Cinco Elementos Básicos de Programação
Programar é como trabalhar com blocos de construção. Com blocos de brinquedos infantis suficientes (e tempo e criatividade suficientes), você pode construir praticamente qualquer coisa com apenas alguns tipos de blocos. Os cinco elementos básicos da programação são:
- entrada : obtendo dados e comandos no computador
- saída : obter seus resultados do computador
- aritmética : realização de cálculos matemáticos em seus dados
- condicional : teste para ver se uma condição é verdadeira ou falsa
- looping : percorrer um conjunto de instruções até que alguma condição seja atendida
Vejamos um caixa eletrônico. Você caminha ou dirige até ele, passa seu cartão do caixa eletrônico, diz quanto dinheiro deseja e, depois de engolir por um ou dois momentos, ele cospe dinheiro e um recibo. Neste exemplo simples, temos entrada, aritmética e saída. Abaixo está um fluxograma simples para obter $ 40 em ‘Dinheiro Rápido’ em um caixa eletrônico. Seguiremos nesta lição para mostrar como as cinco operações podem ser mapeadas.
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Entrada
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A entrada pode vir de qualquer lugar: um teclado, uma tela sensível ao toque, um arquivo de texto e outro programa são apenas alguns exemplos. A entrada é um dos dois elementos que são usados por todos os programas porque todos os programas precisam de alguns dados para trabalhar. Quando você usa um caixa eletrônico, a entrada vem de duas coisas: seu cartão do caixa eletrônico e as informações que você insere no teclado. Seu cartão ATM tem alguma identificação do cliente na faixa magnética na parte traseira. Ele informa ao caixa eletrônico quem você é, para que possa obter as informações da sua conta. Mas antes que isso aconteça, você precisa se «autenticar». O banco quer ter certeza de que não é alguém que não é você tentando acessar sua conta. Você se autentica inserindo seu PIN, que é (ou deveria ser) conhecido apenas por você. Assim que o banco estiver satisfeito por ser você, ele perguntará o que você deseja fazer. Nesse caso, você quer apenas $ 40, então seleciona ‘Dinheiro Rápido’, que retirará o dinheiro de sua conta. E, a parte de entrada de sua transação acabou. Em um fluxograma, a entrada leva ao primeiro processo. Neste exemplo, é aritmética.
Aritmética
Os computadores podem realizar todos os tipos de operações e funções matemáticas, desde a simples adição ou subtração necessária para atualizar o saldo da sua conta corrente após uma retirada ou depósito, até os cálculos complexos necessários para colocar um satélite em órbita. Nem todo programa precisa fazer cálculos nos dados inseridos, mas ainda pode precisar fazer alguns para controlar o que está acontecendo dentro do próprio programa. Veremos isso em um minuto. Em nosso exemplo, o caixa eletrônico verificará seu saldo e, se você tiver dinheiro suficiente, subtrairá $ 40 dele. E essa é a parte aritmética – a subtração. Portanto, esta parte do nosso fluxograma é um processo que mostra a subtração.
Resultado
A saída é o resultado que seu programa oferece. Esse é o propósito de escrever um programa: fazer uma pergunta e obter a resposta! A saída pode assumir muitas formas – texto ou gráficos, impressos ou em uma tela, um som – praticamente qualquer forma que possa ser interpretada e compreendida por um ser humano ou outro programa. No caso de nosso caixa eletrônico, a saída é uma das coisas mais amplamente compreendidas na sociedade humana: dinheiro. Voltando ao nosso exemplo, a máquina distribui os $ 40 e imprime um recibo. O recibo mostra quanto você sacou e qual é o seu novo saldo. E essa é a saída. Então, nosso fluxograma vai da subtração ao processo de saída, então nosso programa termina.
Looping
Freqüentemente, seu programa precisa repetir uma operação várias vezes antes de continuar. O exemplo mais simples é somar uma coluna de números. Como um computador só pode somar dois números de cada vez, ele tem que somar os dois primeiros números, depois somar o próximo número ao total, depois somar o próximo e o próximo até que não haja mais números a serem somados. Existem vários tipos diferentes de loops, que são usados com base em como a entrada ou os cálculos precisam ser tratados. Todos eles são controlados por evento ou por contador. A parte de controle é importante – se não houver controle, o loop pode continuar para sempre ou até que você interrompa o programa. Loops controlados por eventospode ser interrompido por um evento externo. Esse evento pode ser uma entrada do usuário, talvez em resposta a um prompt como ‘Mais alguma coisa?’ ou chegando ao final de um arquivo de entrada. Os loops controlados por contador são interrompidos quando um contador no loop atinge um valor predeterminado. O loop pode estar em contagem regressiva até zero ou até um valor máximo. Pense na venda de ingressos para um jogo de bola ou show.
Condicional
Os loops precisam ser controlados. O loop termina quando uma condição predeterminada é atendida. Uma condição de programação olha para uma instrução do programa e descobre se é verdadeira ou falsa. Aqui está um exemplo de um loop controlado por evento:
enquanto lê o nome
Faz
echo $ name
concluído <lista de nomes
Sem entrar em grandes detalhes, este programa está lendo um arquivo chamado ‘namelist’. Ao iniciar, ele abre o arquivo e obtém o primeiro nome da lista. Ele ecoa, ou exibe, cada nome na tela. Depois de ler todos os nomes, ele para. Aqui está um exemplo de um loop controlado por contador:
contagem = 10
enquanto ‘$ count> = 0’
Faz
echo ‘$ count’
((contagem – -))
feito
echo ‘Olá, mundo!’
Este pequeno programa faz a contagem regressiva de dez a zero e exibe a mensagem ‘Hello, World!’ A instrução ‘while’ contém a condição, enquanto a contagem for maior ou igual a zero, o loop continuará. Depois que a contagem é repetida, a instrução ‘count – -‘ subtrai um da contagem. Quando a contagem chega a -1, o teste não é mais verdadeiro, o loop termina e o programa exibe ‘Hello, World!’
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As condições de programação também são usadas para determinar qual ação o programa deve executar, mesmo que não haja loop. Em nosso exemplo de caixa eletrônico, quando você pede $ 40, a máquina verifica seu saldo para ter certeza de que você tem $ 40 disponíveis. Se você fizer isso, ele subtrairá $ 40 de seu saldo e gastará seu dinheiro, recibo e cartão. Do contrário, ele imprime uma mensagem de que você não tem $ 40 em sua conta corrente e cospe seu cartão.
Resumo da lição
Os cinco elementos básicos da programação são:
- entrada : obtendo dados e comandos no computador
- saída : obter seus resultados do computador
- aritmética : realização de cálculos matemáticos em seus dados
- condicional : teste para ver se uma condição é verdadeira ou falsa
- looping : percorrer um conjunto de instruções até que alguma condição seja atendida
Cada programa precisa de entrada e fornece saída. Aritmética significa todos os cálculos matemáticos, desde simples adição e subtração até cálculos e muito mais. Os loops permitem a repetição de uma operação. As condições de programação são usadas para controlar loops e permitir que um programa tome decisões. Agora que você entende essas cinco ferramentas básicas, é hora de começar a escrever o pseudocódigo!
Resultado de aprendizagem
Você será capaz de listar e descrever os cinco elementos básicos da programação depois de ver esta lição.