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Noções básicas de programação de computador para iniciantes | Tutorial de codificação

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Este artigo cobre noções básicas de programação de computador, incluindo conceitos de programação, linguagens de programação, como aprender a programar, habilidades necessárias, etc:

implementação de lista de adjacência c ++

Também exploraremos como funciona um computador, onde podemos aplicar essas habilidades de programação e opções de carreira para programadores.

Noções básicas de programação de computador

O que você aprenderá:

Programação de computador - um tutorial completo

Prepare-se para mergulhar fundo no mundo da Programação de Computadores e saber tudo sobre os Fundamentos da Programação em detalhes.

Vamos começar!!

O que é programação de computador?

A Programação do Computador é um conjunto de instruções, que auxilia o desenvolvedor a realizar certas tarefas que retornam a saída desejada para as entradas válidas.

Dada a seguir é uma expressão matemática.

Z = X + Y, onde X, Y e Z são as variáveis ​​em uma linguagem de programação.
Se X = 550 e Y = 450, o valor de X e Y são os valores de entrada chamados de literais.
Pedimos ao computador para calcular o valor de X + Y, o que resulta em Z, ou seja, a saída esperada.

Expressão Matemática

Como funcionam os computadores?

Um computador é uma máquina que processa informações e essas informações podem ser quaisquer dados fornecidos pelo usuário por meio de dispositivos como teclados, mouse, scanners, câmeras digitais, joysticks e microfones. Esses dispositivos são chamados Dispositivos de entrada e a informação fornecida é chamada de entrada.

O computador requer armazenamento para armazenar essas informações e o armazenamento é chamado de Memória.

Armazenamento ou memória de computador são de dois tipos.

  • Memória primária ou RAM (Memória de acesso aleatório) : Este é o armazenamento interno que é usado nos computadores e está localizado na placa-mãe. A RAM pode ser acessada ou modificada rapidamente em qualquer ordem ou aleatoriamente. As informações armazenadas na RAM são perdidas quando o computador é desligado.
  • Memória Secundária ou ROM (Memória somente leitura) : As informações (dados) armazenadas na ROM são somente leitura e são armazenadas permanentemente. A instrução armazenada na ROM é necessária para iniciar um computador.

Em processamento : As operações feitas com base nessas informações (dados de entrada) são chamadas de processamento. O Processamento dos insumos é feito na Unidade Central de Processamento, popularmente conhecida como CPU .

Dispositivos de saída: Estes são os dispositivos de hardware do computador que ajudam na conversão de informações em formato legível por humanos. Alguns dos dispositivos de saída incluem unidades de exibição visual (VDU), como um monitor, impressora, dispositivos de saída de gráficos, plotters, alto-falantes, etc.

Um desenvolvedor pode analisar o problema e propor etapas simples para encontrar uma solução para esse problema, para o qual ele / ela usa um algoritmo de programação. Isso pode ser comparado a uma receita de um alimento, onde os ingredientes são entradas e a iguaria acabada é a saída exigida pelo cliente.

Receita- Entrada / Saída
A receita contém ingredientes (entradas) e instruções (etapas) para preparar um alimento.

(imagem fonte )

No ambiente de desenvolvimento, os produtos, software e soluções podem ser projetados como cenários, casos de uso e diagramas de fluxo de dados.

Fluxograma simples
Fluxograma simples que descreve as etapas e o fluxo da solução.

(imagem fonte )

Com base nos requisitos do cliente, a solução necessária pode ser desktop, web ou móvel.

Conceitos Básicos de Programação

Os desenvolvedores devem ter conhecimentos essenciais sobre os seguintes conceitos para se tornarem qualificados em programação de computadores,

# 1) Algoritmo : É um conjunto de etapas ou instruções de instrução a serem seguidas para realizar tarefas específicas. Um desenvolvedor pode projetar seu algoritmo para obter a saída desejada. Por exemplo, uma receita para cozinhar uma sobremesa. O algoritmo descreve as etapas a serem seguidas para completar uma tarefa específica, mas não diz como realizar nenhuma das etapas.

