Faculdade Instituto Educare - FIED Curso: Sistemas de Informação Disciplina: Linguagem de Programação I Prof.: Rhyan Ximenes rxbrito@gmail.

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1 Um pouco da história Faculdade Instituto Educare - FIED Curso: Sistemas de Informação Disciplina: Linguagem de Programação I Prof.: Rhyan Ximenes rxbrito@gmail.com Introdução a Linguagem Java Java foi criado em 1991 por James Gosling da Sun Microsystems. Inicialmente chamada OAK(Carvalho), em homenagem à uma árvore de janela do Gosling, seu nome foi mudado para Javadevido a existência de uma linguagem com o nome OAK. A motivação original do Java era a necessidade de uma linguagem independente de plataforma que podia ser utilizada em vários produtos eletrônicos, tais como torradeiras e refrigeradores. Um dos primeiros projetos desenvolvidos utilizando Java era um controle remoto pessoal chamado *7 (Star Seven). Ao mesmo tempo, a World Wide Web e a Internet foram ganhando popularidade. Gosling achava que a linguagem Java poderia ser usada para programação da Internet. O que é uma tecnologia JAVA? Uma linguagem de programação e como linguagem de programação, Java pode ser utilizado para criar todos os tipos de aplicações existentes, de programas de Inteligência Artificial para Robôs até programas para aparelhos celulares. Um ambiente de desenvolvimento Como ambiente de desenvolvimento, a tecnologia Java fornece um grande conjunto de ferramentas: um compilador, um interpretador, um gerador de documentação, ferramenta de empacotamento de classes de arquivos e outros. Um ambiente de aplicação Aplicações de tecnologia Java são tipicamente programas de propósito geral que executam sobre uma máquina onde o Java Runtime Environment é instalado. Um ambiente de distribuição Há dois ambientes de distribuição principais: Primeiro, o JRE, fornecido através do Java 2 Software Development Kit (SDK), contém um conjunto completo de arquivos de classes para todos pacotes de tecnologia Java. Outro ambiente de distribuição é o navegador web, ou seja, o browser. Os navegadores web atuais fornecem interpretação à tecnologia e ambiente Java em tempo de execução. Algumas Características do JAVA Máquina Virtual Java A Máquina Virtual Java é uma máquina imaginária que é implementada através de um software emulador em uma máquina real. A JVM provê especificações de plataforma de hardware na qual compila- se todo código de tecnologia Java. Essas especificações permitem que o software Java seja uma plataforma independente pois a compilação é feita por uma máquina genéricaconhecida como JVM. O bytecode é uma linguagem de máquina especial que pode ser entendida pela Máquina Virtual Java (JVM). O bytecode é independente de qualquer hardware de computador particular. Assim, qualquer computador com o interpretador Java pode executar um programa Java compilado, não importando em que tipo de computador o programa foi compilado. Garbage Collection Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 1

