No primeiro artigo desta série, o Hélio comentou: ‘Algoritmos’ é um tema pouco valorizado por muitos programadores iniciantes, que querem logo botar a mão na massa.

É a mais pura verdade. Quando eu tive a minha primeira noção do que são algoritmos (no dia 12 de julho de 2004, no Curso de Programação da Olimpíada Brasileira de Informática na UNICAMP), confesso que fiquei decepcionado. Qual a utilidade de algo tão formal pra algo que já sabemos fazer? Eu já programava em C e achei um saco o professor escrevendo no quadro aqueles pseudocódigos de problemas super simples, perdendo tempo com isso ao invés de programar. Porém, hoje percebo que algoritmos são muito mais legais (e importantes) do que eu pensava. Claro que para somar dois inteiros não há necessidade de escrever um pseudocódigo, mas algoritmos são representações essenciais para problemas mais complexos e grandes aplicações.

Acredito que você que já leu os dois primeiros artigos já deve saber, mas não custa lembrar: algoritmo é a relação entre entrada e saída do programa, é o rascunho do programa, o projeto. E um projeto antes de colocar a mão na massa é indispensável. Enquanto a implementação é a função dos pedreiros, o algoritmo é a função dos engenheiros. Se os engenheiros não existissem, acho que os pedreiros não iam conseguir fazer as casas e os prédios que eles constroem hoje em dia!

Não querendo desmerecer alunos de sistemas de informação, mas a maioria deles não passa de pedreiros.

O algoritmo sempre existe, mesmo que apenas no seu pensamento. A primeira coisa que você pensa quando quer fazer uma aplicação (a não ser que você seja louco) é: o que é a aplicação? O que ela vai fazer? E se você sair implementando uma coisa complexa, você vai se decepcionar depois demorando mais do que o tempo de fazer a implementação só para limpar o código! Por isso, representar algoritmos complexos é essencial.

E mais… Mesmo se você tivesse tempo infinito, memória infinita, etc. e tal (não tivesse necessidade de limpar o código), você vai precisar de um algoritmo pra provar que o seu programa funciona, para se organizar e para estudar a sua lógica. Se você não planejar um algoritmo para o caso acima, qualquer funcionalidade que você queira adicionar no meio, por falta de projeto e organização, vai demorar bem mais tempo. Por isso, algoritmo não é uma perda de tempo antes da programação, mas a programação é que se torna uma perda de tempo quando não teve um algoritmo (ou, um projeto). O livro Algoritmos: Teoria e Prática reforça essa interessante idéia na página 7:

Suponha que os computadores fossem infinitamente rápidos e que a memória do computador fosse livre. Você teria alguma razão para estudar algoritmos? A resposta é sim, se não por outra razão, pelo menos porque você ainda gostaria de demonstrar que o método da sua solução termina, e o faz com a resposta certa.

Outra utilidade do algoritmo é compartilhar idéias de problemas complexos. Todo programador entende um pseudocódigo e por isso convém muitas vezes apresentar sua idéia de um programa em forma de um algoritmo, num pseudocódigo, ao invés de passar um programa implementado em C para uma dúzia de programadores de VBScript (e sem dúvidas é muito melhor do que ter que aprender uma linguagem da Microsoft!!!).

Existe uma série de algoritmos comuns que todo programador deve conhecer (projetos prontos para muitas coisas complicadas que precisamos implementar no dia-a-dia) e isso é o que vamos começar a estudar no próximo artigo. :)

Impressionante a quantidade de besteiras que todo programador faz… Às vezes, uma semana depois de fazer um programa ou um site, eu já sinto raiva do script que acabei de fazer e me sinto obrigado a refazê-lo. Brincando um pouco nas férias, estou refazendo vários problemas da OBI e cada vez mais percebo a quantidade de lixo que achamos nos nossos scripts. E o pior é perceber o tempo que eu levava pra fazer aqueles problemas que podiam ser resolvidos de maneira tão simples (e eu pensava que tinha uma solução muito boa)… Estou resolvendo a lista de tarefas da modalidade Programação Nível 2, mas apenas os problemas de grafos (todos eles eu já tinha resolvido, mas estou agora programando-os melhor). Confiram as besteiras que eu fiz nos primeiros deles:

Aeroporto

[enunciado]

Um problema de grafos? Não! Mas parece muito. Na verdade, se ele pedisse qualquer coisa mais do que o grau de cada vértice eu precisaria de representar usando grafos, mas a única coisa que ele quer é que eu conte a quantidade de vezes que cada número aparece na entrada.