# 2) Código-fonte : O código-fonte é o texto real usado para construir o programa usando a linguagem de escolha.

Por exemplo, é obrigatório ter o método principal em Java e o texto utilizado é o seguinte.

public static void main(String arg()) { //Steps to be performed }

# 3) Compilador : Compiler é um programa de software que ajuda a converter o código fonte em código binário ou código de bytes, também chamado de linguagem de máquina, que é de fácil compreensão por um computador e pode ser posteriormente executado usando um interpretador para executar o programa.

# 4) Tipo de dados : Os dados usados ​​nas aplicações podem ser de um tipo diferente, podem ser um número inteiro (inteiro), ponto flutuante (números decimais), caracteres ou objetos. Por exemplo, moeda dupla = 45,86, onde double é um tipo de dados usado para armazenar números com casas decimais.

# 5) Variável : A variável é um detentor de espaço para o valor armazenado na memória e este valor pode ser usado no aplicativo. Por exemplo, idade int = 25, onde a idade é uma variável.

# 6) Condicionais : Conhecimento de como usar uma determinada condição, de forma que um conjunto de código deve ser executado apenas se uma determinada condição for verdadeira. No caso de uma condição falsa, o programa deve ser encerrado e não deve continuar o código.

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# 7) Matriz : Array é a variável que armazena elementos de um tipo de dados semelhante. O conhecimento do uso de um array em codificação / programação será um grande benefício.

# 8) Loop : Loop é usado para executar a série de código até que a condição seja verdadeira. Por exemplo, em Java, os loops podem ser usados ​​como loop for, do-while, loop while ou loop for aprimorado.

O código para o loop é mostrado abaixo:

for (int I =0; i<10; i++) {System.out.println(i); }

# 9) Função : Funções ou métodos são usados ​​para realizar uma tarefa na programação, uma função pode pegar parâmetros e processá-los para obter a saída desejada. As funções são usadas para reutilizá-los sempre que necessário em qualquer lugar repetidamente.

# 10) Classe : Classe é como um modelo que contém estado e comportamento, o que corresponde à programação é campo e método. Em linguagens orientadas a objetos, como Java, tudo gira em torno de classe e objeto.

Fundamentos de uma linguagem de programação

Assim como qualquer outra linguagem que usamos para nos comunicarmos com outras pessoas, uma linguagem de programação é uma linguagem especial ou um conjunto de instruções para nos comunicarmos com computadores. Cada linguagem de programação tem um conjunto de regras (como o inglês tem gramática) a seguir e é usado para implementar o algoritmo para produzir a saída desejada.

Principais linguagens de programação de computador

A tabela a seguir relaciona as principais linguagens de programação de computador e seus aplicativos na vida real.

Linguagem de programação Popularidade Aplicações Práticas de Línguas
JavaScript 7Validações do lado do cliente e do lado do servidor, manipulação de DOM, desenvolvimento de elementos web usando jQuery (biblioteca JS).
Java 1Aplicativo de desktop GUI (AWT ou Swing api), Applets, sites de compras online, internet banking, arquivos jar para manipulação segura de arquivos, aplicativos corporativos, aplicativos móveis, software de jogos.
C doisSistemas operacionais, sistemas embarcados, sistemas de gerenciamento de banco de dados, compilador, jogos e animação.
Pitão 3Software de aprendizagem de máquina, inteligência artificial, análise de dados, detecção de rosto e reconhecimento de imagem.
C ++ 4Software de negócios bancários e comerciais, máquinas virtuais e compiladores.
Visual Basic .NET 5Serviços do Windows, controles, bibliotecas de controle, aplicativos da Web, serviços da Web.
C # 6Aplicativos de desktop como um explorador de arquivos, aplicativos de escritório da Microsoft como Word, Excel, navegadores da Web, Adobe Photoshop.
PHP 8Sites e aplicativos estáticos e dinâmicos, scripts do lado do servidor.
SQL 9Consulta de banco de dados, operações CRUD em programação de banco de dados, criação de procedimento armazenado, gatilhos, gerenciamento de banco de dados.
Objetivo - C 10OS X da Apple, sistema operacional iOS e APIs, Cocoa e Cocoa Touch.
Índice da comunidade de programação Tiobe
O índice da comunidade de programação TIOBE é um indicador da popularidade das linguagens de programação.

