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Tópicos PreliminaresChristopher Freire Souza
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Programa
• Tópicos Preliminares• Tipos Primitivos• Comando de Atribuição• Variáveis Estáticas (Constantes)• Variáveis Dinâmicas• Expressões Aritméticas• Expressões Relacionais• Expressões Literais• Comandos de Entrada, Saída e Ajuda• Blocos (Scripts)
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Tipos de Informação (Tipos Primitivos)
• São os tipos básicos de informação usados para armazenar os dados utilizados pelo programa computacional.
• Inteiro – Informação numérica que pertença ao conjunto dos números inteiros relativos (negativa, nula ou positiva)
• Real – Informação numérica que pertença ao conjunto dos números reais (negativa, nula ou positiva)
• Caracter – Informação composta por um conjunto de caracteres alfanuméricos: numéricos (0...9), alfabéticos (A...Z, a...z) e especiais (por exemplo. #, ?, @, &)
• Lógico – informação que pode assumir apenas duas situações (verdadeiro ou falso), (aceso ou apagado), (aberto ou fechado)
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Comando de Atribuição
• Um comando de atribuição nos permite fornecer um valor a uma variável, em que o tipo de informação deve ser compatível com o tipo de variável.
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A uma variável, associa-se um nome serve como referência ao dado armazenado
O conteúdo de uma variável pode ser numérico (inteiro e real), caractere, lógico, e
outros
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Variáveis
• Na maioria das linguagens de programação, as variáveis precisam ser explicitamente declaradas. Na declaração de uma variável.
• O seu tipo e seu nome devem ser obrigatoriamente especificados.• Reserva-se um espaço na memória para armazenar um dado tipo de
informação e associa-se o nome da variável a este espaço
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Exemplo – Declaração de variáveis
inteiro: a;real: x;caracter: s;logico: l;
a = 5;x = 8.34;s = ‘c’;l = VERDADEIRO;
Exemplo - Declaração de variáveis
real: x;caracter: s;logico: l;
x = 8.34;s = ‘c’;l = VERDADEIRO;x = ‘Clayton’s = FALSO
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Variáveis
• Deve-se observar que na linguagem MATLAB:• Não é necessário declarar previamente as variáveis• A declaração de variáveis é feita implicitamente quando a
variável está sendo usada pela primeira vez no programa computacional.
• Não existe uma ≠ entre números inteiros e reais• tratados de uma mesma forma: variáveis numéricas
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Exemplo – Variáveis no MATLAB
a = 5; % variável numéricab = 8.35; % variável numéricas = ‘c’; % caracterel = 1; % variável lógicav = ‘casa’; % seqüência de caracteres (string)
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Variáveis
• As seguintes regras básicas devem ser atendidas no uso de variáveis no MATLAB.
• Palavra única (sem espaços);• Maiúscula Minúscula;• Tamanho máximo = 31 caracteres;• Nome deve ser iniciado com letra;• Palavras-chaves (reservadas da linguagem) não podem
ser usadas.
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Exemplo – Número como Caractere
>> A = ‘1’; % caractere>> B = 1; % valor numérico 1
% A e B são diferentes>> function = 10;
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Tipos de Variáveis
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Variáveis Estáticas (Constantes)
Variáveis Dinâmicas
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Variáveis Estáticas (Constantes)
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• Não sofrem alterações no decorrer do tempo• seu valor é o mesmo do início ao final da execução do
programa• Uma constante pode ser
• número• valor lógico• seqüência de caracteres quaisquer
• com algum significado para o problema em estudo.
• Numérica, lógica ou literal
• Pi = 3.1415926535897....
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Constante Numérica
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Sistema decimal número com parte fracionária ou não.
Ex.: 25
3.14
7.8E3 {7.8 x 103}
2.5E-3 {2.5 x 10-3}
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Constante Lógica
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É um valor lógicoverdadeiro ou falso
Usado em proposições lógicas será visto mais adiante
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Constante Literal
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Ex.:‘Seu nome’‘12345678’‘@A%b*’‘05/03/2009’
Pode ser qualquer seqüência de caracteres com algum significado para o problema Letras, dígitos, símbolos especiais
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Variáveis Dinâmicas
Uma variável é classificada como dinâmica quando tem a possibilidade de ser alterada em algum instante no decorrer da execução do algoritmo em que é utilizado
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Operações entre variáveis
Operações aritméticas
Operações relacionais
Operações lógicas
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Operadores Aritméticos
Conjunto de símbolos que representam as operações básicas da matemática. Os tipos básicos usados no MATLAB são:
Além destes, existem outros importantes operadores que podem ser usados na elaboração de programas computacionais.
