Aula 14: Estruturas de Seleção e Controle em C

Transcrição

1 Aula 14: Estruturas de Seleção e Controle em C Fernanda Passos Universidade Federal Fluminense Programação de Computadores IV Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 1 / 47

2 Agenda 1 Revisão e Contexto 2 Estrutura de Seleção 3 Estruturas de Controle Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 2 / 47

3 Agenda 1 Revisão e Contexto 2 Estrutura de Seleção 3 Estruturas de Controle Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 3 / 47

4 Aula Anterior: Forma de um programa em C: É formado por um conjunto de funções incluindo a main. Vimos seu conjunto de 32 palavras reservadas. Expressões em C: como são definidas variáveis e constantes, operadores da linguagem C, expressões aritméticas, lógicas. Comandos de entrada e saída padrão: leitura do teclado: scanf escrita na tela: printf Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 4 / 47

5 Foco da Aula de Hoje Estruturas de Controle Seleção, Repetição definida, Repetição indefinida com teste no início, Repetição indefinida com teste no fim, Comandos de desvio, Comandos de rótulo. Objetivos: Conhecer a forma das estruturas. Entender o funcionamento de cada uma delas. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 5 / 47

6 Agenda 1 Revisão e Contexto 2 Estrutura de Seleção 3 Estruturas de Controle Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 6 / 47

7 Estrutura de Seleção C suporta dois tipos de comandos de seleção: if switch Além disso, o operador? junto ao : é uma alternativa ao if em algumas circunstância. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 7 / 47

8 Comando if de um ramo Sintaxe do comando if: if(expressão) comando; if é palavra reservada. expressão deve estar entre parênteses. comando pode ser um único comando ou um bloco de comandos. Um bloco sempre deve ser delimitado por { e. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 8 / 47

9 Comando if de um ramo Verifica expressão verdadeira falsa Executa comando ou bloco Executa comandos após condição Ser verdadeiro, agora, significa ser qualquer valor diferente de 0. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 9 / 47

10 Comando if de um ramo: Exemplo 1 Gerar um número mágico (aleatório) e pedir para o usuário adivinhar esse número. Escrever Acertou! se ele acertar. Para gerar um número aleatório, usar a função rand() definida em stdlib.h. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char ** argv){ int palpite, magico; magico = rand() % ; /* Numero de 1 a 10 */ printf("advinhe o numero magico:\n"); scanf(" %d", &palpite); if(palpite == magico){ printf("acertou!\n"); return(0); Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 10 / 47

11 Comando if de dois ramos Sintaxe do comando if-else: if(expressão) comando; else comando; if e else são palavras reservadas. expressão deve estar entre parênteses. comando pode ser um único comando ou um bloco de comandos. Um bloco sempre deve ser delimitado por { e. O primeiro comando (corpo do if) é executado se a expressão é verdadeira. Caso contrário, executa-se o segundo comando (corpo do else). Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 11 / 47

12 Comando if de dois ramos verdadeira Verifica expressão falsa Executa comando no corpo do if Executa comando no corpo do else Executa passos após o if-else Ser verdadeiro, agora, significa ser qualquer valor diferente de 0. Ser falso indica ser igual a 0. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 12 / 47

13 Comando if de dois ramos: Exemplo 2 Gerar um número mágico (aleatório) e pedir para o usuário adivinhar esse número. Escrever Acertou! se ele acertar e Errou!, caso contrário. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char ** argv){ int palpite, magico; magico = rand() % ; /* Numero de 1 a 10 */ printf("advinhe o numero magico:\n"); scanf(" %d", &palpite); if(palpite == magico) printf("acertou!\n"); else printf("errou!\n"); return(0); Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 13 / 47

14 ifs aninhados Podemos ter ifs aninhados. if dentro de outro ou if dentro de else. Exemplo de trecho: if(i == 0){ if(j == 0) comando1; if(k == 0) comando2; else comando3; /* else associado ao if(k == 0) */ else comando4; /* else associado ao if(i == 0) */ Em C, um comando else sempre se refere ao comando if mais próximo acima, dentro do mesmo bloco. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 14 / 47

