Computação e Programação (2010/2011-1º Semestre)

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1 Computação e Programação (2010/2011-1º Semestre) 2º Exame: DURAÇÃO: 2 horas MEMec - LEAN Leia com atenção os pontos que se seguem: Identifique todas as folhas deste enunciado. Comece por escrever o seu nome completo e número de aluno nesta folha. Nas folhas seguintes escreva apenas o primeiro e último nome, e o número de aluno. Não desagrafe as folhas. Leia todo o enunciado antes de começar a responder às perguntas. Responda primeiro às perguntas que considerar mais acessíveis. A prova é sem consulta. Escreva as suas respostas nos espaços indicados. Pode utilizar as páginas em branco como rascunho. Inicie a prova apenas quando o docente der indicação. Não se tiram dúvidas durante a realização da prova. Nome Número 1/14 Número: Primeiro e Último Nome:

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3 P1 Análise e depuração de código em MATLAB (7 valores) NOTA: utilize o símbolo para indicar mudança de linha e o símbolo para indicar tabulação horizontal. 1.a) Apresente o(s) resultado(s) enviado(s) para o ecrã em cada um dos seguintes casos? Vectores + Formatação Entrada/Saída vector = [ ]; fprintf('\t %3.1f \n', vector); RESPOSTA: [0,5 val] Repetição + Selecção vec = [ ]; for k = 1:2:length(vec) if vec(k) > 0 fprintf('x = %d \n', vec(k)*2); elseif vec(k) < 0 fprintf('x = %d \n', -vec(k)*2); else fprintf('x é zero \n'); x = 4 x = 2 x é zero x = 2 RESPOSTA: [0,5 val] Manipulação de strings frase = 'Secreta'; chave = 1; codigo = frase + chave; fprintf('palavra: %s \n', frase) fprintf('código: %s \n', char(codigo)) RESPOSTA: Palavra: Secreta Código: Tfdsfub [0,5 val] 3/14 Número: Primeiro e Último Nome:

4 Manipulação de Arrays de Estruturas cromos(5) = struct('datainicio', ,... 'datafim', ,... 'nome', ' João do Canto e Castro',... 'notas', 'Partido Nacional Republicano'); cromos(1) = struct('datainicio', ,... 'datafim', ,... 'nome',' Manuel José de Arriaga',... 'notas', 'Partido Republicano Português'); RESPOSTA: [0,5 val] Nome: Manuel José de Arriaga Nome: João do Canto e Castro for k = 1:4:5 fprintf('nome: %s\n', cromos(k).nome) Funções + Passagem de argumentos + Cell Arrays a = myfun1(2, 1, 5) b = myfun1(2, 2, 1, 3) c = a * b myfun1.m function res = myfun1(varargin) a = 10 b = 12 c = 120 RESPOSTA: [0,5 val] res = 1; for i = 1:nargin, res = res * varargin{i}; Tópicos Avançados fprintf('res = %d \n',myfun2(4)) myfun2.m function res = myfun2(n) if (n < 0 round(n)~=n) error('n deve ser inteiro >=0.'); elseif (n == 0) res = 1; else res = n * myfun2(n-1); res = 24 RESPOSTA: [0,5 val] 4/14

