Fundamentos de Programação: Algoritmos, Linguagens e Estruturas

O que é um Algoritmo?

Um algoritmo é uma sequência finita e ordenada de instruções claras para resolver um problema específico.

Características Essenciais dos Algoritmos

• Cada etapa deve ser finita e perfeitamente definida.
• Cada passo deve ser executado em um tempo finito.
• Deve existir um conjunto de dados iniciais (entrada).
• Deve existir um conjunto de dados de saída.

Ciclos (Laços) em Programação

Um ciclo (ou laço) é um conjunto de instruções que são repetidas um número finito de vezes, associado a uma condição. A condição determina quando o laço termina. Ciclos podem ser aninhados uns dentro dos outros e pode haver vários laços ao mesmo nível, mas nunca se cruzam.

O que é Programação?

Na programação de computadores, é o processo pelo qual o código-fonte de um programa de computador é escrito (em uma linguagem de programação), testado, depurado e mantido. No âmbito dos programas de computador, estes são os elementos que compõem o software, que é o conjunto de instruções que o hardware de um computador executa para realizar uma determinada tarefa.

Linguagens de Programação

Uma linguagem de programação é um conjunto de símbolos e de regras sintáticas e semânticas que definem a sua estrutura e o significado dos seus elementos e expressões. É utilizada para controlar o comportamento físico e lógico de uma máquina.

Palavras Reservadas (Keywords)

Em linguagens de programação, uma palavra-chave (ou palavra reservada) é uma palavra que tem um significado especial para a gramática da linguagem e não pode ser usada como um identificador (nome de variável, função, etc.) nessa linguagem.

Conceito de Programa

Um programa é um conjunto de ordens que transformam a entrada em saída, alcançando resultados compreensíveis.

Como? Utilizando algoritmos que detalham os passos para alcançar esses resultados.

Fluxo: Entrada → Resolução Prática (Algoritmos) → Saída (Resultados).

Em algoritmos, os dados de entrada podem ter uma estrutura mais ou menos complexa, resultando em estruturas de dados de saída.

Fórmula: Algoritmos + Estruturas de Dados = Programas

Algoritmo vs. Programa: Qual a Diferença?

A diferença entre um algoritmo e um programa é que o programa implementa o algoritmo. Um programa é a tradução de um algoritmo para uma linguagem de programação específica. Um algoritmo é uma sequência finita, ordenada e sem ambiguidades de instruções que resolve um determinado problema. Esta sequência de instruções pode ser repetida quantas vezes forem necessárias dentro do mesmo programa, ou na execução do programa em várias ocasiões.

Elementos Fundamentais de um Programa

Cada uma das ordens de um programa, que inclui constantes, variáveis, operadores e expressões, é chamada de sentença ou instrução.

Tipos de Sentenças e Estruturas de Controle

• Sentenças de Entrada/Saída: Permitem a comunicação entre periféricos e a memória principal.
• Sentenças de Atribuição: Atribuem valores a variáveis.
• Sentenças de Controle: Permitem quebrar a sequência linear de comandos de um programa. Usam uma ramificação condicional baseada numa pergunta que suporta apenas duas respostas (verdadeiro/falso).
• Sentenças de Declaração de Variáveis: Reservam áreas de memória para armazenar dados.
• Procedimentos (Funções/Sub-rotinas): Um conjunto de instruções agrupadas em uma unidade, definido pelo programador.

Estruturas de Controle

• Sequência: Duas ou mais sentenças executadas uma após a outra.
• Seleção (ou Alternativa): Permite executar uma ou outra decisão com base no valor de uma condição.
• Iteração (ou Repetição): A repetição de uma ou mais sentenças um determinado número de vezes.

O que é um Módulo?

• É uma ou mais instruções (sentenças) que estão fisicamente agrupadas.
• Pode ser referido por um nome, permitindo que seja chamado de diferentes pontos de um programa.
• Pode ser: um programa principal, uma função ou uma sub-rotina.

Contador

Um contador é uma variável que acumula (ou conta) o número de vezes que um evento ocorreu. Geralmente, o seu valor é incrementado em 1 (um) de cada vez.