A primeira solução deste problema, que agora já não está mais entre nós, foi feita no curso de programação básica da OBI 2004, em Campinas, quando começava a aprender grafos. Pra vocês terem uma idéia do drama, eu fiz uma busca em profundidade pra contar o número de arestas que cada vértice tem (pra medir o grau de cada vértice).

Confiram a básica solução que fiz ontem: (e que daqui a algum tempo posso vir a achar ridícula também… hehehe)

#include <stdio.h>
#define AMAX 101

int main() {
	int a, v, x, y, t[AMAX]; // t = tráfego, grau dos vértices
	int i, maior, teste=1;

	while (scanf("%d %d", &a, &v)&&a&&v) {
		maior=0;
		for (i=1; i<=a; i++) {
			t[i]=0;
		}
		for (i=0; i<v; i++) {
			scanf("%d %d", &x, &y);
			t[x]++;
			t[y]++;
			if (t[x]>maior) {
				maior=t[x];
			}
			if (t[y]>maior) {
				maior=t[y];
			}
		}
		printf("Teste %dn", teste++);
		for (i=1; i<=a; i++) {
			if (t[i]==maior) {
				printf("%d ", i);
			}
		}
		printf("bnn");
	}

	return 0;
}

Batuíra

[enunciado]

O objetivo é achar o caminho mínimo de peso de 1 a N. Uma simples busca em profundidade resolve o problema. Agora vejam a busca em profundidade que eu faria em 2004, que ainda não tirei da minha galeria de códigos: batuira.c e comparem com a que eu fiz ontem (e que ainda poderia ser melhorada):

#include <stdio.h>
#include <values.h>
#define NMAX 101

int n, marc[NMAX], g[NMAX][NMAX];
int resultado;

void buscaemprofundidade(int v, int soma) {
	int w;

	if (v==n) {
		if (soma<resultado) {
			resultado=soma;
		}
	} else {
		marc[v]=1;
		for (w=1; w<=n; w++) {
			if (g[v][w]&&!marc[w]) {
				buscaemprofundidade(w, soma+g[v][w]);
			}
		}
	}
}

int main() {
	int x, y, xy;
	int i, j, teste=1;

	while (scanf("%d", &n)&&n) {
		resultado=MAXINT;
		for (i=1; i<=n; i++) {
			marc[i]=0;
			for (j=1; j<=n; j++) {
				g[i][j]=0;
			}
		}
		while (scanf("%d %d %d", &x, &y, &xy)&&x&&y&&xy) {
			g[x][y]=xy;
			g[y][x]=xy;
		}
		buscaemprofundidade(1, 0);
		printf("Teste %dn%dnn", teste++, resultado);
	}

	return 0;
}

Dengue

[enunciado]

Esse foi com certeza meu maior susto. Foi por causa desse problema que eu resolvi escrever este artigo… Dá até vergonha de mostrar a busca em profundidade que usei para resolver o problema anteriormente. O objetivo do problema é descobrir partindo de que vértice do grafo o vértice que se encontra mais longe tem custo menor. Ou seja, é só fazer uma busca em largura com todos os vértices. Mas antigamente eu não simpatizava muito com a busca em largura, então fiz aquela besteira. E imaginem quanto tempo eu não levei pra fazer aquela joça… Bom… Pelo menos deve ter servido pra eu quebrar a cabeça naquela época! Vejam o código novo (sujeito a mudanças, é claro!):

#include <stdio.h>
#include <values.h>
#define NMAX 101

int main() {
	int w, i, j, x, y, teste=1, g[NMAX][NMAX], n, d[NMAX], fim, ini, fila[NMAX], v, a, md[NMAX], c;

	while (scanf("%d", &n)&&n) {
		for (i=1; i<=n; i++) {
			for (j=1; j<=n; j++) {
				g[i][j]=0;
			}
		}
		for (i=1; i<n; i++) {
			scanf("%d %d", &x, &y);
			g[x][y]=1;
			g[y][x]=1;
		}
		c=0;
		md[0]=MAXINT;
		for (v=1; v<=n; v++) {
			for (i=1; i<=n; i++) {
				d[i]=n;
			}
			md[v]=0;
			d[v]=0;
			ini=0;
			fim=0;
			fila[fim++]=v;
			while (ini!=fim) {
				a=fila[ini++];
				if (d[a]>md[v]) {
					md[v]=d[a];
				}
				for (w=1; w<=n; w++) {
					if (g[a][w]&&d[w]==n) {
						d[w]=d[a]+1;
						fila[fim++]=w;
					}
				}
			}
			if (md[v]<md[c]) {
				c=v;
			}
		}
		printf("Teste %dn%dnn", teste++, c);
	}

	return 0;
}

Bom… Simplificando… Se você não é programador, não seja; você vai ficar louco! :lol: Este problema que citei aqui não acontece só com esses problemas de olimpíadas mas também com vários scripts, principalmente os que vamos alterando com o tempo e adicionando novas features. Já recomecei do zero muitos sites para deixá-los decentes e muitos programas também (essa versão do aeroporto.c já é a terceira!) e não só esses de olimpíadas (o meu programa de ouvir música, em Bash, eu já fiz umas 10 vezes).

