A lógica de programação é a disciplina que ensina os fundamentos para o desenvolvimento de programas em geral, a serem utilizados para as mais diversas finalidades e dispositivos, como apresentado no capítulo anterior.

Programas são desenvolvidos visando um determinado objetivo, seja para resolução de problemas ou apenas entretenimento (como no caso dos jogos).

Imagine que você é um programador e deseja programar um robô para testar e trocar lâmpadas na sua casa. Você precisará então elaborar um algoritmo para isto. Algoritmos podem ser representados de diversas maneiras. Uma maneira simples, e que facilita o entendimento, é por meio de fluxogramas como o da figura abaixo.

Fluxogramas são amplamente utilizados em diversas áreas para representar, por exemplo, o fluxo de:

A figura apresentada mostra os passos básicos que o robô deve seguir (as instruções que ele deve executar) para verificar se a lâmpada está funcionando e realizar a troca. O algoritmo inicia na instrução "Acionar interruptor" e segue o fluxo definido pelas setas, de acordo com as respostas para as perguntas ao longo do processo.

Este é um algoritmo apenas para efeitos didáticos, pois ele não cobre uma série de situações. Por exemplo, se após ser colocada uma nova lâmpada esta não acender, o algoritmo vai instruir o robô a chamar um eletricista. No entanto, esta nova lâmpada pode estar apenas queimada e não ser preciso chamar um eletricista.

Fluxogramas podem ser utilizados para representar mais claramente o funcionamento de um algoritmo para uma equipe de programadores empenhados em resolver um problema. Ferramentas como o Scratch permitem ainda criar algoritmos a partir da montagem de blocos. O vídeo abaixo exemplifica como é possível animar um personagem em um jogo a partir de um algoritmo construído no Scratch.

Para a animação do personagem, existem diversas imagens que são apresentadas ao longo do tempo, cada uma com o personagem em uma pose levemente diferente, como é possível perceber na figura abaixo. O algoritmo então se encarrega de realizar a troca das imagens com um determinado intervalo de tempo.

Criar programas a partir de fluxogramas e blocos é normalmente feito apenas na faze de aprendizagem. A partir do momento que você ganhar desenvoltura no escrita de algoritmos, verá que ferramentas como estas são bastante limitadas para serem utilizadas profissionalmente.

Algortimos são comumente representados de forma textual, utilizando-se alguma linguagem de programação ou pseudo-código: uma linguagem fictícia, utilizada normalmente apenas para aprendizagem, e que pode ser baseada em um idioma como o português.

Para a animação apresentada no vídeo acima, um trecho do algoritmo desenvolvido em blocos poderia ser escrito em pseudo-código como demonstrado seguir.

Pseudo-códigos podem ser escritos em uma pseudo-linguagem ^[2] como o Portugol. Apesar de não ser uma linguagem "real" ^[3], existem algumas ferramentas que de fato geram programas a partir deste pseudo-código, como é o caso do Portugol Studio.

Imagine que você é o chefe em um departamento de uma empresa e você precisa que um de seus funcionários execute alguma tarefa, como comprar passagens aéreas para uma viagem de negócios. Para que o funcionário possa fazer isso, você deve fornecer alguns dados para ele. Por exemplo, você precisa informar para qual cidade você vai viajar e a data de ida e volta. Sem tais dados, o funcionário não terá como realizar a compra das passagens. Estes são dados essenciais para a realização da tarefa.

O funcionário precisará então usar tais dados para localizar as passagens aéreas mais adequadas para o chefe. Ele pode então utilizar o computador para pesquisar as passagens e encontrar o menor preço.

Por fim, depois que o funcionário escolheu quais as melhores passagens áreas, ele deve então informar ao chefe quais foram as passagens localizadas, horários dos voos e outros dados.

Observe que o processo descrito acima é dividido em 3 etapas que são denominadas:

Da mesma forma, algoritmos normalmente possuem uma estrutura dividida nestas 3 partes. Eles são como uma redação contendo introdução, desenvolvimento e conclusão. Um programa então pode receber dados de entrada, executar operações com estes dados, e exibir um resultado para o usuário.