Vamos ver como selecionar uma linguagem de programação.

A seleção de linguagens de programação específicas depende de muitos fatores, como:

  • Plataforma Alvejada e Requisitos do Projeto / Solução: Sempre que um provedor de solução de software encontra o requisito, há muitas opções para escolher uma linguagem de programação apropriada. Por exemplo, se um usuário deseja que a solução esteja no celular, Java deve ser a linguagem de programação preferida para Android.
  • Influência de parceiros técnicos com a organização: Se a Oracle for parceira de tecnologia da empresa, então fica acordado implementar o software comercializado pela Oracle na solução para cada projeto e produto desenvolvido. Se a Microsoft for um parceiro técnico da empresa, o ASP pode ser usado como uma estrutura de desenvolvimento para a construção de páginas da web.
  • Competência dos recursos disponíveis e curva de aprendizagem: Os desenvolvedores (recursos) devem estar disponíveis e competentes para aprender rapidamente a linguagem de programação selecionada para que possam ser produtivos para o projeto.
  • Desempenho: O idioma selecionado deve ser escalonável, robusto, independente de plataforma, seguro e deve ser eficiente na exibição de resultados dentro do limite de tempo aceitável.
  • Apoio da comunidade: No caso da linguagem de programação de código aberto, a aceitação e a popularidade da linguagem, bem como o suporte online do crescente grupo de suporte, devem estar disponíveis.

Tipos de linguagens de programação de computador

A linguagem de programação de computador pode ser dividida em dois tipos, ou seja, linguagem de baixo nível e linguagem de alto nível.

# 1) Linguagem de baixo nível

  • Dependente de hardware
  • Difícil de entender

A linguagem de baixo nível pode ser dividida em duas categorias,

  • Linguagem de máquina: Dependente da máquina, difícil de modificar ou programar, Por exemplo, cada CPU tem sua linguagem de máquina. O código escrito em linguagem de máquina são as instruções que os processadores usam.
  • Linguagem Assembly: Cada microprocessador do computador responsável pelas atividades aritméticas, lógicas e de controle precisa de instruções para realizar tais tarefas e essas instruções estão em linguagem assembly. O uso da linguagem assembly é em drivers de dispositivo, sistemas embarcados de baixo nível e sistemas de tempo real.

# 2) Linguagem de alto nível

  • Independente de hardware
  • Seus códigos são muito simples e os desenvolvedores podem ler, escrever e depurar, pois são semelhantes às instruções em inglês.

A linguagem de alto nível pode ser dividida em três categorias.

  • Linguagem procedural: O código na linguagem procedural é um procedimento sequencial passo a passo, que fornece informações como o que fazer e como fazer. Linguagens como Fortran, Cobol, Basic, C e Pascal são alguns exemplos de linguagem procedural.
  • Linguagem não procedural: O código em linguagem não procedural especifica o que fazer, mas não especifica como fazer. SQL, Prolog, LISP são alguns exemplos de linguagem não procedural.
  • Linguagem orientada a objetos: Uso de objetos na linguagem de programação, onde o código é usado para manipular os dados. C ++, Java, Ruby e Python são alguns exemplos de linguagem orientada a objetos.

Operações básicas de um ambiente de programação

Cinco elementos básicos ou operações de programação estão listados abaixo:

  • Entrada: Os dados podem ser inseridos usando o teclado, tela de toque, editor de texto, etc. Por exemplo, para reservar um voo, o usuário pode inserir suas credenciais de login e, em seguida, selecionar uma data de partida e de retorno, o número de assentos, local de partida e local de destino, nome da companhia aérea, etc, de desktop, laptop ou dispositivo móvel.
  • Resultado: Uma vez autenticado, e ao receber o pedido de reserva de bilhetes com os insumos obrigatórios, será apresentada no ecrã a confirmação da reserva para a data e destino seleccionados, e uma cópia dos bilhetes e informação da factura é enviada para o email registado do utilizador id e número do celular.
  • Aritmética: Em caso de reserva de voo, atualização do número de assentos reservados e esses assentos precisam de alguns cálculos matemáticos, a seguir nome do passageiro, não. de assentos reservados, data da viagem, data de início da viagem e local de início, local de destino, etc. devem ser preenchidos no sistema de banco de dados do servidor das companhias aéreas.
  • Condicional: É necessário testar se uma condição é satisfeita ou não, com base na condição, o programa pode executar a função com parâmetros, caso contrário, ela não será executada.
  • Looping: É necessário repetir / executar a tarefa até que a condição seja mantida. Os tipos de loops podem ser loop While, loop Do-while e loop For.