5 1.b) Prete-se pesquisar por palavra-chave num array de estruturas denominado por cromos. O conteúdo deste array de estruturas é a informação lida a partir de 18 ficheiros com dados dos presidentes da República Portuguesa. Cada estrutura contém a seguinte informação relativa a um presidente: Nome; Data(s) de início de mandato(s); Data(s) de fim de mandato(s); Notas gerais. Os ficheiros são identificados com o nome cromok.dat, onde K representa o índice do ficheiro entre 1 e 18. A Figura 1 exibe o caso de um Presidente que cumpriu dois mandatos: o primeiro entre 06 de Agosto de 1915 e 02 de Dezembro de 1917 e o segundo entre 11 de Dezembro de 1925 e 31 de Maio de Figura 1: exemplo do ficheiro cromo3.dat. Cada um dos seguintes programas tem cinco situações de erro e cinco de omissão de comentários. Em cada caso complete os comentários em falta, bem como corrija as situações de erro detectadas. EXEMPLO DE RESPOSTA PARA 3 ERROS (Na sua resposta deve apenas assinalar situações para as quais o código está incorrecto, ou faltam comentários, devo identificar a linha e a respectiva alteração.) 1: letra = input('resposta(s/n): ',s); 2: % 3: if letra == 's' letra == 'S' 4: 5: elseif letra == 'n' letra == 'N' 6: 7: else 8: RESPOSTAS disp('continuar') disp('parar') disp('erro') 1: letra = input('resposta(s/n): ','s'); 2: % Estrutura de selecção que apresenta mensagem mediante carácter introduzido 4: elseif letra == 'n' letra == 'N' NOTA: o primeiro comentário da função serve para descrever o que esta faz em termos genéricos. Os comentários seguintes explicam as instruções, ou blocos de código, que lhes seguem. 5/14 Número: Primeiro e Último Nome:

6 função selecciona.m 1: function indice = selecciona(varargin) 2: % 3: if nargin = 1 4: % 5: if isempty(varargin{1}) 6: error(o argumento de entrada está vazio.); 7: else 8: % 9: cromosin == varargin{1}; 10: 11: else 12: % 13: error('a função recebe 1, e só 1, argumento de entrada.'); 14: 15: indice = []; 16: nlin, ncol = size(cromosin); 17: % 18: for k = 1:nLin 19: if cromosin(k,2) ~= 0 20: indice = [indice ]; 21: 22: [2,0 val] RESPOSTAS 2: % Função que selecciona do argumento de entrada as linhas cuja coluna dois é % diferente de zero. Argumentos de entrada: varargin. Argumentos de saída: % vector com os índices correspondentes à segunda coluna diferente de zero 3: if nargin == 1 4: % Teste de robustez que verifica se o argumento de entrada está vazio 6: error('o argumento de entrada está vazio.'); 8: % Caso contrário, então atribui o conteúdo da célula 1 à variável cromosin 9: cromosin = varargin{1}; 12: % Devolve erro se a função for chamada com mais do que um argumento de entrada 16: [nlin, ncol] = size(cromosin); 17: % Percorre todas as linhas de cromosin e guarda as que têm conteúdo na 2ª coluna 20: indice = [indice; k]; 6/14

7 função pesquisa.m 1: function pesquisa(cromos,coleccao,palavrachave) 2: % 3: indice = selecciona; 4: campos = fields(cromos); % Devolve um cell array 5: for k = 1:1:length(indice) 6: for m = 1:size(campos) 7: % 8: texto = eval(sprintf('cromos(indice(%d)).%s',k,campos{m})); 9: % 10: if isnumeric(texto) 11: texto = num2str[texto]; 12: 13: % 14: ocorrencias = strfind(texto,palavrachave); 15: % 16: if isempty(ocorrencias) 17: fprintf('encontradas: '); 18: fprintf(%d ocorrências ',length(ocorrencias)); 19: fprintf('no campo ''%s'' ',campos{m}); 20: fprintf('do cromo nº %d \n',k); 21: 22: 23: [2,0 val] RESPOSTAS 2: % Função que "pesquisa por palavra chave" nos campos da estrutura cromos % Argumentos de entrada: cromos,coleccao,palavrachave % Argumentos de saída: não tem 3: indice = selecciona(coleccao); 7: % Devolve o conteúdo do campo e estrutura especificados 8: % Se o conteúdo do campo for numérico, então converte para string 11: texto = num2str(texto); 13: % Determina as ocorrências da palavra chave no texto do campo e estrutura dados 15: % Apresenta informação relativa às ocorrências da palavra chave 16: if ~isempty(ocorrencias) 18: fprintf('%d ocorrências ',length(ocorrencias)); 20: 7/14 Número: Primeiro e Último Nome:

