Introdução a conceitos e a prática de programação

1. Instituto de Informática - UFG Disciplina: Introdução à Computação Introdução a conceitos e a prática de programação Autores: Marcelo Akira e Anderson Soares Fevereiro de 2011 Alguns direitos autorais reservados - licença cc-by-sa

2. Visão geral do computador Computador = Parte física (hardware) + Parte lógica (software) Exemplos: Hardware: Teclado, mouse, monitor Software: Processador de texto, Sistema Opercional, MSN, Skype PARA NUNCA MAIS ESQUEÇER: Hardware é o que você "chuta" Software é o que você "chinga"

3. Hardware e Software O hardware de um sistema computacional pode ser agrupado nas seguintes categorias básicas: Dispositivo de entrada de dados Dispositivo de saída Unidade Central de Processamento – UCP Memória Principal Memória Auxiliar Dispositivo de Entrada Dispositivode Saída UCP Memória Principal ou Memória Auxiliar

4. Hardware e Software O software de um sistema computacional pode ser dividido em dois grupos básicos: Software Básico São programas essenciais ao funcionamento do hardware e ao apoio a outros softwares. EX: sistemas operacionais e tradutores de linguagens de programação. Softwares Aplicativos São programas destinados a resolver problemas do usuário. EX: folhas de pagamento, imposto de renda e planilhas eletrônicas.

5. Entrada e Saída • Entrada de dados: • Computador "conversa" em binário • Unidade: Bit • Simplificação para dígito binário, “BInary digiT” em inglês; • É a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida; • Pode assumir somente 2 valores, por exemplo: 0 ou 1, verdadeiro ou falso; • Base da matemática binária, descrita inicialmente por George Boole.

6. Entrada e Saída • 1 Byte (B) = 8 bits • 1 Quilobyte (KB) = 1024 B • 1 Megabyte (MB) = 1024 KB • 1 Gigabyte (GB) = 1024 MB • 1 Terabyte (TB) = 1024 GB • 1 Petabyte (PB) = 1024 TB • 1 Exabyte (EB) = 1024 PB

7. Entrada e Saída Linguagem de programação Programa executável Lógica Como converter nossas "idéias" para o sistema binario? 

8. Lógica de programação • O que é Lógica? • "Arte do bem pensar"  • Organizar idéias • O objetivo principal do estudo da Lógica de Programação é a construção de algoritmos coerentes e válidos. • Um algoritmo pode ser definido como uma seqüência de passos que visam atingir um objetivo bem definido.

9. Lógica de programação Algoritmos Numéricos– sintaxe especial (regras) Algoritmos Não numéricos – português coloquial frases representando ações ou perguntas terminando por ponto-e-vírgula (;). Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de lâmpada.

10. Algoritmos - tipos Numéricos – sintaxe especial (regras) Não numéricos – português coloquial frases representando ações ou perguntas terminando por ponto-e-vírgula (;). Exemplo de um algoritmo não numérico: Troca de lâmpada.

11. Algoritmo 1 - Troca de Lâmpada Pegar uma escada; Posicionar a escada embaixo da lâmpada; Buscar uma lâmpada nova; Subir na escada; Retirar a lâmpada velha; Colocar a lâmpada nova.

12. Algoritmo 2 - Fazer um sanduiche Pegar o pão; Pegar o presunto e maionese; Pegar uma faca; Cortar o pão; Passar a maionese; Colocar o presunto; Fechar o lanche

13. Linguagem de Programação • Conjunto de palavras e regras que permitem comunicar ao computador o que desejamos executar Baixo Nível Alto Nível (1) (2) (3)

14. Ambientes de programação • São softwares utilizados para editar e compilar programas; • Programas são escritos (editados) em texto puro (sem formatação), construindo um código-fonte; • Softwares que criam texto puro: notepad, gedit, vim, etc; • Softwares que criam textos não-puros: MS Word, BrOffice, etc; • Muitas vezes são chamados como IDE = Integrated Development Environment, pois fornecem um ambiente para integrado para desenvolver (criar) programas;

15. Compilação • A compilação é o processo de converter o código-fonte para um formato binário utilizável pela máquina; • O código-fonte compilado em geral produz um programa executável (no Windows, possui extensão .exe, por exemplo) ou uma biblioteca compartilhável (Por exemplo, no Windows, possui extensão .dll e no Linux, a extensão .so). • Com a linguagem de programação Java, códigos-fonte possuem a extensão .java e a compilação produz código binário com extensão .class, que é executado pela Máquina Virtual Java.