2 Muitas linguagens de programação permitem ao programador alocar memória durante o tempo de execução. Entretanto, após utilizar a memória alocada, deve existir uma maneira para desalocar o bloco de memória de forma que os demais programas a utilizem novamente. Em C, C++ e outras linguagens o programador é o responsável por isso. Isso, às vezes, pode ser difícil já que instâncias podem ser esquecidas de serem desalocadas da memória pelos programadores e resultar no que chamamos de escapes da memória. Em Java, o programador não possui a obrigação da retirar uma variável criada das áreas de memória, isto é feito por uma parte da JVM específica que chamamos de Garbage Collection. O Garbage Collection é o grande responsável pela liberação automática do espaço em memória. Isso acontece automaticamente durante o tempo de vida do programa Java. Segurança de código Segurança do Código é alcançada em Java através da implementação da Java Runtime Environment (JRE). A JRE roda códigos compilados para a JVM e executa o carregamento de classes (através do Class Loader), verificação de código (através do verificador de bytecode) e finalmente o código executável. O Class Loader é responsável por carregar todas as classes necessárias ao programa Java. Isso adiciona segurança através da separação do namespace entre as classes do sistema de arquivos local e aquelas que são importadas pela rede. Isso limita qualquer ação de programas que podem causar danos, pois as classes locais são carregadas primeiro. Depois de carregar todas as classes, a quantidade de memória que o executável irá ocupar é determinada. Isto acrescenta, novamente, uma proteção ao acesso não autorizado de áreas restritas ao código pois a quantidade de memória ocupada é determinada em tempo de execução. Após carregar as classes e definir a quantidade de memória, o verificador de bytecode verifica o formato dos fragmentos de código e pesquisa nestes fragmentos por códigos ilegais que possam violar o direito de acesso aos objetos. Depois que tudo isso tiver sido feito, o código é finalmente executado. Fases do Java programa A figura seguinte descreve o processo de compilação e execução de um programa Java. O primeiro passo para a criação de um programa Java é escrever os programas em um editor de texto. Exemplos de editores de texto que podem ser utilizados: bloco de notas, vi, emacs, etc.esses arquivos são armazenados no disco rígido com a extensão.java. Após o programa Java ter sido criado e salvo, compile o programa utilizando o Compilador Java. A saída desse processo é um arquivo de bytecode com extensão.class. O arquivo.class é então lido pelo Interpretador Java que converte os bytecodes em linguagem de máquina do computador que se está usando. Erros Ocasionalmente encontramos erros durante esse processo. Como mencionamos antes, há dois tipos de erros: o primeiro pode ocorrer durante a compilação, chamado de erro de sintaxe, o segundo pode ocorrer durante a execução, chamado runtime error. Erros de Sintaxe Os erros de sintaxe normalmente são erros de digitação, ocasionados pelo programador que pode ter se equivocado e digitar uma instrução errada, ou por esquecimento de alguma parte da instrução, por exemplo, um ponto e vírgula. O Compilador tenta isolar o erro exibindo a linha de Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 2

3 instrução e Mostrando o primeiro caractere incorreto naquela linha, entretanto, um erro pode não estar exatamente neste ponto. Outros erros comuns são a troca de letras, troca de letras maiúscula por minúscula (a linguagem Java é completamente case-sensitive, ou seja, o caractere "a" é completamente diferente do caractere "A". 1. Java: Características Básicas Resumidamente... É uma linguagem de programação orientada a objetos; Foi desenvolvida pela SUN, atualmente pertence a Oracle; O objetivo era manter o poder computacional de C++, agregando características de segurança, robusteza e portabilidade. Ambiente de Desenvolvimento Java: JVM + Garbage Collector. JVM (Java Virtual Machine): É a máquina virtual Java. Um código a ser executado por essa máquina deve ser gravado em um arquivo com extensão.class. e possuir um código compatível com as instruções Java. JRE- Contém tudo aquilo que um usuário comum precisa para executar uma aplicação Java. JVM+Bibliotecas. JDK O Java Development Kit é composto pelo JRE e um conjunto de ferramentas úteis ao desenvolvedor Java. Para um programa Java ser executado, ele precisa passar pelo processo mostrado abaixo: Programa Fonte Java (.java) Compilador Java (javac) Byte-codes (arquivo.class) Execução Java Virtual Machine Garbage Collector: é um mecanismo de controle automático de alocação e liberação de memória. 2. A Estrutura de um Programa Java O formato básico para escrita de códigos Java é como a seguir: 1. // Comentários 2. /* Também comentários*/ 3. public class ExemploPrograma // O método main sempre deve estar presente Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 3

4 6. public static void main(string args[]) // aqui virão os comandos do seu programa Java Observações a) Java é case-sensitive, ou seja, distingue letras maiúsculas de minúsculas. b) O arquivo que contém o código Java deve ser salvo com o nome que aparece após a declaração public class (linha 3) com a extensão.java. Ex.: Programa.java c) Os símbolos e são usados como delimitadores de bloco Exemplo: Primeiro Programa em Java /* Primeiro programa imprimir uma mensagem qualquer */ public class HelloWord public static void main(string args[]) System.out.println("Olá mundo!"); 3. Variáveis Sintaxe da Declaração de Variáveis: <Tipo> <Identificador>; ou Exemplos <Tipo> <Identificador1, Identificador2,...>; int x; float y; String nome, sobrenome; char sexo; byte b; double z; long r; Boolean b; Alguns dos principais tipos primitivos fornecidos por Java são listados na tabela abaixo: Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 4