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Soma +Subtração -
Multiplicação *Divisão /
Potenciação ^Resto de divisão mod(x,y)
Radiciação sqrt(x)
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Observação 01:
Não é permitido omitir o operador de multiplicação
Ex.: AB+C
AB é o nome de uma variável?ou é a multiplicação entre os conteúdos de duas variáveis?
Observação 02:
Por uma questão de uniformidade, na elaboração de algoritmos, não é permitido o uso de outros símbolos para as operações acima, a exemplo de “” e “÷” para multiplicação e divisão, respectivamente.
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Prioridades dos Operadores Aritméticos
Existe uma ordem que define a precedência (hierarquia) entre os operadores aritméticos, como pode ser visto na tabela abaixo:
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Parênteses mais internos^, sqrt*, /, mod+, -
Exemplo:
5 + 9 + 7 + 8/45 + 9 + 7 + 223
Exemplo:
1 + 5 + (2 + 3) * 41 + 5 + 5 * 41 + 5 + 2026
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Operadores Relacionais
Os operadores relacionais são usados para comparar valores de variáveis do mesmo tipo.
O resultado produzido por um operador relacional é um (1) ou zero (0).
No MATLAB, não existe explicitamente o operador lógico VERDADEIRO ou FALSO. Se o resultado de uma comparação for falso, produz o valor zero. Caso contrário, produz o valor um.
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Operadores Relacionais
Os operadores relacionais do MATLAB são:
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< Menor que<= Menor ou igual a> Maior que
>= Maior ou igual a== Igual a~= Diferente de
Cuidado!
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Operadores e Expressões Relacionais
Exemplos:
As expressões relacionais são aquelas cujos operadores são relacionais e cujos operandos são relações, variáveis ou constantes do tipo lógico.
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Exemplo:
2 * 4 == 24 / 38 == 8
1
Exemplo:
>> vf = (4*5+3) + 4 == 20/4 + 15;>> vf
vf = 0
Exemplo:
A = 3;B = 2; (A + B) > 3 Expressão Relacional
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Operadores Lógicos
A Álgebra das Proposições define três conectivos usados na formação de novas proposições a partir de outras já conhecidas.
Estes conectivos são os operadores lógicos utilizados na formação de proposições lógicas compostas. No MATLAB, tais operadores são representados pelos seguintes comandos: 21
& e Conjunção| ou Disjunção~ não Negação
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Operadores Lógicos
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A conjunção (&) de duas proposições é verdadeira se e somente se ambas as proposições são verdadeiras.
A disjunção (|) de duas proposições é verdadeira se e somente se, pelo menos uma delas for verdadeira.
Dada uma proposição p qualquer, uma outra proposição, chamada negação (~) de p, pode ser formada escrevendo-se “É falso que” antes de p ou, se possível, inserindo a palavra “não” em p.
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Tabelas-Verdade
Negação ~
Conjunção &
Disjunção Não-Exclusiva |
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A Não AFalso Verdadeiro
Verdadeiro Falso
A B A & BF F FF V FV F FV V V
A B A ou BF F FF V VV F VV V V
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Expressões Lógicas
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É possível ter mais de um operador lógico na mesma expressão.
Em alguns casos, conforme os valores envolvidos, a ordem em que são efetuadas as operações lógicas afeta o resultado final.
Assim, igualmente ao que acontece nas expressões aritméticas, também existe uma relação de prioridade entre os operadores lógicos.
Parênteses mais internos~&|
Cuidado:Prioridade maior que soma, subtração, multiplicação, divisão, resto e operações relacionaisTeste: ~2^0
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Expressões Lógicas
As expressões lógicas são aquelas cujos operadores são lógicos ou relacionais e cujos operandos são relações, variáveis ou constantes do tipo lógico.
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Exemplo:
2 < 5 & 15/3 == 5v & v
v
2 < 5 | 15/3 == 5v | v
v
2 < 5 | (~(15/3==5))v | (~v)
v | fv
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Qual a diferença entre?
Operações Aritméticos
Operações Relacionais
Operações Lógicas
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Substituição via Comando de Atribuição
Um comando de atribuição pode apagar um valor de uma variável e substituí-lo por um novo, quando uma mesma referência (nome) da variável é aplicada antes e após o igual.
Para evitar perder informação quando da troca de valores de duas variáveis, uma terceira variável se faz necessária.