15 Comando if de dois ramos: Exemplo 3 Gerar um número mágico (aleatório) e pedir para o usuário adivinhar esse número. Escrever Acertou! se ele acertar e Errou!, caso contrário. Dar dica se número for maior ou menor. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char ** argv){ int palpite, magico; magico = rand() % ; /* Numero de 1 a 10 */ printf("advinhe o numero magico:\n"); scanf(" %d", &palpite); if(palpite == magico) printf("acertou!\n"); else{ printf("errou!\n"); if(palpite < magico) printf("numero magico eh maior!\n"); else printf("numero magico eh menor!\n"); return(0); Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 15 / 47

16 A escada if-else-if É muito comum aninhar if s dentro de else s. if(expressao1){ bloco1; else if(expressao2){ bloco2; else if(expressao3){ bloco3; else if(expressao4){ bloco4; else{ bloco5; Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 16 / 47

17 A escada if-else-if É muito comum aninhar if s dentro de else s. if(expressao1){ bloco1; else if(expressao2){ bloco2; else if(expressao3){ bloco3; else if(expressao4){ bloco4; else{ bloco5; Uma forma melhor para escrevê-los é: if(expressao1){ bloco1; else if(expressao2){ bloco2; else if(expressao3){ bloco3; else if(expressao4){ bloco4; else{ bloco5; Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 16 / 47

18 ifs aninhados: Exemplo 4 Ler um número real e indicar se ele está no intervalo 1 (menor ou igual a 25), intervalo 2 (entre 25 e 50 (inclusive)), intervalo 3 (entre 50 e 75 (inclusive)) ou intervalo 4 (maior que 75). #include <stdio.h> int main(int argc, char ** argv){ float num; printf("digite um numero:\n"); scanf(" %f", &num); if(num <= 25) printf("%.2f esta no intervalo 1\n", num); else if(num <= 50) printf("%.2f esta no intervalo 2\n", num); else if(num <= 75) printf("%.2f esta no intervalo 3\n", num); else printf("%.2f esta no intervalo 4\n", num); return(0); Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 17 / 47

19 Seleção Múltipla: Switch Em C, existe um comando para seleção múltipla, o switch. Ele permite, dada uma variável, selecionar o trecho de código a ser executado de acordo com um valor específico. O valor deve ser uma constante. Além da palavra reservada switch, outras 3 são usadas nesta estrutura: case: especifica a constante. break: comando de desvio que termina o switch. default: caso padrão. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 18 / 47

20 Seleção Múltipla: Switch (II) Forma geral do switch: switch(expressão){ case constante1: sequência de comandos break; case constante2: sequência de comandos break;. default: sequência de comandos O valor da expressão é testado contra cada constante na ordem. Primeiro testa a constante1, depois a constante2... Se não for igual a nenhum, executa-se os comandos do default. O break é usado para parar a verificação. Se o valor da expressão casar com a constantex, será executado a sequência de comandos para ele e haverá um break. Se ele não for colocado no fim de cada case, o switch irá testar o próximo. Neste caso, poderá executar sequências de comandos de outros case s. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 19 / 47

21 Switch: Exemplo 5 Ler dois números, ler uma opção para realizar as operações de soma, subtração, multiplicação e divisão e imprimir o resultado. 1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 5 char opcao; 6 float a, b; 7 8 printf("digite os dois operandos:\n"); 9 scanf("%f %f", &a, &b); 10 printf("\ndigite a operacao:\n"); 11 printf("\t(+) para adicionar\n"); 12 printf("\t(-) para subtrair\n"); 13 printf("\t(*) para multiplicar\n"); 14 printf("\t(/) para dividir\n"); 15 scanf(" %c", &opcao); /* Usa-se um espaco antes para ler 16 um caractere apos outra leitura.*/ Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 20 / 47