Quando eu acabar de re-resolver todos os problemas da seção de códigos lógicos eu vou publicar todos juntos. Por enquanto, vou deixar tudo do jeito que tá pra vocês apreciarem meus scripts mal-feitos. ;)

Quem costuma visitar meu blog perceberá que apareceu um ícone lá no canto inferior direito, escrito Bom Demais para o IE. A imagem, posicionada lá embaixo usando um position:fixed; (que o IE não suporta) é de uma campanha muito legal que você pode conhecer clicando no link. Participem e tenham um site “bom demais para o Internet Explorer”! :)

Acabou a OLIS e agora definitivamente o ano letivo. Comecei a rotina de estudos de leve… Por enquanto só relembrando aonde tinha parado: Brinquei um pouco de C, alocando memória, escovando bits até não aguentar mais; implementei alguns algoritmos em grafos (de problemas já anteriormente resolvidos, do site da OBI) e agora estou exercitando fluxos em rede. O primeiro passo foi me desviciar de usar busca em profundidade resolvendo vários programas anteriormente resolvidos de grafos agora com busca em largura e nessa próxima semana espero ter dominado o algoritmo de coloração, de bipartição e os fluxos em rede.

Pedi na Saraiva (temos que aproveitar o site inteiro em 12x sem juros e frete grátis) o livro Java – Como Programar, dos Deitel. Várias pessoas me recomendaram e acho que vai ser bom pra aprender Java de uma maneira mais “certinha” (não que pesquisando na internet não aprendemos de forma certa, mas com a didática de um livro tudo é bem mais fácil e a gente aprende as coisas numa ordem boa).

Estou acabando de reformular o site do Colégio, porque já que cada vez tem uma coisinha nova o design tava ficando muito cheio e o XHTML pouco acessível. Agora tá ficando mais clean e deve estar lá amanhã de tarde (só falta um pequeno detalhe: fazer funcionar em um troço da Microsoft que não pode ser considerado um navegador)

O que ando vendo por aí…

• Web Content Accessibility Guidelines 2.0
• Fixing the Back Button (em Ajax)
• Simulando latência com Greasemonkey
• Primeiro ano A: campeão-geral da OLIS!

… além dos meus feeds. Agora eu criei um perfil público no Bloglines (idéia do Zé) e vocês podem ver meus feeds aqui.

Hoje cheguei em Itajaí pela manhã depois de uma semana muito legal visitando pontos turísticos e participando de eventos de vários tipos em São Paulo (as fotos estão disponíveis no meu álbum do Flickr).

Perto da hora do almoço, o resultado da seletiva para a Olimpíada Internacional de Informática finalmente saiu. E me surpreendi com a pequena quantidade de pontos que fiz. Eu tinha feito as seis questões e esperava fazer uns 400 pontos (sabia que o problema do Caixeiro Viajante da primeira prova estava errado e considerava alguns errinhos), mas fiz apenas 180! :(

Só fiz 10 pontos no problema Campos de Minhoca e 40 no Criptologia, entre outras coisas inesperadas como o Floyd Warshall não ser suficiente para resolver o problema do Caixeiro Viajante da segunda prova, como eu pensava… E pior é que em todos os testes cai ao menos um caso que meu programa não cobre!

Mas a maior decepção foi mesmo no Criptologia. É um problema bem fácil de substituição de caracteres… Eu não fiz os 100 pontos possíveis por não imprimir um espaço no começo da frase caso tivesse. Acho que isso não tá certo, já que uma frase (mensagem) NUNCA começa com um espaço e meu programa está imprimindo tudo conforme solicitado, com exceção desse espaço. (E o Tchê disse na Tutoria que a falta de um espaço não deveria tirar pontos na olimpíada.) Por isso, enviei um e-mail solicitando recorreção e admissão disso. Pelo resultado atual, estou em nono lugar e com os 60 pontos desse problema eu fico em quinto. Já é uma diferença boa e acho bem mais legal ficar só a uma vaga de estar na internacional…

Editado – Quinto lugar

A coordenação da OBI aceitou meu pedido e agora estou em quinto lugar com 240 pontos! Ou seja, se alguém não puder ir por compromisso ou saúde, acho que sou eu que participo da equipe brasileira no lugar dele. :D Bem que podia ter mais uma coisinha assim com mais 50 pontos, né? :lol:

Agora tô começando a me preparar pro ano que vem.