5 Tipo Descrição Exemplos de Valores Possíveis boolean Valores lógicos true ou false char Caracteres a, b, 1, %,... Int Valores inteiros 1, 34, -1245, , 0,... Float Valore reais 1.2, , -4.0,... Obs.: String Cadeias de caracteres casa, , R$22,56, Exemplo: Programa para retornar a média de trê valores do tipo inteiro. public class MediaAritmetica public static void main(string[] args) int a, b, c; a = 1; b = 2; c = 3; double m = (a + b + c) / 3; System.out.println("A média é" + m); Exercícios 1) Faça um programa em Java que receba dois números inteiros e retorne o maior e o menor nessa ordem. 2) Faça um programa em Java que receba três valores inteiros e imprima a soma desses valores. 3) Faça um programa em Java que receba dois valores inteiros e verifique se o primeiro é divisível pelo segundo. Obs.: O mod no Java é o %. 4) Faça um programa em Java que receba quatro notas e retorne sua média aritmética. 5) Faça um programa em Java que receba um nome e uma idade e imprima-os na tela. 6) Faça um programa em Java que receba três notas e seus pesos e calcule a média ponderadas dos mesmos. MP: n1*p1+n2*p2+n3*p1 p1+p2+p3 7) Faça um programa em Java que receba um nome, idade e três notas e retorne o nome a idade e a média aritmética. 8) Faça um programa em Java que receba dois valores inteiros e troque-os de variáveis. 4. Operadores a) Operadores Aritméticos Os principais operadores aritméticos estão listados na tabela abaixo: Operador Descrição + Adição - Subtração * Multiplicação Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 5

6 / Divisão % Resto da divisão inteira Existem outros operadores aritméticos que podem ser usados para facilitar a programação: Operação a++ ou ++a a-- ou --a a+=b a-=b a*=b a/=b...é equivalente a... a=a+1 a=a-1 a=a+b a=a-b a=a*b a=a/b b) Operadores Relacionais São usados para fazer comparações entre valores. Os operadores relacionais estão listados na tabela abaixo: Operador Descrição > Maior que >= Maior ou igual a < Menor que <= Menor ou igual a == Igual!= Diferente c) Operadores Lógicos São usados para permitir a representação de expressões lógicas (boolenanas) que podem ser usadas em estruturas de seleção e/ou repetição. Os operadores lógicoss estão listados na tabela abaixo: Operador && And Or! Not Descrição d) Operador de Concatenação Em Java, ocorre o que chamamos de sobrecarga de operadores, ou seja, um operador é usado para mais de um fim. Por exemplo, o operador + pode ser usado para somar valores, ou para concatenar strings. Exemplo: o seguinte trecho de código Java imprime na tela a palavra televisão : String a,b,c; a = Tele ; b = visão ; Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 6

7 c = a + b; System.ou.print(c); Diferentemente de outras linguagens, em Java String é um tipo de dados especial (classe) ao invés de um tipo primitivo. Por isso existem algumas métodos úteis usados para a manipulação de strings: Método Descrição Exemplo CharAt Acessa um caracter individualmente //Imprime o terceiro caracter de str String str;... System.out.print(str.charAt(2)); substring Length Extrai uma substring da string original Obtém o tamanho (Nº de caracteres) da string //Imprime a palavra para String str= parachoque ;... System.out.print(str.substring(0,4)); //Imprime o tamanho de str String str;... System.out.print(str.length()); Obs1: O método charat recebe como parâmetro o índice do caracter a ser extraído da string. Assim como em C/C++, o índice do primeiro caracter é 0 e não 1. Obs2:O método substring recebe dois valore como parâmetro. O primeiro valor indica o índice do primeiro caracter da substring a ser extraída. O segundo parâmetro indica o tamanho da substring. Exercícios 1) Faça um programa em Java para testar se um número é par ou ímpar. 2) Faça um programa em Java para imprimir se um triângulo é equilátero (3 lados iguais), isósceles (2 lados iguais) ou escaleno (3 lados diferentes). Os tamanho dos lados devem ser dados. 3) Faça um programa em Java para calcular e imprimir a área de um triângulo, dados a base e a altura do mesmo. 4) Faça um programa em Java para calcular a(s) raiz(es) de uma equação do segundo grau (ax 2 + bx + c), se elas existirem. Os valores de a, b e c devem ser dados. 5) Faça um programa em Java para imprimir uma string de traz para frente. 6) Faça um programa em Java para testar se determinada string é substring de um outra string dada. 7) Faça um programa em Java que calcule a hipotenusa de um triângulo retângulo. Dado os catetos a e b. 8) Faça um algoritmo que receba um nome e informe a quantidade de caracteres. Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 7