22 Switch: Exemplo 5 (cont.) 17 switch(opcao){ 18 case + : 19 printf("%.2f + %.2f = %.2f\n", a, b, a+b); 20 break; 21 case - : 22 printf("%.2f - %.2f = %.2f\n", a, b, a-b); 23 break; 24 case * : 25 printf("%.2f * %.2f = %.2f\n", a, b, a*b); 26 break; 27 case / : 28 if(b!= 0){ 29 printf("%.2f / %.2f = %.2f\n", a, b, a/b); break; 32 default: 33 printf("saindo...\n"); 34 /* fim switch */ 35 return(0); 36 /* fim main */ Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 21 / 47

23 Switch: Exemplo 5 (cont.) Para entrada: 3 4 * A saída é: Digite os dois operandos: 3 4 Digite a operacao: (+) para adicionar (-) para subtrair (*) para multiplicar (/) para dividir * 3.00 * 4.00 = Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 22 / 47

24 Agenda 1 Revisão e Contexto 2 Estrutura de Seleção 3 Estruturas de Controle Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 23 / 47

25 Repetição Definida: Comando for Sintaxe do comando for: for(inicialização; condição; incremento) comando; for é uma palavra reservada. inicialização: comando de inicialização. condição: indica quando o laço termina. incremento: comando de incremento (ou decremento). comando: pode ser um único comando ou um bloco de comandos. Um bloco sempre deve ser delimitado por { e. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 24 / 47

26 Comando for inicialização Etapa 1: executa o comando de inicialização. Geralmente uma atribuição. Etapa 2: realiza a verificação da condição. Etapa 2.1: Se for igual a zero (falsa), termina. Etapa 2.2: Caso contrário, executa comando ou bloco de comandos. Etapa 2.3: Executa o comando de incremento ou decremento. Volta a Etapa 2. falsa Verifica condição verdadeira Executa comando ou bloco realiza incremento Executa comandos após for Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 25 / 47

27 Comando for: Exemplo 6 Faça um programa em C que leia 15 vezes números inteiros e calcule o somatório dos valores lidos. 1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 int i, num, soma; 5 6 soma = 0; 7 for(i=0; i<15; ++i){ 8 scanf("%d", &num); 9 soma = soma + num; printf("somatorio: %d\n", soma); return(0); 14 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 26 / 47

28 Comando for: Exemplo 7 Faça um programa em C que leia um número inteiro e calcule seu fatorial. 1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 unsigned int i, num, fat; 5 6 printf("***** Calculo de Fatorial *****\n"); 7 printf("digite um numero inteiro positivo: "); 8 scanf("%d", &num); 9 fat = 1; 10 for(i=2; i<=num; i++){ 11 fat = fat * i; printf("%d! = %d\n", num, fat); return(0); 16 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 27 / 47

29 Repetição Indefinida: Comando while Sintaxe do comando while: while(condição) comando; while é uma palavra reservada. condição: indica quando o laço termina. comando: pode ser um único comando ou um bloco de comandos. Um bloco sempre deve ser delimitado por { e. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 28 / 47

30 Comando while falsa Verifica a condição verdadeira Executa comando ou bloco Executa comando após while Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 29 / 47

31 Comando while: Exemplo 8 Imprimir uma sequência de números, começando de x (inteiro) e incrementando de 10, menores que 100. Isto é, temos que imprimir um número x e incrementá-lo de 10 enquanto ele for menor que #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 int x; 5 6 printf("digite o numero inicial: "); 7 scanf("%d", &x); 8 while(x < 100){ 9 printf("%d ", x); 10 x = x + 10; printf("\n"); 13 return(0); 14 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 30 / 47

32 Comando while: Exemplo 9 Imprimir uma sequência de números positivos e não nulos que sejam potência de 2 e menores ou iguais a um dado n. Por exemplo, para n = 11, imprimir: 2, 4 e 8. 1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 int x, n; 5 6 printf("digite o n: "); 7 scanf("%d", &n); 8 x = 1; 9 while(x <= n){ 10 printf("%d ", x); 11 x = x * 2; printf("\n"); return(0); 16 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 31 / 47