Por exemplo,

for (int i = 0; i <10; i++) { System.out.println(i); }

Pré-requisitos / habilidades necessárias para a programação

# 1) Autossuficiência: Para ter sucesso na codificação, você deve desenvolver confiança em si mesmo, controlar sua impaciência, frustração e deve se abster de depender de outra pessoa para ajudá-lo a resolver seus problemas técnicos; em vez disso, você deve ser autossuficiente e manter a fé em suas capacidades, monitore seus esforços e permaneça otimista e perseverante no aprendizado.

# 2) Idioma: É uma escolha individual decidir quais linguagens de programação ele deve aprender. Uma linguagem de programação deve ser selecionada com base em sua aceitação nos vários domínios da indústria de software. Linguagens orientadas a objetos como Python e Java, que são gratuitas e de código aberto, são amplamente aceitas e usadas pelo Google, Yahoo e NASA.

O script Java é outra linguagem de script, uma linguagem de script do lado do cliente, mas saber Javascript beneficiará muito os desenvolvedores de aplicativos baseados na web. Linguagem não procedural como SQL é obrigatória, pois é aceitável por todos os bancos de dados de back-end. Clique aqui ligação para aprender um exercício online para SQL.

# 3) Lógica: Como desenvolvedor ou testador, para se destacar na linguagem de programação, é preciso sempre ter pensamento condicional e lógico. Pode ser melhorado à medida que melhoramos nossos músculos, existem alguns sites onde se pode preparar e melhorar o pensamento lógico e se preparar para a linguagem de programação.

# 4) Atenção aos detalhes: Uma pessoa conscienciosa e alerta, atenta aos detalhes, verificará seu trabalho para detalhes minuciosos e isso impedirá qualquer erro de sintaxe, verificará se quaisquer etapas como teste de unidade ou incluindo API / classes, perderá jar associado ou arquivos de classe. Para algumas pessoas, a meditação pode ajudar a melhorar o foco e a concentração, enquanto para outras, fazer uma caminhada ou jogar jogos mentais pode ajudar. Você precisa descobrir o que funciona para você.

# 5) Pensamento abstrato: Durante a reunião de sprint em um ambiente ágil, a capacidade de pensar fora da caixa ou ver as coisas de diferentes ângulos / perspectivas ajuda a descobrir cenários para requisitos e considerações de design. Isso pode ser melhorado por uma discussão com outras pessoas.

# 6) Paciência: Às vezes, acontece quando você escreve um código, para o qual você está confiante, verifica alguns tipos, funciona na sua máquina, mas após a integração o trecho de código não funciona, todo o esforço para identificar a falha vai para vaidoso, você se sente estressado, frustrado e se sente bem para nada.

Durante esses momentos, sua capacidade de superar a situação, tentar novamente do zero e desenvolver a paciência provará que o desenvolvedor é mais maduro e ele / ela será apreciado pela capacidade de trabalhar em ambientes de pressão, como lançamentos e testes de aceitação ou durante as demos do cliente.

# 7) Memória forte: Ser capaz de entender e visualizar o design de alto nível, fluxo de dados, algoritmo, estrutura de dados e como eles interagem entre si irão separar você de um codificador médio. Técnicas de meditação e exercícios de memória também podem ajudar nisso.

Como começar a aprender programação de computador?

Como humano, você deve ter o hábito de introspectar diariamente e identificar o que você fez hoje, como pode melhorar a si mesmo, quais medidas ou cuidados você tomará para evitar situações difíceis.

Da mesma forma, considere os pontos abaixo antes de aprender a programação de computadores.