É importante conhecer esta divisão ao construir algoritmos pois é uma forma de entender por onde começar e como conduzir o desenvolvimento. Você primeiro tem que pensar em quais entradas o usuário precisará informar ao programa. A entrada de dados é opcional e depende do problema que está sendo desenvolvido, mas normalmente os programas precisam de uma entrada de dados.

Após ter pensado em quais dados precisam ser passados para o programa, você deve continuar a escrita do seu algoritmo focando em como você escreverá a parte do algoritmo para processar os dados de entrada. Essa é a parte principal e normalmente mais complexa. O processamento é onde está a maior parte do trabalho de um programa. Esta parte é onde os problemas para os quais o problema foi desenvolvido serão resolvidos.

Por fim, após ter escrito a parte do algoritmo que vai processar os dados de entrada, já está quase tudo pronto. Basta agora exibir os resultados para o usuário. Esta é a saída de dados. Assim, você terá desenvolvido seu algoritmo.

Se você relembar o Problema do Caixeiro Vijante, onde um programa deve encontrar a menor rota para visitar um conjunto de cidades, temos:

No caso de uma receita de bolo, temos o mesmo padrão: a entrada são os ingredientes, o processamento é a preparação do bolo, e a saída é o bolo pronto.

Para cada etapa de um programa a ser criado, precisamos indicar no nosso algoritmo as instruções para que o programa faça o que pretendemos. Se desejarmos que o programa receba dados de entrada, precisamos utilizar comandos capazes de obter tais dados.

Se você já estudou introdução à ciência da computação, sabe que o computador tem diferentes dispositivos de entrada e saída de dados, chamados de periféricos, como mostra a figura abaixo.

O teclado é o dispositivo mais utilizado para entrada de dados em um computador convencional (desktop ou notebook), além de outros como mouse, microfone, webcam, monitores touchscreen (sensível ao toque), pendrive, CD. Qualquer um desses dispositivos pode ser utilizado para enviar dados para um computador, para que sejam processados por um programa.

O processador é responsável por processar os dados capturados por dispositivos de entrada, normalmente realizando cálculos e operações com os dados recebidos. Por exemplo, se uma foto em um pendrive foi utilizada como dado de entrada, tal foto pode ser convertida para preto e branco na fase de processamento.

Dispositivos de saída como monitor, impressora, pendrive e CD podem ser utilizados para exibir os dados depois de processados. A foto em preto e branco exibida no monitor seria um exemplo de saída. No entanto, no lugar de automaticamente exibir a foto, ela poderia simplesmente ser salva em um arquivo num pendrive.

Escrever algoritmos como os apresentados até agora é fácil. Mas de fato, criar algoritmos para resolver problemas reais como os vários apresentados ao longo do capítulo é desafiador. Mas com dedicação, qualquer pessoa pode aprender a desenvolver algoritmos.

O vídeo abaixo é uma apresentação sobre a ferramenta Scratch, que é bastante utilizada para ensinar crianças a programar, principalmente pela criação de jogos. O vídeo inicia nos 13 minutos, e conta um trecho da história de um garoto que estava aprendendo a criar jogos no Scratch. Ative as legendas e veja as várias lições a serem aprendidas.

Aprender a programar lhe trará inúmeros benefícios tanto profissionalmente como na sua vida pessoal. Tendo que pensar em inúmeras possibilidades e cenários ao desenvolver algoritmos lhe fará uma pessoa mais observadora e crítica.

Com interesse, você começará a ver o mundo com outros olhos. Isto pode despertar seu espírito empreendedor, procurando identificar problemas em todo lugar. Por fim, se o Thomas (um garoto de 12 anos) pode, você também pode.

1) Escreva um algoritmo em pseudo-código, contendo as instruções necessárias para um robô realizar a troca do pneu de um carro. Um algoritmo de exemplo para a troca de uma lâmpada é apresentado abaixo:

2) Tente identificar as falhas do seu algoritmo de troca de pneu, como as condições que você não verificou. Por exemplo, você verificou se o pneu reserva (o step) está vazio?

3) Compare o algoritmo que você desenvolveu com o de um colega e veja onde o seu algoritmo pode melhorar e onde o dele pode ser melhorado.