33 Comando while: Implementação Etapas para implementação do trecho de um while: 1 criar ao menos uma variável de controle; 2 inicializar a(s) variável(eis) que controla(m) o loop antes de iniciá-lo; 3 escrever a condição de parada da repetição de acordo com ao menos uma das variáveis de controle; 4 modificar a(s) variável(eis) que controla(m) o loop dentro dele. Deste modo, evita-se loop infinito. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 32 / 47

34 Comando while: Implementação (II) Veja para o Exemplo 8: #include <stdio.h> int main(int argc, char ** argv){ int x; Inicialização da variável de controle x. scanf("%d", &x); while (x < 100){ printf("%d ", x); x = x + 10; printf("\n"); return(0); Verificação usando a variável de controle. Modificação da variável de controle dentro do loop. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 33 / 47

35 Comando while: Implementação (III) Veja para o Exemplo 9: #include <stdio.h> int main(int argc, char ** argv){ int x, n; Inicialização da variável de controle x. printf("digite o n: "); scanf("%d", &n); x = 1; while(x <= n){ printf("%d ", x); x = x * 2; printf("\n"); return(0); Verificação usando a variável de controle. Modificação da variável de controle dentro do loop. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 34 / 47

36 Comando while: Exemplo 10 Escreva um programa em C que calcule a média dos números digitados pelo usuário. O programa deve pedir para o usuário digitar os números até que ele digite #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 int n, soma, contador; 5 6 printf("digite um numero: "); 7 scanf("%d", &n); 8 soma = 0; 9 contador = 0; 10 while(n!= 9999){ 11 soma = soma + n; 12 contador++; 13 printf("digite um numero: "); 14 scanf("%d", &n); if(contador > 0) 17 printf("a media dos numeros e : %.2f\n", soma/contador); 18 else 19 printf("nenhum numero digitado!\n"); return(0); 22 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 35 / 47

37 Repetição Indefinida: Comando do-while Sintaxe do comando do-while: do{ comando; while(condição); while e do são palavras reservadas. condição: indica quando o laço termina. comando: pode ser um único comando ou um bloco de comandos. Um bloco sempre deve ser delimitado por { e. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 36 / 47

38 Repetição Indefinida: Comando do-while É o nosso comando faça-enquanto. Diferentemente do for e do while, ele verifica a condição ao final do laço. Novamente, verdadeiro significa qualquer valor diferente de 0. Executa comando ou bloco Verifica a condição falsa Executa comandos após o do-while verdadeira Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 37 / 47

39 Comando do-while: Exemplo 11 Ler números do teclado até que o usuário digite um número inteiro positivo menor que 100. Objetivo de obrigar o usuário a digitar um número no intervalo esperado. 1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char ** argv){ 4 int num; 5 6 do{ 7 printf("digite um numero positivo menor que 100: "); 8 scanf("%d", &num); 9 while(num<0 num>=100); 10 //while(!(num>=0 && num<100)); return(0); 13 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 38 / 47

40 Comando do-while: Exemplo 12 Uso de menus: Pedir que o usuário digite uma opção válida do menu. 1 #include <stdio.h> 2 #include <math.h> /* Por causa do sqrt) */ 3 4 int main(int argc, char ** argv){ 5 double num; 6 short int opcao; 7 8 do{ 9 system("clear"); 10 printf("menu: "); 11 printf("\t(1) Raiz Quadrada\n"); 12 printf("\t(2) Potencia de 2\n"); 13 printf("\t(0) Sair\n"); 14 scanf("%hd", &opcao); 15 switch(opcao){ 16 case 1: 17 printf("digite um numero: "); Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 39 / 47

