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+<!DOCTYPE HTML>
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+<html>
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+<head>
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+ <meta charset="UTF-8"/>
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+ <title>Exemplos</title>
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+</head>
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+<body>
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+ <h1>3 - Perguntas básicas para implementar um algoritmo</h1>
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+ <p>
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+ No restante desta apostila procuraremos mostrar como desenvolver programas utilizando as linguagens C e Python. Os problemas que abordaremos são, em sua
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+ maioria, bastante simples, no sentido de ser possível resolvê-los manualmente (sem o auxílio de programas de computador). A dificuldade consiste em obter
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+ soluções computacinais para tais problemas, ou seja, em escrever um processo que resolva tais problemas servindo-se de uma linguagem extremamente rígida e
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+ um pouco limitada.<br />
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+
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+ Um <b>programa</b> pode ser entendido como uma sequência finita de comandos que manipulam um numero limitado de variaveis e que deve devolver
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+ algum conjunto-resposta. Em geral, os problemas que admitem solucoes via computador apresentam caracterısticas de repeticao, isto ́e, permitem que
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+ uma mesma sequência de passos seja repetida (um numero finito de vezes) ate que se obtenha o resultado desejado.<br />
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+
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+ Sugerimos ao leitor, principalmente aos iniciantes em programação, que se concentre em quatro questões chaves à resolução de problemas via algoritmos,
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+ independentemente da linguagem a ser utilizada, seja ela qual for.<br />
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+
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+ <ul>
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+ <li><b>1ª Pergunta:</b> Quais variáveis são necessárias?</li>
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+ <li><b>2ª Pergunta:</b> Quais comandos devem apareceer dentro de um bloco de repetição?</li>
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+ <li><b>3ª Pergunta:</b> Qual a condição para que continue a repetição?</li>
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+ <li><b>4ª Pergunta:</b> Quais os comandos neceessários antes e depois do bloco de repetição?</li>
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+ </ul>
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+ <br />
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+
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+ Nem sempre é possível responder completamente estas perguntas nesta sequência. Muitas vezes, ao longo da descrição do programa surge a necessidades de novas
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+ variáveis, que devem ser acrescentadas à lista inicialmente pensada como resposta à 1ª pergunta. Por outro lado, com o passar do tempo (e aquisiçao de
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+ experiência na programação), será natural que ao tentar responder a 2ª pergunta ja se note a necessidade de alguns comandos que devem aparecer antes do
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+ bloco de repetição (4ª pergunta). Alem disto, somente “problemas pequenos” possuem um ́unico bloco de repetição, sendo que as perguntas 2 a 4 devem ser
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+ levadas em conta para cada novo bloco de repetição. No entanto, a experiência tem-nos mostrado que, pelo menos enquanto se esta comecando a aprender a
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+ descrever processos em liguagens estruturadas, estas perguntas servem como um bom roteiro ao programador iniciante.<br />
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+
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+ Veremos, a seguir, o desenvolvimento de programas para alguns problemas.
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+ </p>
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+ <h2>3.1 - Como somar um número arbitrário de valores</h2>
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+ <p>
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+ <b>Problema: </b> Faça um programa que leia uma sequência de números inteiros, diferentes de zero, e calcule a sua soma.<br />
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+ <br />
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+ Se a sequência de entrada tivesse um tamanho fixo conhecido, digamos 4, a descrição do processo não seria complicada, bastando escrever:
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+ <center>
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+ <table border='1'>
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+ <tr>
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+ <th> C </th>
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+ <th>Python</th></tr>
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+ <tr>
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+ <td>
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+ <pre>
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+#include < stdio.h> //inclui a biblioteca que lida com scanf e printf
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+int main(){ //inicia a função principal
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+ int n1, n2, n3, n4, soma; //cria as 5 variáveis que serão utilizadas
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+ scanf("%d %d %d %d", &n1, &n2, &n3, &n4); //lê 4 inteiros
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+ soma = n1+n2+n3+n4; //soma os 4 inteiros lidos
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+ printf("%d", soma); //imprime o resultado da soma
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+ return 0; //finaliza a função principal
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+}
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+ </pre>
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+ </td>
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+ <td>
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+ <pre>
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+n1 = input() //lê o primeiro inteiro
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+n2 = input() //lê o segundo inteiro
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+n3 = input() //lê o terceiro inteiro
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+n4 = input() //lê o quarto inteiro
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+soma = n1+n2+n3+n4 //soma os 4 inteiros
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+print(soma) //imprime o resultado da soma
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+ </pre>
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+ </td>
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+ </tr>
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+ </table>
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+ </center>
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+ <br />
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+ No entanto a solução muda radicalmente se desejamos escrever um algoritmo que funcione para um número arbitrário de valores de entrada (este número é
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+ definido pelo usuário durante a execução do algoritmo). Neste caso, a dificuldade reside no fato de o programa ser capaz de somar uma sequência de qualquer
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+ tamanho.<br /><br />
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+ Antes de continuar, reflita um pouco sobre esta questão e tente escrever um código que permita a soma de uma sequência de qualquer tamanho.<br /><br />
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+ Duas possíveis soluções são:
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+ <ul>
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+ <li>Ao início da execução do algoritmo o usuário digitar qual o tamanho da sequência</li>
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+ <li>Utilizarmos um caracter de escape que indicará o final da sequência</li>
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+ </ul>
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+ <br />
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+ Abaixo iremos apresentar a segunda solução, utilizar um caracter de escape.<br />
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+ Uma boa técnica para iniciar o processo de rogramação é admitir algumas sequências de dados de entrada e pensar a partir destes dados. Então examinaremos,
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+ por exemplo, a soma da seguinte sequência de entrada: 8 11 3 -7 2 ... 0
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+ <ol>
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+ <li>Leia o primeiro número 8;</li>
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+ <li>Como o número lido !=(diferente) 0, leia o próximo número 3, guardando a soma destes dois 19+3 = 22;</li>
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+ <li>Como o último número lido != 0, leia o próximo número 3, guardando com a soma anterior 19+3=22;</li>
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+ <li>Como o último número lido != 0, leia o próximo número -7, guardando com a soma anterior 22+(-7)=15;</li>
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+ <center>
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+ <pre>
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+ .
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+ .
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+ .
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+ </pre>
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+ </center>
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+ <li>Lê o 0, e como o número lido foi 0 imprime a soma final</li>
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+ </ol>
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+
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+ <h3>Quais variáveis são necessárias?</h3>
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+ Vemos a necessidades de 2 variáveis: uma para guardar o último número lido e outra para guardar a soma dos número já lidos. Então teremos:
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+ <center>
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+ <table border='1'>
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+ <tr>
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+ <th> C </th>
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+ <th>Python</th></tr>
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+ <tr>
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+ <td>
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+ <pre>int num, soma;</pre>
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+ </td>
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+ <td>
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+ <pre>
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+num = 0
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+soma = 0</pre>
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+ </td>
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+ </tr>
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+ </table>
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+</center>
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+
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+<h3>Quais os comandos necessários antes e depois do bloco de repetição?</h3>
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+<p>
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+ Inicialmente, no código em C o valor das variáveis(quaisquer) está indefinido, já no código em Python está definido em 0 e portanto devemos cuidar das
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+ "inicializações" antes do primeiro teste <b>while (num !=0)</b>. Quanto deve valer a variável num neste momento inicial?<br />
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+ Uma solução possível é o tratamento do primeiro número da sequência como caso à parte, antes de entrarmos no comando de repetição. Deste modo, devemos ler
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+ o primeiro número fora da repetição e já contabilizar na soma.<br />
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+ <br />
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+ <b>Exercício 1</b> Tente elaborar outra solução, que não faça uma primeira leitura de num dentro do laço<br />
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+ <br />
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+ Após a repetição devemos imprimir o conteúdo da variável <b>soma</b>, que deverá conter a soma dos elementos da sequência de entrada.<br />
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+ Escrevendo o código temos:<br />
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+ <center>
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+ <table border='1'>
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+ <tr>
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+ <th> C </th>
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|
+ <th>Python</th></tr>
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+ <tr>
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|
+ <td>
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+ <pre>
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+1 int num, soma;
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+2 scanf("%d", &num);
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+3 soma = num;
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+4 while (num != 0){
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+5 scanf(%d, &num);
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+6 soma = soma + num;
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+7 }
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+8 printf("%d",soma);
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+ </pre>
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+ </td>
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|
+ <td>
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+ <pre>
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+1 num = input();
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+2 soma = num;
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+3 while num != 0
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+4 num = input()
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+5 soma = soma + num
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+6 print(soma)
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+ </pre>
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+ </td>
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+ </tr>
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+ </table>
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+ </center>
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+<h3>Conceito de simulação de um Algoritmo</h3>
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+Um conceito muito importante à programação é o processo de <b>simulação</b> de um algoritmo. Útil na verificação da corretude do mesmo e também para entender
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+o seu funcionamento. Na simulação de um algoritmo/programa devemos anotar todas as alterações, de todas suas variáveis, ao longo de seu fluxo de execução para algum
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+conjunto de entrada<br />
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+Melhor que muitas explicações complicadas é um bom exemplo. Vejamos a simulação do programa acima para o conjunto de entradas 10 3 4 0 no algoritmo em C:
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+<center>
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+ <table border='1'>
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+ <tr>
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|
+ <th>num</th>
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|
|
+ <th>soma</th>
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|
|
+ <th>comando em execução</th>
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|
+ <th>observações</th>
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+ </tr>
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|
+ <tr>
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|
+ <td>?</td>
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|
|
+ <td>?</td>
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|
+ <td> </td>
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|
|
+ <td>no início do programa valores das variáveis são desconhecidos, elas apenas foram declaradas</td>
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|
+ </tr>
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|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>10</td>
|
|
|
+ <td>?</td>
|
|
|
+ <td>scanf("%d", &num)</td>
|
|
|
+ <td>pega o 1º número de entrada e guarda em num</td>
|
|
|
+ </tr>
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|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>10</td>
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|
|
+ <td>10</td>
|
|
|
+ <td>soma = num</td>
|
|
|
+ <td>Atribui o valor de num a soma</td>
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|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>10</td>
|
|
|
+ <td>10</td>
|
|
|
+ <td> while (num != 0) </td>
|
|
|
+ <td>Como num é diferente de 0, executa os comandos dentro do bloco de repetição (linhas 5 e 6)</td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>3</td>
|
|
|
+ <td>10</td>
|
|
|
+ <td> scanf("%d", num) </td>
|
|
|
+ <td>Recebe o 2º número de entrada e guarda em num</td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>3</td>
|
|
|
+ <td>13</td>
|
|
|
+ <td> soma = soma + num </td>
|
|
|
+ <td>atribui a soma o valor da expressão soma + num</td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>3</td>
|
|
|
+ <td>13</td>
|
|
|
+ <td> while(num!=0) </td>
|
|
|
+ <td>Como num é diferente de 0, o programa continuará a repetição</td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>4</td>
|
|
|
+ <td>13</td>
|
|
|
+ <td> scanf("%d", num) </td>
|
|
|
+ <td></td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>4</td>
|
|
|
+ <td>17</td>
|
|
|
+ <td>soma = soma+ num</td>
|
|
|
+ <td></td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>4</td>
|
|
|
+ <td>17</td>
|
|
|
+ <td>while(num!=0)</td>
|
|
|
+ <td></td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>0</td>
|
|
|
+ <td>17</td>
|
|
|
+ <td> soma = soma + num </td>
|
|
|
+ <td></td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
|
|
|
+ <td>0</td>
|
|
|
+ <td>17</td>
|
|
|
+ <td> while(num!=0) </td>
|
|
|
+ <td>Como soma é igual a 0, o programa pula para a linha 8</td>
|
|
|
+ </tr>
|
|
|
+ <tr>
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|
|
+ <td>0</td>
|
|
|
+ <td>17</td>
|
|
|
+ <td>printf("%d", soma)</td>
|
|
|
+ <td>Imprime o valor de soma: 17</td>
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|
+ </tr>
|
|
|
+ </table>
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+</center>
|
|
|
+</p>
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|
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+</body>
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|
+</html>
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