8 9) Faça um programa para calcular a área de um retângulo com base igual a 4 e altura igual a ) Faça um programa para calcular a área de um triângulo de base 8 e altura ) Faça um programa para calcular a sua idade. Obs.: idade = 2009 anodenascimento. 12-) Faça um programa para calcular o seu gasto mensal e semestral, sabendo que: - Gasto com educação = 100,00 - Gasto com diversão = 120,00 - Gasto com comida = 180,00 - Energia = 25,00 - Água = 10,00 13-) Faça um programa para ler e escrever o nome de uma pessoa. 14-) Faça um programa para ler 2 números e calcular a soma, subtração, divisão e multiplicação deles. 5. Estruturas de Controle 1. A sintaxe das estruturas de controle do Java é idêntica a sintaxe usada em C. 2. As principais estruturas de controle que Java fornece estão listadas a seguir. 1. if...else Sintaxe if (condição) comandos 1 else comandos 2 Exemplo public class exemplo static public void main(string[] args) int a, b; a=integer.parseint(args(0)); b=integer.parseint(args(1)); if (a > b) System.out.println(a + é maior do que + b); Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 8

9 else System.out.println(a + não é maior do que + b); Sintaxe 2. switch switch (variável) case (valor 1): comandos 1 case (valor 2): comandos 2... default: comandos Obs1: Assim como a cláusula else do if, a cláusula default é opcional e seus comandos só são executados caso a variável sendo avaliada não seja igual a nenhum dos valores especificados nos casos acima. Obs2: Só se pode passar como parâmetro do switch variáveis dos tipos inteiro ou character. Obs3: Os comandos break no final de cada bloco de comandos são necessários para que somente os comandos relacionados ao valor em questão sejam executados. Se não colocarmos break ao final de cada bloco de comandos, todos os comandos abaixo, incluindo os da cláusula default, se houver, serão executados também. Exemplo public class Exemplo public static void main(string[] args) int a; a=integer.parseint(args(0)); switch (a) case 1: System.out.println( Segunda-feira ); case 2: System.out.println( Terça-feira ); case 3: Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 9

10 System.out.println( Quarta-feira ); case 4: System.out.println( Quinta-feira ); case 5: System.out.println( Sexta-feira ); case 6: System.out.println( Sábado-feira ); case 7: System.out.println( Domingo ); default: System.out.println( Valor Inválido! ); Sintaxe 3. for for (var=inicio; var < final; var++) comandos Obs1: A variável var é chamada variável de controle e os valores que irá assumir são determinados pelos limites inicio e final. Os comandos serão executados com a variável var variando de inicio até final, sendo incrementada de 1 em 1. Obs2: Em uma segunda variação do for, os comandos são executados com a variável var variando de inicio até final, sendo decrementada de 1 em 1, onde inicio é maior do que final. for (var=inicio; var > final; var--) comandos Exemplo public class exemplo static public void main(string[] args) Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 10

11 int a, soma; for (a = 1; a < 10; a++) soma += a; System.out.println( A soma vale + soma); d) while Sintaxe while (condição) comandos Exemplo public class exemplo static public void main(string[] args) int a=1, soma; while (a < 10) soma += a; a++; System.out.println( A soma vale + soma); e) do while do while(condição) comandos Exemplo public class exemplo Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 11