16. Exemplo de compilação em Java 1) Utilizando um editor de texto-puro, crie o seguinte código-fonte e salve em um arquivo Ola.java: public class Ola {   public static void main(String[] args) {      System.out.println("Ola");   }} Obs.: Java diferencia maiúsculas e minúsculas, por exemplo, use Ola.java e não ola.java. 2) Através da linha de comando (cmd, konsole ou gnome-terminal), execute o compilador javac: javac Ola.java 3) Note que será produzido um arquivo binário Ola.class, que poderá ser executado assim: java Ola

17. Explicando o código-fonte Java 1 public class Ola {    // inicio da classe2   public static void main(String[] args) { 3     System.out.println("Ola");        // escreve Ola4   }5 }            // fecha a classe - "Ola" é o nome da classe, considere como se fosse um programa e caso seja a classe pública (public class). Ela fornecerá o nome do arquivo, neste caso, Ola.java. - As chaves servem para delimitar blocos de código, ou seja, a chave da linha 1 é fechada na linha 5 e a chave da linha 2 é fechada na linha 5. - Note na linha 2 a função 'main', que é um ponto onde se inicia a execução de uma classe, por enquanto simplesmente 'decore' esta linha, ela será explicada mais detalhadamente quando for o momento certo. - Na linha 3 temos a impressão da palavra "Ola", que deve ser colocada em aspas duplas.- Utilize os caracteres // para criar comentários no seu código-fonte.

18. Baixando e executando a IDE drjava 1) Acesse o site http://drjava.org 2) Baixe o pacote de classes java, clicando no botão "Download Jar File" (caso preferir, há outros formatos, para Windows, por exemplo); 3) Execute o drjava em uma linha de comando: java -jar drjava*.jar      ou com o nome completo: java -jar drjava-stable-20100913-r5387.jar

19. Editando e compilando via IDE drjava 1) Copie o código-fonte abaixo para a IDE drjava: public class Ola {    public static void main(String[] args) {      System.out.println("Ola");   }} 2) Salve o arquivo como Ola.java, clicando File->Save As; 3) Compile o arquivo clicando na opção Compile no menu, verifique o resultado na aba inferior "Compiler Output"; 4) Execute a classe clicando na opção Run do menu, verifique o resultado na aba inferior "Interactions".

20. Utilizando a console interativa A console interativa permite executar linhas de código individuais, de forma interativa. É útil para testar trechos de códigos parciais antes de criar um programa completo. Exemplos: 1) Executar uma classe: run Ola Ola 2) Escrever uma String (sequência de caracteres): System.out.println("Ola, tudo beleza?") Obs.: note que é possível navegar pelas linhas já executadas anteriormente, basta utilizar as setas; 3) Também é possível digitar vários comandos em somente uma linha, basta separá-los com ponto-e-vírgula: System.out.println("****"); System.out.println("*  *");System.out.println("*  *");System.out.println("****");

21. Introdução a variáveis e String Na programação, os dados são armazenados em variáveis, de forma semelhante na matemática. Por exemplo, execute na console interativa: int i;               // declarando uma variável inteira i = 3;             // atribuindo o valor 3 para a variável i i                    // escrevendo o valor da variável                      // mais fácil que digitar System.out..., não? String s;       // declarando uma variável s do tipo String s = "teste"    // atribuindo a String teste na variável s s                  // escrevendo o valor s String t = s + i;  // declarando t e atribuindo s concatenado com i t                 // escrevendo o valor de t

22. Entrada e saída Em programação, a entrada se refere ao processo de fornecer dados para o programa e saída ao processo de externar dados do programa para o usuário, ou seja, a referência é o programa. Já aprendemos um comando de saída: // externaliza a String "Ola" do programa para o usuárioSystem.out.println("Ola");     A entrada de dados é um pouco mais complexa, como veremos mais a frente

23. Entrada de dados O comando de entrada é um pouco mais complexo, é necessário utilizar a classe Scanner, faça na console interativa: import java.util.Scanner   // libera a classe para utilizaçãoScanner sc = new Scanner(System.in);    // cria uma variável sc do tipo Scanner // que armazena um novo objeto (new) Scanner  // que acessa a entrada do sistema (System.in) String nome = sc.nextLine();  // faz a leitura de uma linha e armazena na variável nome nome // escreve a variável nome

24. Programando a Entrada de dados O exemplo anterior foi realizado na console interativa. Para que o mesmo forme um programa java completo é necessário alguns ajustes, veja: 1 import java.util.Scanner; 2 public class LeituraDeNome { 3   public static void main(String[] args) {4      Scanner sc = new Scanner(System.in);   5      String nome = sc.nextLine();  6   } 7 } Note: • a necessidade do ponto-e-vírgula em cada sentença; • linha 2: declaração de classe; • linha 3: função main (lembre-se de psvm = public static void main ...) • linhas 6 e 7: fechamento de blocos abertos nas linhas 3 e 2 respectivamente;

25. Exercício 1) Crie e apresente um programa java completo que lê um nome X e a idade Y de uma pessoa e imprime a seguinte mensagem: "Oi X, você tem Y anos e está muito novo" 2) Crie e apresente um programa java completo que lê um caractere escolhido pelo usuário, por exemplo, um asterisco (*) e depois imprima verticalmente ou horizontalmente o seu primeiro nome por meio de ascii art, por exemplo, abaixo temos a letra O formada por asteriscos:  ** *  * *  *  **