8 P2 Análise de Problema e Algoritmo (5 valores) Prete-se implementar um programa, tipo máquina de Multibanco, que decomponha uma determinada quantia a levantar em notas dos tipos 200, 100, 50, 20, 10 e 5. Inicialmente o programa pede ao utilizador a quantia a levantar, de seguida é calculado e apresentado no ecrã o número mínimo de notas de cada tipo que perfazem essa quantia. Por exemplo, assumindo que a quantia solicitada é 95, então, 95 = A quantia a levantar deve ser um valor múltiplo de 5 e menor ou igual a 200. Assume-se, por simplificação, que existem infinitas notas de cada tipo. [0,5 val] 2.a) Descreva as entradas/saídas do programa. Entradas: Saídas: montante a levantar (quantia) número de notas de cada tipo (numnotas200, numnotas100, numnotas50, numnotas20, numnotas10, numnotas5) [1,0 val] 2.b) Descreva a especificação funcional e os requisitos Especificação funcional - o utilizador introduz o montante a levantar - o programa determina o menor número de notas em que se pode decompor o montante - o programa apresenta o número de notas de cada tipo Requisitos - os montantes são múltiplos de 5 - o montante mínimo é 0 - o montante máximo é 200 [0,5 val] 2.c) Descreva os métodos de processamento numnotas200 = quantia / 200 quantia = resto(quantia / 200) numnotas100 = quantia / 100 quantia = resto(quantia / 100) numnotas50 = quantia / 50 quantia = resto(quantia / 50) numnotas20 = quantia / 20 quantia = resto(quantia / 20) numnotas10 = quantia / 10 quantia = resto(quantia / 10) numnotas5 = quantia / 5 NOTA: o símbolo / significa divisão inteira e resto(quantia / valor) significa resto da divisão inteira de quantia por valor. 8/14

9 [1,0 val] 2.d) Descreva a abordagem Top-down [2,0 val] 2.e) Escreva o algoritmo 1. Inicializar numnotas200 = 0, numnotas100 = 0, numnotas50 = 0, numnotas20 = 0, numnotas10 = 0, numnotoas5 = 0 2. Pedir o montante a levantar 3. Ler o valor de quantia 4. Se quantia < 0 ou quantia > 200 ou resto(quantia/5) = 0 a. Mensagem de erro 5. Caso contrário a. numnotas200 = quantia / 200 b. quantia = resto(quantia / 200) c. numnotas100 = quantia / 100 d. quantia = resto(quantia / 100) e. numnotas50 = quantia / 50 f. quantia = resto(quantia / 50) g. numnotas20 = quantia / 20 h. quantia = resto(quantia / 20) i. numnotas10 = quantia / 10 j. quantia = resto(quantia / 10) k. numnotas5 = quantia / 5 6. Apresentar numnotas200, numnotas100, numnotas50, numnotas20, numnotas10, numnotas5 NOTA: o símbolo / significa divisão inteira e resto(quantia / valor) significa resto da divisão inteira de quantia por valor. 9/14 Número: Primeiro e Último Nome:

10 P3 Codificação de Programas em MATLAB (5 valores) [2,0 val] 3.a) Implemente um script em MATLAB, de acordo com o algoritmo que se apresenta abaixo, onde se prete determinar a ordem de um determinado dia no ano para os anos comuns (mês de Fevereiro tem 28 dias). Por exemplo, o dia 12 do mês 2 é o 43º dia do ano. O funcionamento do programa é o seguinte: recebe do utilizador o dia e o mês como valores inteiros, depois calcula e apresenta o número de ordem desse dia, ndia [1, 365]. ALGORITMO: 1) Apresentar mensagem ao utilizador pedindo o dia e o mês. 2) Ler os valores introduzidos para Dia e Mes, respectivamente. 3) Inicializar ndia = Dia 4) Repetir para contador = 1 até Mes-1, com incrementos de 1 a. Caso contador seja 1, 3, 5, 7, 8, 10 ou 12 i. ndia = ndia + 31 b. Caso contador seja 4, 6, 9 ou 11 i. ndia = ndia + 30 c. Caso contador seja 2 i. ndia = ndia ) Apresentar ndia Resolução dia = input('qual o dia: '); mes = input('qual o mês: '); ndia = dia; for contador =1:1:mes-1 switch contador case {1,3,5,7,8,10,12} ndia = ndia + 31; case {4,6,9,11} ndia = ndia + 30; case 2 ndia = ndia + 28; fprintf('corresponde ao %dº dia do ano.\n',ndia) 10/14