12 static public void main(string[] args) int a=1, soma; do soma += a; a++; while (a < 10) System.out.println( A soma vale + soma); 6. Comando de Entrada de Dados Para ler valores do teclado é necessário importar a biblioteca de acesso aos dispositivos de Entrada/Saída do Java (java.io). É necessário criar dois objetos antes de iniciar a leitura. Eles servem para identificar o teclado e um buffer de dados para guardar os dados a serem lidos. Exemplo public class Teclado static public void main(string[] args) InputStreamReader tcl = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader teclado = new BufferedReader(tcl); System.out.println("Digite algo: "); String s = teclado.readline(); System.out.println("Você digitou " + s); Exemplo completo: import java.io.bufferedreader; import java.io.inputstreamreader; import java.io.ioexception; class Teclado02 static public void main(string[] args) InputStreamReader tcl = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader teclado = new BufferedReader(tcl); try System.out.println("Digite algo: "); String s = teclado.readline(); System.out.println("Você digitou " + s); catch(ioexception e)system.out.println("error"); Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 12

13 Exercício 1. Faça um programa em Java para testar se um número é par ou ímpar. 2. Faça um programa em Java para imprimir se um triângulo é eqüilátero (3 lados iguais), isósceles (2 lados iguais) ou escaleno (3 lados diferentes). Os tamanho dos lados devem ser dados. 3. Faça um programa em Java para calcular e imprimir a área de um triângulo, dados a base e a altura do mesmo. 4. Faça um programa em Java para calcular a(s) raiz(es) de uma equação do segundo grau (ax 2 + bx + c), se elas existirem. Os valores de a, b e c devem ser dados. 5. Faça um programa em Java para imprimir uma string de traz para frente. 6 Faça um programa em Java para testar se determinada string é substring de um outra string dada. 7. Faça um programa em Java utilizando comando de repetição for, para escrever a tabuada de Faça um programa em Java utilizando comando de repetição for, para escrever a tabuada de um número informado pelo usuário. 10. Faça um programa em Java utilizando o comando while, de forma que receberá 10 números informados pelo usuário e retorne a sua media aritmética. 11. Faça um programa em Java utilizando comando de repetição for, para escrever a tabuada de Faça um programa que verifique qual é o maior e o menor número entre dois digitados pelo usuário. 13. Faça um programa em Java que receba três números e diga qual é o maior e o menor entre eles. RESOLUÇÃO DA AVALIAÇÃO PARCIAL 01 EM JAVA 1. Fazer um algoritmo que mostre se um número lido é par ou ímpar. Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 13

14 import java.util.scanner; public class ParImpar public static void main(string[] args) Scanner tcl = new Scanner(System.in); System.out.println("Digite um número"); int num = tcl.nextint(); if (num % 2 == 0) System.out.println("Número par"); else System.out.println("Número ímpar!"); 2. Fazer um algoritmo para ler 3 números e mostrá-los em ordem crescente e decrescente. import java.util.scanner; public class OrdenarNumeros public static void main(string[] args) Scanner tcl = new Scanner(System.in); System.out.println("Digite o 1º número"); int n1 = tcl.nextint(); System.out.println("Digite o 2º número"); int n2 = tcl.nextint(); System.out.println("Digite o 3º número"); int n3 = tcl.nextint(); if ((n1 > n2) && (n2 > n3)) System.out.println("ORDEM CRESCENTE " + n3 + ", " + n2 + "," + n1); System.out.println("ORDEM DECRESCENTE " + n1 + ", " + n2 + "," + n3); if ((n1 > n3) && (n3 > n2)) System.out.println("ORDEM CRESCENTE " + n2 + ", " + n3 + "," + n1); System.out.println("ORDEM DECRESCENTE " + n1 + ", " + n3 + "," + n2); if ((n2 > n1) && (n1 > n3)) System.out.println("ORDEM CRESCENTE " + n3 + ", " + n1 + "," + n2); System.out.println("ORDEM DECRESCENTE " + n2 + ", " + n1 + "," + n3); if ((n2 > n3) && (n3 > n1)) System.out.println("ORDEM CRESCENTE " + n1 + ", " + n3 + "," + n2); System.out.println("ORDEM DECRESCENTE " + n2 + ", " + n3 + "," + n1); if ((n3 > n1) && (n1 > n2)) System.out.println("ORDEM CRESCENTE " + n2 + ", " + n1 + "," + n3); System.out.println("ORDEM DECRESCENTE " + n3 + ", " + n1 + "," + n2); if ((n3 > n2) && (n2 > n1)) System.out.println("ORDEM CRESCENTE " + n1 + ", " + n2 + "," + n3); System.out.println("ORDEM DECRESCENTE " + n1 + ", " + n2 + "," + n3); Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 14

