04 - Como Resolver Problemas

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Introdução à Ciência da Computação
Departamento de Computação
Universidade Federal de Sergipe
Dicas para Resolver Problemas e 
Representação da Informação
Prof. Kalil Araujo Bispo
Junho/2013
 
Objetivo da Aula
● Apresentar dicas de como resolver problemas 
computacionais
● Introduzir a representação da informação no computador
● Introduzir a Arquitetura de Computadores de Von 
Neumann
 
Como Resolver Problemas
● Maior dificuldade dos alunos
– Abstrair e descrever soluções de problemas contando 
com pouca ou simples estruturas
– Entender que um novo problema de computação 
pode ser gerado a partir de um já existente
– Importante: não decorar soluções!
● Entender como se chegou a solução
 
Como Resolver Problemas
● Entender o problema
– O que se deve descobrir ou calcular? Qual o objetivo?
– Quais os dados disponíveis? São suficientes?
– Quais as condições necessárias e suficientes para 
revolver o problema?
– Faça um esboço informal de como ligar os dados com 
as condições
– Se possível, modele o problema de forma matemática
 
Como Resolver Problemas
● Criar um plano de solução
– Consulte sua memória: você já resolveu algum 
problema similar? É possível utilizar experiência 
obtida?
– É necessário introduzir algum elemento novo, como um 
problema auxiliar?
– Se o problema for complicado, tente quebrá-lo em 
partes
● Dividir para conquistar
– É possível enxergar o problema de outra forma?
 
Como Resolver Problemas
● Formalização da solução
– Criar um algoritmo informal com passos que resolvam 
o problema
– Verificar se cada passo esta correto
– Escreva um algoritmo formalizado por meio de um 
fluxograma ou outra técnica de representação
 
Como Resolver Problemas
● Exame dos resultados
– Teste o algoritmo com diversos dados de entrada
– Se o algoritmo não gerou resultado algum, o problema 
está na sua sintaxe e comandos utilizados
– Se o algoritmo gerou resultados, eles estão corretos?
– Se não estão corretos, alguma condição, operação ou 
ordem das operações está incorreta
 
Como Resolver Problemas
● Otimização da solução
– É possível melhorar o algoritmo?
– É possível reduzir o número de passos ou dados?
– É possível conseguir uma solução ótima?
 
Representação da Informação
● Todos os dados são armazenados em forma binária no 
computador. Por que?
● Bit (Binary Digit)
● Byte
● Kilobyte, Megabyte, Gigabyte. Quanto vale cada um?
● Binário versus decimal
● Outras bases
 
Caracteres e cadeia de caracteres
● Como são representados caracteres em um 
computador?
● Padrões ASCII, AECDIC, UNICODE, etc...
 
Caracteres e cadeia de caracteres
 
Imagens
● Subsistema de vídeo
● Padrão RGB
● Modo Texto
● Modo Gráfico
 
Modo Texto
● Matriz de 80 colunas por 25 linhas
● Caracteres escritos em posições dessa matriz
● Cada caractere representado por uma matriz de pontos 
(pixels)
● Cada caractere possui dois atributos de cores: cor de 
fundo e cor de caractere
 
Modo Texto
 
Modo Gráfico
● Pixels individualmente acessados
● Tamanho da matriz depende da resolução
– Ex: 800 x 600
● Cores usando o padrão RGB
● O número de cores depende da profundidade da cor 
(número de bits usados para informação de cor)
 
Modo gráfico
● Tamanho de um arquivo de imagem 450 x 350 com 32 
bits de profundidade?
– 450 x 350 x 32/8 = 1.920.000 bytes
– 1.8 MB
 
Modo Gráfico
 
● Assim, toda informação desenhada na tela é 
representada por dois atributos
– Localização
– cor
 
imagens
 
imagens
 
Arquitetura do Computador
● Arquitetura de Von Neumann
– Unidades funcionais básicas
● UCP (Unidade Central de Processamento) ou CPU 
(Central Processing Unit)
● Caminho de dados ou barramentos (bus)
● Dispositivos de entrada e saída ou Dispositivos de 
I/O (Input / Output)
 
Funcionamento da UCP
● Nos computadores atuais = microprocessador
● Componentes internos da UCP
– Unidade de controle(UC)
● Busca de instruções na memória principal
– Unidade lógico-Aritmética (ULA)
● Execução de operações aritméticas e lógicas
– Registradores
● Pequena memória para armazenar resultados temporários e 
informações de controle
– Cache
● Memórias auxiliares
 
Funcionamento da UCP
 
Funcionamento da UCP
● Na arquitetura de Von Neumann tanto as instruções 
quantos os dados são armazenados na memória 
principal
● Registrador especial: Controlador de Programa (PC)
– Armazena o endereço da memória principal que 
contém a próxima instrução
– A memória principal deve ser vista como um conjunto 
de caixinhas
– Cada caixinha possui um endereço que a identifica
 
Funcionamento da UCP
 
Funcionamento da UCP
● A instrução armazenada no endereço apontado por PC é buscada e 
armazenada em outro registrador especial (IP)
● A unidade de bits transferida da memória para o IP é chamada palavra
● O PC é incrementado para apontar para a próxima instrução
● A instrução em IP é decodificada
● Se necessário, armazena-se algum dado da memória para um 
registrador
● Por fim, a instrução é executada utilizando os dados armazenados nos 
registradores
 
Processo para Construção de um Programa
 
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