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Exemplo – Substituição de variáveis
b=3;b=b+4;
Exemplo – Troca de informação entre variáveisa=2;b=3;aux=a;a=b;b=aux;
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Comandos de Entrada, Saída e Ajuda
Os algoritmos podem ser “alimentados” com dados para realizar operações e cálculos necessários para alcançar o seu objetivo. Ao final do algoritmo, o resultado deve ser informado ao usuário.É possível, também, obter ajuda sobre a função de um algoritmo, apresentando um cabeçalho que explique o objetivo do algoritmo antes do algoritmo em si.
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Exemplo:% Este programa soma dois números fornecidos pelo usuárioV1 = input(‘Entre com o primeiro valor: ’);V2 = input(‘Entre com o segundo valor: ’);V = V1+V2;fprintf(‘A soma é: ’);disp(V);
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Comando de Saída ‘fprintf’ O comando ‘fprintf’, diferentemente do
comando ‘disp’ possibilita mostrar texto e dados na tela possibilita imprimir dados em um arquivo Possibilita formatar a saída dos dados
A utilização do comando ‘fprintf’ para mostrar texto tem a seguinte forma:
fprintf (‘texto’)
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Comando de Saída ‘fprintf’
O comando ‘fprintf’ não inicia uma nova linha.
Outros comandos podem ser utilizados no comando ‘fprintf’: \n começa uma nova linha; \b Backspace; \t tabulação horizontal
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Comando de Saída ‘fprintf’ A utilização do comando ‘fprintf’ pode ser
feita para mostrar uma mistura de texto e dados numéricos.
Isso acontece, por ex., da seguinte forma:fprintf(‘texto % 5.2f texto adicional’, nome da
variável); onde o símbolo ‘%’ marca onde o número entra
no texto; ‘5.2f’ é a formatação da variável
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Espaço reservado para variável(5 casas)
Espaço reservado para casas decimais(2 casas)
Tipo de dado(valor da variável – número real)
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Comando de Saída ‘fprintf’ Outras opções de formato de dados são:
e: notação exponencial com letra minúscula E: notação exponencial com letra maiúscula f: notação com ponto fixo i: inteiro s: caractere
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Exemplo:% Este programa soma dois números fornecidos pelo usuárioP1 = input(‘Entre com a nota da prova escrita: ’);P2 = input(‘Entre com a nota da prova prática: ’);AB = (P1+P2)/2;fprintf(‘\nR: média = %6.2f\n’, AB);
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Comando de Saída ‘fprintf’O comando ‘fprintf’ permite inserir
mais de uma variável dentro do texto:
fprintf(‘texto %...%...’, variável1,variável2);
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Exemplo:% Este programa soma dois números fornecidos pelo usuárioP1 = input(‘Entre com a nota da prova escrita: ’);P2 = input(‘Entre com a nota da prova prática: ’);AB = (P1+P2)/2;fprintf(‘\n Prova escrita: %5.2f \n Prova prática: %5.2f \n média = %6.2f\n’, P1, P2, AB);
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Scripts
Seqüencia de comandos descritos no M-Editor
Acesso direto a variáveis no Workspace
Comandos-chave quando da execução de scripts: clear clc
Scripts podem ter dentre suas ações a execução de outros scripts 34
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Scripts
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Exemplo: Calcular a média aritmética de quatro notas semestrais quaisquer fornecidas por um aluno.
Neste exemplo, deve-se observar que o fluxo de execução é de cima para baixo.
N1 = input(‘Entre com a nota 1: ’);N2 = input(‘Entre com a nota 2: ’);N3 = input(‘Entre com a nota 3: ’);N4 = input(‘Entre com a nota 4: ’);
MA = (N1+N2+N3+N4)/4;
disp(‘A media e: ’);disp(MA);
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Exercício
1 – Calcular a média aritmética de duas notas bimestrais quaisquer fornecidas por um aluno.2 – Refaça o programa, supondo que cada nota é composta por duas provas (uma escrita e uma didática).3 – Refaça o programa considerando um ponderador (peso) para as provas didáticas, a ser inserido pelo usuário.
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Resolução
N1 = input(‘Entre com a nota 1: ’);N2 = input(‘Entre com a nota 2: ’);
MA = (N1+N2)/2;
disp(‘A media e: ’);disp(MA);
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Exercício
4 – Elabore um programa que inverta a ordem dos algarismos de um número natural inferior a 1000. Exemplo: 009 → 900
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Resolução
disp ('Este programa inverte a ordem dos algarismos de um número natural inferior a 1000.')disp ('Exemplo: 123 passa a 321')num=input('Insira número a ser invertido e pressione "Enter": ');unid=mod(num,10);deze=(mod(num,100)-mod(num,10))/10;cente=(num-mod(num,100))/100;numinv=unid*100+deze*10+cente;disp ('O número invertido é: ');disp (numinv);