15 3. Fazer um algoritmo para ler duas notas, os pesos de cada nota e mostrar a média ponderada. (nota 1 * peso da nota 1) + (nota 2 * peso da nota 2) Cálculo da Média Ponderada = soma dos pesos import java.util.scanner; public class MediaPonderada public static void main(string[] args) Scanner tcl = new Scanner(System.in); System.out.println("digite a primeira nota"); double n1 = tcl.nextdouble(); System.out.println("digite a segunda nota"); double n2 = tcl.nextdouble(); System.out.println("digite o peso 1 da primeira nota"); double p1 = tcl.nextdouble(); System.out.println("digite o peso 2 da segunda nota"); double p2 = tcl.nextdouble(); double sp = p1+p2; double mp =(n1*p1+n2*p2)/sp; System.out.println("A média ponderada é = "+mp); 4. Fazer um algoritmo que leia três notas e mostre: a média das notas a situação final do aluno onde: Aprovado media > 7.0 prova final media > = 4.0 e media < 7.0 Reprovado media < 4.0 import java.util.scanner; public class MediaNotasAlunos public static void main(string[] args) Scanner tcl = new Scanner(System.in); System.out.println("digite a 1ª nota"); double n1 = tcl.nextdouble(); System.out.println("digite a 2ª nota"); double n2 = tcl.nextdouble(); System.out.println("digite a 3ª nota"); double n3 = tcl.nextdouble(); double m = (n1 + n2 + n3) / 3; if ((m > 7.0) && (m <= 10.0)) System.out.println("Aprovado!!"); if ((m >= 4.0) && (m < 7.0)) System.out.println("Prova Final"); if (m < 4.0) Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 15

16 System.out.println("Reprovado"); 5. Faça um algoritmo que receba nessa ordem dia, mês e ano e informe se a data é válida. Obs. O algoritmo não pode aceitar para os dias números acima de 31 e nem menor que 1, para os meses não aceitar menor que 1 nem maior que 12, e para o ano estabeleça um limite entre os anos por exemplo entre 1500 e Vale salientar que o mês de fevereiro deve aceitar somente até 29 dias. E que o algoritmo faça o tratamento dos meses que possuem somente 30 dias, dos quais são abril, junho, setembro, novembro. import java.util.scanner; public class ValidarDiaMesAno public static void main(string args[]) Scanner t = new Scanner(System.in); System.out.println("Digite o dia"); int dia = t.nextint(); System.out.println("Digite o mês"); int mes = t.nextint(); System.out.println("Digite o ano"); int ano = t.nextint(); if ((dia >= 1 && dia <= 31) && (mes >= 1 && mes <= 12) && (ano >= 1500 && ano <= 2900)) if (dia <= 29 && mes == 2) System.out.println(+dia + "/" + mes + "/" + ano); else if ((dia <= 30) && (mes == 4 mes == 6 mes == 9 mes == 11)) System.out.println("Mês de 30 dias"); System.out.println(+dia + "/" + mes + "/" + ano); else if (mes == 1 mes == 3 mes == 5 mes == 7 mes == 8 mes == 10 mes == 12) System.out.println(+dia + "/" + mes + "/" + ano); else System.out.println("Data inválida!"); else System.out.println("Data inválida!"); Fontes: Java: Como programar. Harvey M. Deitel 6ª Edição. Use a cabeça! use Java. Kathy Sierra, Bert Bates. 2ª Edição Material adaptado do professor Allinson; Linguagem de Programação I Faculdade Ieducare Tianguá - CE 16