41 Comando do-while: Exemplo 12 (cont.) 18 scanf("%lf", &num); 19 printf("raiz quadrada de %.2f = %.2f\n", num, sqrt(num)); 20 break; 21 case 2: 22 printf("digite um numero: "); 23 scanf("%lf", &num); 24 printf("potencia de 2 de %.2f = %.2f\n", num, num*num); 25 break; 26 case 0: 27 printf("saindo...\n"); 28 break; 29 default: 30 printf("opcao invalida\n"); 31 break; getchar(); // Dois getchar para esperar digitar algo getchar(); 35 while(opcao!= 0); 36 return(0); 37 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 40 / 47

42 Comando do-while: Exemplo 12 Ainda sobre o exemplo do menu: Compilar este programa usando: gcc ex12.c -o ex12 -lm Porque usa a função sqrt da biblioteca math.h. O comando system chama uma função do sistema: no caso, clear para limpar a tela. Função pertencente a biblioteca stdio.h. Dois getchar são chamados para consumir caractere e esperar para imprimir menu novamente. Função pertencente a biblioteca stdio.h. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 41 / 47

43 Comandos de Desvio Incondicionais Vimos, até aqui, comandos de desvio condicional: if, for, while, do-while. Vamos (possivelmente) para uma linha diferente da próxima através de uma condição. Se condição não é satisfeita, pulamos para um linha de código diferente da próxima. Em C, existem comandos de desvio incondicional: saltamos arbitrariamente para uma linha (possivelmente) diferente da próxima. São elas: return, goto, break, continue. Todas são palavras reservadas. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 42 / 47

44 Comandos de Desvio Incondicionais: return O return, já vimos para a função main: faz uma função retornar um valor. Outra coisa que ele faz é retornar para a linha de código ao qual foi chamado. Sintaxe do comando return: return expressão; Uma expressão pode ser uma constante, uma variável, uma expressão aritmética ou lógica, uma função ou uma mistura destes. O return pode ser colocado em qualquer lugar dentro do bloco da função. Mas lembre-se, ele irá retornar para a função que o chamou a partir de onde estiver. O que vier depois será ignorado. Veremos mais detalhes quando falarmos de função em C. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 43 / 47

45 Comandos de Desvio Incondicionais: goto Realiza um desvio para um rótulo (label). Um rótulo é um identificador válido em C seguido por dois pontos (:). É o ponto para onde desejamos saltar. Sintaxe do comando return: goto rótulo;. rótulo: Não é recomendado o seu uso. Desestrutura o código. Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 44 / 47

46 Comandos de Desvio Incondicionais: break Já vimos o break no switch. Ele indica a saída imediata do bloco switch. Mas ele também serve para terminar imediatamente um laço, sem o teste condicional. Quando o break é encontrado dentro de um laço, ocorre um salto para o final do laço, sem testar a condição. Exemplo: 1 #include <stdio.h> 2 int main(int argc, char ** argv){ 3 int t; 4 5 for(t=0; t<100; t++){ 6 printf(" %d ", t); 7 if(t == 10) break; 8 9 printf("termina com t = %d\n", t); 10 return(0); 11 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 45 / 47

47 Comandos de Desvio Incondicionais: continue O continue é parecido com o break, mas ao invés de terminar, ele força a próxima iteração. Para o for, o continue pula para o teste condicional e incrementa (ou decrementa) o laço. Para o while ou do-while, ele pula para o teste condicional. Exemplo (contar números 0 lidos): 1 #include <stdio.h> 2 int main(int argc, char ** argv){ 3 int num, t, cont; 4 5 cont = 0; 6 for(t=0; t<10; t++){ 7 scanf(" %d", &num); 8 if(num!= 0) continue; 9 cont++; // esse comando nao eh executado se num difere de printf("foram lidos %d numeros 0\n", cont); 12 return(0); 13 Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 46 / 47

48 Material de Estudo Leitura do capítulo 3 do livro C Completo e Total. Lista 9 (a ser disponibilizada no site). Fernanda Passos (UFF) Estruturas de Seleção e Controle Programação de Computadores IV 47 / 47