Pretendo rever os slides do curso, ler o livro do Cormen, estudar mais matemática/geometria e resolver os problemas do USACO Training Gateway e da Universidade de Valadollid pra ver se consigo ir pro México ano que vem… Acho que tenho bastante chances (aliás, descobri que nesse ano eu já tinha, mas por errinhos não fui tão bem como pensei que tivesse ido).

O curso desse ano foi bem interessante, aprendi bastante e mesmo não indo tão bem na seletiva, agora estou animado pro ano que vem. :D

Semana Azul

Vou estender o tópico para fazer uma propaganda da Semana Azul. A Semana Azul é um evento on-line que ocorre entre 25 e 31 de julho de 2005. Para acessar as palestras que acontecem todos os dias da semana às 20h00, o participante precisa ter algum cliente de IRC e entrar na rede da Freenode (irc.freenode.net) no canal #mozilla-br. Irão ocorrer palestras legais sobre projetos que envolvem XUL e Mozilla… A programação completa está disponível aqui: http://www.mozilla.org.br/semanaazul/?n=SAr1.ProgramacaoIRC. :) Participem!

Esse post é uma edição do 395 pontos!

Utilizando uns programas Bash que eu fiz, acho que fui o primeiro a ver meu resultado da Olimpíada Brasileira de Informática 2005, seguindo links do Mapa do Conteúdo que foram aparecendo em alguns momentos da tarde do dia 06/06 (e, misteriosamente, sumindo logo após). Para minha surpresa, fiz 395 dos 400 pontos possíveis!

Só errei um teste na prova (o teste 3 da questão Trilhas), o que me garantiu a única medalha de ouro da Programação Nível 1 e primeiro lugar isolado.

O segundo lugar, de Fortaleza, fez 300 pontos.

Agora vou pra UNICAMP em julho fazer o curso de programação avançada (com tópicos muito legais, que vão acabar com muitas dúvidas minhas – como Programação Dinâmica e Algoritmos Gulosos) disputar uma vaga na IOI na Polônia. Acho difícil conseguir vencer, até porque cinco pessoas gabaritaram a Programação Nível 2 (ou seis?), mas vou me esforçar para chegar o mais perto possível das quatro vagas.

Programas em Bash usados para ver o resultado antes do normal

Primeiro Programa

#!/bin/bash

musica="/ntfs/Program Files/MSN Messenger/type.wav"
endereco="http://olimpiada.ic.unicamp.br"

mv ~/.obi ~/.obi-o > /dev/null 2> /dev/null
lynx -source "$endereco" > ~/.obi

if [ "`cat ~/.obi`" = "`cat ~/.obi-o`" ]; then
       echo "34m1mO site da OBI não foi atualizado desde a última vez que o programa foi executado.�m"
else
       echo "31m1mO site da OBI foi atualizado desde a última vez que o programa foi executado!�m"
       play "$musica"
       firefox "$endereco"
fi

Este programa verifica quando o site é atualizado. Quando a música tocou, o navegador se abriu e vi que apareceu um novo link (Copy of …)

Segundo Programa

#!/bin/bash
action=""
logurl=""

echo "compet_type=3&school_name=&school_city=&school_state=choose&compet_name=&order=compet_id&batch_size=10000&show=Consulta" \
  | lynx -source -post-data "$action" > .t

grep "MostraLog" .t > .t2 #sim, eu sei que não precisava de tantos arquivos

sed -e 's/<a href="MostraLog?id=(.*)">.*</a>/1/' .t2 > .t3 #tá, eu sei que eu devia ter usado [0-9]+ mas não é necessário

for i in `cat .t3`; do
       printf "34m1mVerificando id $i...�m"
       lynx -dump "$logurl?id=$i" | grep "Total de pontos" > .t4
       pontuacao=`sed -e 's/Total de pontos:  (.*)/1/' .t4`
       echo "$pontuacao"
        # uma coisa que eu devia ter feito aqui é pegar o nome do cara (.t2 | grep $i | sed...)
       if [ -n "$pontuacao" ]; then
              if [ $pontuacao -ge 200 ]; then
                     echo "$i|$pontuacao" >> .ponto #isso aqui é só pra eu ver quem é certinho
              fi
       fi
done

Este foi bastante modificado depois e fiz várias versões melhores dele para pegar várias vezes o resultado. Mas esse serve para mostrar a idéia do negócio… ;)

Essa conquista em outros sites

• Rede Salesiana de Escolas
• DomBosco.net
• Escol@24Horas.com.br
• Quadro de Mérito no site da OBI