11 [3,0 val] 3.b) O factorial de, ou seja, pode ser calculado como se segue, onde. Por exemplo, Escreva um script em MATLAB que calcule e apresente no monitor o factorial de. O script deve pedir ao utilizador o valor de, que deverá ser validado com a condição. O programa só deve terminar após opção do utilizador, caso contrário deverá pedir novo valor de e repetir o cálculo. Resolução while true n = input('escreva o valor de n: '); if or(n < 0, round(n) ~= n) fprintf('n tem que ser Número Natural!\n'); else factorial = 1; for k=1:n factorial = factorial * k; fprintf('%d! = %d \n',n,factorial); opcao = input('(c)ontinuar ou (T)erminar: ','s'); if upper(opcao) == 'T' break 11/14 Número: Primeiro e Último Nome:

12 P4 Interface Gráfica do Utilizador - GUI (3 valores) [1,0 val] 4.a) Descreva o que ente por Interface Gráfica do Utilizador (GUI) e quais são os elementos típicos que constituem a GUI. Dê exemplos. Resposta: Uma GUI é um tipo de interface do utilizador que permite a interacção com dispositivos digitais através de elementos gráficos como ícones e outros indicadores visuais, em contraste à interface de linha de comando, que decorre via comandos de texto. A interacção é feita, geralmente, através de um rato ou um teclado, com os quais o utilizador é capaz de seleccionar símbolos e manipulá-los de forma a obter algum resultado prático. As componentes que constituem uma GUI tipo incluem: Sistema de janelas, Ícones e elementos gráficos, Menus/grupos de funções, Dispositivo de ponteiro, como por exemplo o rato. [1,0 val] 4.b) Diga o que ente por programação orientada a eventos (event-driven programming). Resposta: O fluxo de execução do código na GUI é controlado por indicações externas, i.e. eventos, que esta não pode controlar. Este modo de funcionamento resulta num tipo de programação denominado por programação orientada a eventos (event-driven programming) onde a evolução do programa é condicionada por eventos, como por exemplo o pressionar do botão do rato. A execução do programa desenvolve-se de modo assíncrono, so determinada por acções externas à GUI. Os eventos incluem acções do utilizador, acções devidas a outros elementos de código ou externas, i.e. geradas pelo SO, como por exemplo a criação de um ficheiro no sistema de ficheiros ou a ligação de hardware periférico. O controlo do programa não depe de um fluxo de execução programado no código mas sim da sequência de elementos de código (callbacks) disparada por reacção aos eventos. O controlo do fluxo da execução do programa constitui a principal diferença entre programação orientada a eventos e programação de execução sequencial. [2,0 val] 4.b) Descreva o que são componentes e controlos no contexto das GUI. Dê exemplos. Resposta: Os elementos da GUI que permitem a interacção com o utilizador são: componentes, i.e. todos os elementos passivos que constituem a janela. Por exemplo, a componente Static Text permite apresentar informação de texto na GUI; controlos, i.e. todos as componentes activas que disparam elementos de código por reacção a eventos, e que permitem a interacção entre o utilizador e o programa. Por exemplo, o controlo Push Button fornece um botão que permite executar uma determinada tarefa quando é premido. 12/14

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