Programação para as
Ciências Experimentais
2006/7
Teórica 2
Ludwig Krippahl, 2007
Trabalhadores Estudantes

Consultem regras de avaliação no site.
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2
Na aula de hoje...



Algoritmos
Funções e Variáveis
Teste de Octave
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3
Algoritmos




Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī
“Compêndio do Cálculo por Completude
e Balanço.”
“Cálculo com Numerais Hindu”
Algoritmi de numero Indorum (sec. XII)
• Algoritmo
• Algarismo
http://en.wikipedia.org/wiki/Muhammad_ibn_Mūsā_al-Khwārizmī
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4
Algoritmo



Conjunto finito de instruções.
No sentido estrito, operações sobre
símbolos (matemática, lógica,
programas)
No sentido lato: receitas, procedimentos
de emergência, etc...
http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithm
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«Algoritmo» da torrada

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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Controlo da execução

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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7
Controlo da execução

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
Sequência
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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8
Controlo da execução

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
Condição
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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Controlo da execução

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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Ciclo
10
Implementação Modular

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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11
Implementação Modular

Pegar no pão
Se faca na bancada,

Caso contrário

Cortar fatia, pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta


• Pegar na faca
• Ir buscar faca à gaveta
• Esperar
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12
Implementação Modular





Pegar no pão
Encontrar faca
Cortar fatia
Pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta
• Esperar
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13
Implementação Modular





Pegar no pão
Encontrar faca
Cortar fatia
Pôr na torradeira, ligar
Enquanto não está pronta
• Esperar
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14
Implementação Modular




Pegar no pão
Encontrar faca
Procedimento
Cortar fatia
Torrada = Torradeira(Pão)
Função
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15
Implementação Modular




Pegar no pão
Encontrar faca
Procedimento
Cortar fatia
Torrada = Torradeira(Pão)
Função
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16
Programação


Resolver problemas complexos um
problema simples de cada vez
Hierarquizar os problemas
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17
Dentro do PC

Hardware
CPU
Bus
RAM
Controladores
HDD
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...
P. Gráfica
18
Dentro do PC

Sistema operativo
Núcleo (kernel) do sistema operativo:
Gestão de ficheiros, processos, periféricos
(Drivers), memória...
CPU
Bus
RAM
Controladores
HDD
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...
P. Gráfica
19
Dentro do PC

Outros programas
Interface (Shell) do sistema operativo:
Janelas, botões, interface gráfica, linha de comandos...
Núcleo (kernel) do sistema operativo:
CPU
Bus
RAM
Controladores
HDD
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...
P. Gráfica
20
Dentro do PC

Outros programas
Minesweeper, Messenger, Octave, IExplorer, ...
Interface (Shell) do sistema operativo:
Núcleo (kernel) do sistema operativo:
CPU
Bus
RAM
Controladores
HDD
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...
P. Gráfica
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Implementação Modular




Pegar no pão
Encontrar faca
Procedimento
Cortar fatia
Torrada = Torradeira(Pão)
Função
Como fazer no Octave...
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Implementação Modular

Script
• Conjunto de instruções guardado num ficheiro
• Ficheiro tem nome.m
• Quando Octave recebe um nome, se não é
variável procura o ficheiro
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Implementação Modular

Script
• EdiPO, criar novo ficheiro teste
• a=2
(no teste.m)
(no Octave)
a=2
octave:13> a=4
a=4
octave:14> teste
a=2
octave:15> a
a=2
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Implementação Modular

Script
• Útil para guardar um pequeno programa
reutilizável, mas não é um módulo
independente.
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Implementação Modular

Function (procedimento ou função)
• As variáveis são locais e independentes.
(no teste.m)
(no Octave)
function teste
a=2
endfunction
octave:13> a=4
a=4
octave:14> teste
a=2
octave:15> a
a=4
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Implementação Modular

Function
• As variáveis são locais e independentes.
(no teste.m)
(no Octave)
function teste
a=2
endfunction
octave:13> a=4
a=4
octave:14> teste
a=2
octave:15> a
a=4
Mesmo nome que o ficheiro
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Implementação Modular

Function
• As variáveis são locais e independentes.
(no teste.m)
(no Octave)
function teste
a=2
endfunction
octave:13> a=4
a=4
octave:14> teste
a=2
octave:15> a
a=4
A variável a da função só
existe dentro da função
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Implementação Modular

Mas queremos uma torradeira:
• Torrada = Torradeira (Pão)
• Tem que receber e devolver valores.
(no soma.m)
(no Octave)
function res=soma(a,b)
res=a+b
endfunction
octave:16> soma(2,5)
res = 7
ans = 7
octave:17>
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Implementação Modular
function res=soma(a,b)
res=a+b
Argumentos da função
endfunction
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30
Implementação Modular
function res=soma(a,b)
res=a+b
Nome da variável (na
função) com o valor a
endfunction
devolver
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31
Implementação Modular
function res=soma(a,b)
res=a+b
a e b são cópias dos valores
endfunction
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Implementação Modular
function x=incrementa(x)
x=x+1
x é cópias do valor
endfunction
octave:17> x=3
x=3
octave:18> incrementa(x)
x=4
ans = 4
octave:19> x
x=3
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33
Implementação Modular
function res=soma(a,b)
res=a+b
endfunction
(no Octave)

Último detalhe:
• Não queremos o res
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octave:16> soma(2,5)
res = 7
ans = 7
octave:17>
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Implementação Modular
function res=soma(a,b)
res=a+b;
endfunction
(no Octave)

Último detalhe:
• Não queremos o res
• ; resolve o problema.
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octave:20> soma(2,5)
ans = 7
octave:21>
35
Implementação Modular

Importante:
• Os argumentos da função são cópias locais
dos valores.
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36
Implementação Modular

Importante:
• O Octave primeiro verifica se há uma variável
com esse nome:
octave:21> soma=0
soma = 0
octave:22> soma(2,5)
error: invalid row index = 2
error: invalid column index = 5
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Implementação Modular

Importante:
• O Octave primeiro verifica se há uma variável
•
com esse nome.
Se fosse ao contrário, um novo ficheiro .m
podia estragar um programa já existente...
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Implementação Modular

Importante:
• A variável (ou variáveis) designada para
guardar o valor devolvido tem que ter um
valor atribuído no final da função.
function res=soma(a,b)
c=a+b;
endfunction
octave:24> a=soma(2,5)
error: value on right hand side of assignment is undefined
error: evaluating assignment expression near line 24, column 2
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Aula de hoje


Decompor problema complexo em
problemas simples.
No Octave, usar funções:
• Reutilizáveis (como a torradeira)
• As variáveis locais garantem que só entra e
sai o que quisermos (melhor que a
torradeira!)
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40
Próxima aula

Como controlar a execução:
• if... elseif.. else ... endif
• while ... endwhile
• for ... endfor
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Teste de Octave





Saber o que fizeram nas práticas
Reutilizar código
Desenrascar
90 minutos certos
Consulta livre, mas nada de chat ou
email.
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42
Dúvidas
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