  • Seja honesto e pense por que você quer aprender programação de computadores.
  • Qual é o seu objetivo, o que você vai realizar no seu sonho de aprender programação?
  • Escolha a linguagem de programação certa. Por exemplo. Programação front end como JavaScript, PHP, programação back end como SQL, Java, Python para desenvolvimento baseado na web.
  • Confira alguns tutoriais interativos para se familiarizar com uma linguagem de programação. w3schools é bom para começar a entender muitas linguagens de programação e w3resource é bom aprender consultas SQL de forma interativa.
  • Obtenha um livro sobre a linguagem de programação selecionada, por exemplo, SQL for Dummies, JavaScript for Dummies.
  • Experimente alguns cursos online, ou seja, experimente Udemy
  • Aprenda Estruturas de Dados e Algoritmos.
  • Faça um projeto usando uma linguagem de programação selecionada.
  • Tente alguma certificação e isso o deixará mais confiante, experiente e competente.

Onde podemos aplicar as habilidades de programação?

  • Capacidade de comunicar: A comunicação é uma qualidade extremamente essencial, onde você pode explicar seu plano, tirar dúvidas, aprimorar suas ideias e trocar informações com seu superior e com seu colaborador. Um bom comunicador pode compreender e explicar as tarefas executadas no relato diário, descobrir como pode melhorar o seu pensamento e tirar as suas dúvidas. Durante as reuniões agile standup e sprint, você pode comunicar o plano de ação e liderar a equipe.
  • Solução de problemas: Aceitar desafios e realizar tarefas difíceis desenvolverá habilidades de resolução de problemas e este é um pré-requisito para um bom desenvolvedor. Durante o desenvolvimento, você pode encontrar vários problemas de compreensão da lógica de negócios e implementá-los em seu código, integração do código com o aplicativo, problemas de compatibilidade e muitos outros desafios. Suas habilidades de resolução de problemas o ajudarão a navegar pelas situações mais críticas.
  • Colaboração / Trabalho em Equipe: As habilidades de colaboração permitem que você trabalhe com os membros da equipe para realizar algumas tarefas com eficácia e, assim, melhorar a produtividade.

Trabalhar em equipe às vezes pode resultar em conflito, devido a questões de atitude. Portanto, ao compreender a meta de obter produtos melhores ou aumentar a produtividade, qualquer pessoa pode desempenhar o papel de um excelente jogador de equipe.

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Opções de carreira para programadores

As opções de carreira como programador ou desenvolvedor de software são muitas.

As áreas ou posições para programador de computador são as seguintes:

  • Web Developer
  • Desenvolvedor de IU
  • Designer de experiência do usuário
  • Desenvolvedor SQL
  • Garantia da Qualidade
  • Engenheiro de teste de automação
  • Engenheiro de software em teste

No departamento de Desenvolvimento de Software, suas responsabilidades incluem as seguintes funções:

  • Projetar e desenvolver soluções personalizadas e complexas usando várias linguagens de programação em que ele / ela deve ser competente, Por exemplo, Java, Python, Javascript, SQL ou oracle.
  • Gerenciar o ciclo de vida de entrega de software do projeto, que inclui planejamento, design, construção, teste e implantação dentro da estrutura de entrega planejada da empresa.
  • Conhecimentos básicos em Networking, habilidade para trabalhar em Integrated Developer Tools como Eclipse, NetBeans, Atom, etc.
  • Deve ter experiência prática de trabalho com pelo menos uma das ferramentas de CI, como Jenkins, Gitlab, Bamboo, etc.
  • Deve ser capaz de usar scripts Linux / Unix e scripts de shell.
  • Excelente comunicação e habilidades pessoais.
  • Deve ser um bom jogador da Equipe e também um Colaborador Independente.
  • Compreensão do ambiente de desenvolvimento ágil.

Conclusão

Por meio deste artigo, aprendemos sobre os componentes internos dos computadores, como os computadores funcionam, conceitos de programação, fundamentos das linguagens de programação e operações básicas do ambiente de programação.

Discutimos também os pré-requisitos para programação, as habilidades necessárias para se tornar um programador, como começar a aprender e as perspectivas e opções de carreira disponíveis na área de programação de computadores.

Você está pronto para se tornar um especialista em programação de computadores?

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