pesos o usuário desejar, aplicando a mesma lógica para a quantidade que o usuário necessite. Este tipo de controle da repetição também é conhecido como flag ou sentinela de interrupção da repetição.

Acompanhe a seguir o exemplo anterior utilizando a instrução de repetição REPITA.

# Contador automático com a instrução repita:

{ algoritmo descritivo para ler o peso de 5 pessoas }

Declarações

inteiro CONTADOR;

real PESO;

Inicio

CONTADOR

0;

repita

escreva ("Informe o peso: ");

leia (PESO);

CONTADOR

CONTADOR + 1;

ate (PESO = -1);

escreva ("Foram informados", (CONTADOR - 1), " pesos.");

Fim

linguagem de programação

O algoritmo auxilia o desenvolvimento dos programas, pois é nele que os programadores vão representar a solução proposta para ser testada e avaliada. Quando o algoritmo está finalizado, ou pronto, resta simplesmente transformá-lo em um programa computacional, respeitando toda lógica envolvida na solução testada e avaliada.

Realmente, um bom algoritmo só precisará ser traduzido para a linguagem de programação desejada, respeitando as suas regras de sintaxe e semântica. O período de aprofundamento no conhecimento relacionado ao problema em questão, sua proposta de solução, os testes e a manutenção da mesmo, ocorrem durante os estudos, pesquisas e elaboração do algoritmo restando assim, simplesmente a re-escrita da solução encontrada para uma linguagem de programação computacional (processo de tradução).

As linguagens de programação, assim como as de comunicação, possuem regras sintáticas e semânticas que devem ser obedecidas, pois as instruções computacionais não podem oferecer possibilidades de interpretação para o computador, que somente executa o que lhe é solicitado. Existem varias linguagens de programação, mas em todas elas a lógica relacionada a proposta construída no algoritmo poderá ser implementada para atender ao objetivo almejado.

Exemplo:

Acompanhe neste exemplo a "tradução" da instrução escreva proposta a seguir:

escreva("Informe a sua idade:");

A instrução escreva corresponde aos comandos especificados respectivamente na linguagens identificadas na relação a seguir: