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Introdução à Computação
Profa. Msc. Maria Auxiliadora Freire [email protected]
Linguagem Fortran
Universidade Federal do Maranhão Curso de Química
Departamento de Informática
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Lógica de Programação
• Algoritmo: são regras formais para obtenção de
um resultado ou da solução de um problema,
englobando fórmulas de expressões aritméticas.
• Português Estruturado: tem como finalidade
mostrar uma notação para elaborações futuras de
algoritmos, os quais serão utilizados na definição,
criação e desenvolvimento de uma linguagem
computacional ( Fortran, Clipper, C, pascal, Delphi,
Visual-Objects) e sua documentação.
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Lógica de Programação
INSTRUÇÕES ALGORÍTMOS PROGRAMAS SOFTWARE SISTEMAS
INSTRUÇÕES: informação que indica uma ação.
ALGORÍTMO: série de instruções ( linguagem humana).
PROGRAMAS: série de instruções legíveis ( lógica). Linguagem específica.
SOFTWARE: conjunto de programas.
SISTEMA: conjunto de software.
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Exemplo de Algoritmo
Exem1 - DESCREVER A TROCA DE UMA LÂMPADA
1- Pegue uma escada
2- Posicione-a embaixo da lâmpada
3- Busque uma lâmpada nova
4- Suba a escada
5- Retire a lâmpada velha
6- Coloque a lâmpada nova
CADA LINHA INSTRUÇÃO
CONJUNTO ALGORÍTMO.
Algoritmo
PROCESSANDO UM ALGORITMO
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Algoritmo para
calcular a média
de duas notas
A média das
notas é: 9
Algoritmo
algoritmo “SOMA_NOTA“
var
N1,N2,MEDIA: real
Inicio_algoritmo
escreva(“Entre com as notas")
leia(N1,N2)
MEDIA= (N1+N2)/2
escreva(“ A MEDIA = “, MEDIA)
Fim_algoritmo
Conceitos Básicos
VARIÁVEIS - É um local (endereço) na
memória principal utilizado pelo programa
para armazenar um determinado conteúdo.
– Declaração de variáveis - devem ser
declaradas no início do algoritmo • Sintaxe:
• nome da variável: Tipo da variável.
• Ex:
Idade: inteiro
Raio: real
Conceitos Básicos
VARIÁVEIS
– Tipos de Variáveis: • INTEIRO A; ( Inteiro: 5, 10, -5)
• REAL B; (Décimais, Fracionários: 5.4, -7.34)
• STRING NOME; (Caractere, Literal, Alfanumérica: “maria”, “A”)
• LOGICO R; (booleano: Verdadeiro e Falso)
CONSTANTES - São valores que não
sofrem nenhuma variação no decorrer da
execução do algoritmo • PI = 3.14
Conceitos Básicos
EXPRESSÃO
– Tipos de expressões: – Aritméticas - São aquelas que usam operadores
aritméticos e os operandos são constantes ou variáveis
numéricas.
» Soma (+) Ex. (a + b)
» Subtração (-) Ex. (a - b)
» Mutiplicação (*) Ex. (a*b)
» Divisão (/) Ex. (a/b)
» Exponenciação (** ) Ex. (a**b)
» Resto (%) Ex. (a%b) (ou mod)
Conceitos Básicos
ATRIBUIÇÃO
• Maneira de armazenar um dado em uma variável
• leia – abstrai o que vem da entrada padrão e armazena na variável
• LEIA X
• Outra forma de atribuir valores:
– X <- 10
– Nome <- “Antonio”
– Idade <- 20
– Pi <- 3.14
Conceitos Básicos
Exemplo – SOMA DE DOIS NÚMEROS INTEIROS
Algoritmo “SomaDeInteiros”
var
x, y soma: inteiro
inicio
escreva “Primeiro Numero:”
leia x
escreva “Segundo Numero:”
leia y
soma <- x + y
escreva(“A soma é: ”, soma)
fimalgoritmo
Conceitos Básicos
Exemplo – CÁLCULO DA ÁREA DE UM CIRCULO
algoritmo “CalculaArea”
var
r: real
pi: real
Inicio
pi <- 3.14159265
escreva “Calculo da area”
escreva “Informe o raio:”
leia r
A = pi * R ** 2
escreva(“A area da circunferencia eh: , A)
fimalgoritmo
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Exercícios 1 – Lista 1 (Faça os algoritmos da lista abaixo)
Exerc 1 - Calcular o potencial hidrogeniônico (PH = - log10 [ H+] )
Exerc 2 - Dado a massa do soluto (m1) e a massa do solvente (m2), calcular o
título ( T=m1/(m1+m2)
Exerc 3 - Dado a massa ( em g) e o volume (em cm³ ). Calcular a densidade e a
concentração de uma solução. ( D=massa/volume)
Exerc 4 - Calcular o volume V2 , sendo dado as pressões: P1,P2 e o volume V1.
( P1V1=P2V2).
Exerc 5 - A pressão em um líquido varia com a profundidade de acordo com a
fórmula : p= 0,03 H , onde H é a profundidade. Dado o valor da profundidade
H; calcule a pressão e imprima H, p
Exerc 6 - Leia uma temperatura em graus centígrados e apresentá-las
convertida em graus Fahrenheit. ( F <- (9°C + 160)/5 )
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Linguagem de Programação
A primeira geração de códigos para programação de computadores, era
chamada de linguagem de máquina ou código de máquina, que na
verdade, é a única linguagem que o computador entende, uma seqüência
de 0s e 1s, interpretadas como instruções.
A segunda geração de códigos foi chamada de linguagem “Assembly”
(montagem). Esta linguagem torna a seqüência de 0s e 1s em palavras
compreensíveis, como “ADD”. Na verdade, esta linguagem é traduzida
para código de máquina por programas chamados “Assemblers”
(montadoras).
A terceira geração de códigos foi chamada de “High level language” ou HLL,
na qual existem palavras e sintaxe de acordo com a linguagem humana
(como palavras em uma sentença). Para que um computador entenda
uma HLL, é necessário um compilador que traduza o código para
“Assembly” ou para código de máquina.
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Linguagem de Programação
Programa-Fonte.
Programa-Objeto.
Programa
executável.
Compilando o programa
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Linguagem de Programação
Programa-Fonte - Trata-se do programa escritos pelo
programador, usando algum tipo de editor de texto, de acordo com as
regras definidas pela linguagem de programação de alto nível.
Programa-Objeto - É a transcrição do programa-fonte para uma
linguagem de baixo nível, como Assembler ou outro código diretamente
interpretável pela CPU. O programa-objeto não pode ainda ser executado;
é necessário ainda passar-se pela fase do linking (linkagem).
Programa executável - Após a fase de compilação, onde os
programas objetos são criados, o agente de compilação aciona o linker, o
qual consiste em um programa especial que agrupa os programas objetos
de forma a criar um arquivo final, o programa executável, o qual pode ser
então executado pelo usuário.
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Linguagem Fortran - FORmula TRANslation
Histórico
• Uma das linguagens de programação mais antiga, o FORTRAN
foi desenvolvido por uma equipe de programadores conduzida
por John Backus na IBM , e foi primeiramente publicada em
1957.
• O nome FORTRAN é uma fusão de "FORmula TRANslation",
porque foi projetado para permitir tradução fácil de fórmulas de
matemática em código.
• FORTRAN I – traduzir um código, por mais de 20 anos.
• FORTRAN II – surgiu com o advento da 2ª geração de
computadores (1958), como o IBM 1401 - Capacidade de
compilar módulos de programas, não executáveis, para serem “link
editados” com outros programas.
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Linguagem Fortran - FORmula TRANslation
Histórico
• FORTRAN IV ou FORTRAN 66- 3ª geração em 1964, como
IBM/360 e o IBM 1130 - implementação dos comandos que
permitiram o compartilhamento de código entre outros programas e
sub-rotinas.
• FORTRAN 77 ou FORTRAN ANSI 77 – padronização do fortran
pela ANSI - padronizado utilizando o conceito de programação
estruturada.
• FORTRAN 90 / HPF (1990) - High Performance Fortran –
Fortran90 para ambientes com memória distribuida– dar origem A
“FORMA LIVRE”.
• Uso de ponteiro;
• Estrutura de dados;
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Linguagem Fortran
Ambiente Formato
1 2 3 4 5 6 7 72
C
Coluna 1 comentário
Coluna 2-5 reservado para enderaçamento
Coluna 6 continuação de instrução
Coluna 7-71 comandos (instruções)
Coluna 72-80 sem utilização
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Linguagem Fortran
• Elementos da Linguagem FORTRAN
• Brancos no interior do nome são
ignorados;
• Número máximo de caracteres é de 6
(seis) – até FORTRAN 77;
• A 1ª letra indicará o tipo (implícito) da
mesma, i.e., se for, I, J, K, L, M ou N é do
tipo inteiro, caso contrário será real.
Exemplo:
N=32 / O=32.
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Declaração de Variáveis: inteiro / real
REAL v1, v2, v3, …, vn
INTEGER v1, v2, v3, …, vn
Exemplos: REAL NOTA, MEDIA
INTEGER N1,N2,N3
Cadeias alfanuméricas: Devemos indicar o comprimento da
cadeia.
CHARACTER v1*comp1, v2*comp2, v3*comp3, …, vn*compn
Exemplos: CHARACTER BRANCO*1, RELAT*9, TITUL*22
LINGUAGEM FORTRAN
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INSTRUÇÕES BÁSICAS
ENTRADA Lê Instrução LEIA read(*,*) A
SAÍDA Escreve Instrução ESCREVA write(*,*) A
LINGUAGEM FORTRAN
INICIO ( ) C programa_ler
A,B: INTEIRO integer A,B
LEIA A,B read(*,*) A,B
ESCREVA A,B write(*,*)A,B
stop
FIM end
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LINGUAGEM FORTRAN
Exemplo1 - Calcule a área de uma circunferência ( A = R 2 ) ALGORITMO FORTRAN
Programa Area_Círculo C Programa Area_Círculo
VAR
A , R : REAL REAL A,R,PI
INICIO PI = 3.14159
ESCREVA “entre com o valor do raio” WRITE(*,*) “entre com o valor do raio”
LEIA R READ (*,*) R
A 3.14159 * R 2 A = PI * R ** 2
ESCREVA A WRITE(*,*)A
PARE STOP
FIM END
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Exercícios 2
• Passe a lista do slide 13 para o fortran
Compilador Fortran force 3.0
http://www.lepsch.com/2009/05/downloads.html
Force3beta2Setup.exe