Estruturas de Dados. Alguns dados não costumam ser tão simples assim... Podem ser compostos por vários dados distintos

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1 Estruturas de Dados Alguns dados não costumam ser tão simples assim... Podem ser compostos por vários dados distintos Estruturas de Dados Programação de Computadores 1 de 26

2 Tipos Estruturados de Dados Em C, é possível agregar, NA MESMA VARIÁVEL, vários tipos distintos de dados Ex: a variável motorista pode conter Nome RG CPF String Inteiro Inteiro Categoria Caractere Validade String Estruturas de Dados Programação de Computadores 2 de 26

3 Definição de Tipo Estruturado Antes da declaração das variáveis compostas, é necessário definir o novo tipo de dados Para isto, é utilizada a função typedef struct Deve ser inclusa antes da declaração das variáveis typedef struct { char nome[80]; int rg; int cpf; char categ; int val[3]; } motorista; typedef struct e abre as chaves Declaração dos dados assim como são nas variáveis Fecha as chaves e dá-se o nome do bloco Estruturas de Dados Programação de Computadores 3 de 26

4 Declaração do Tipo Estruturado Após a definição, para se utilizar uma variável de tipo estruturado, é feita a declaração das variáveis de tal tipo É semelhante à dos tipos primitivos float, int, double, char Pode ser declarado como vetor ou matriz motorista a; motorista b[20]; motorista caminnhoneiro[10][10]; Estruturas de Dados Programação de Computadores 4 de 26

5 Atribuição de Valores A atribuição de valores deve ser feita por elemento da variável É separada por meio de um ponto a.nome = "Bento Ribeiro"; a.rg = ; b[0].categ = 'A'; b[2].categ = 'D'; gets(carro.marca); gets(carro.modelo); carro.ano = 2009; carro.km = ; scanf("%d", &carro.portas); Estruturas de Dados Programação de Computadores 5 de 26

6 Exemplo #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> typedef struct { float x; float y; } ponto; Calcular a distância entre dois pontos no plano bidimensional, dado que: ponto P, Q; float dist; //programa int main() { printf("ponto P: "); scanf("%f %f", &P.x, &P.y); printf("ponto Q: "); scanf("%f %f", &Q.x, &Q.y); dist = sqrt(pow((p.x - Q.x), 2) + pow((p.y - Q.y), 2)); printf("dist(p, Q) = %f\n", dist); system("pause"); } Estruturas de Dados Programação de Computadores 6 de 26

7 Exemplo Ler e exibir uma lista de chamada com 10 alunos, contendo o nome do aluno, o registro de matrícula e o município onde reside Estruturas de Dados Programação de Computadores 7 de 26

8 Declaração das variáveis Exemplo #include <math.h> #define N 10 typedef struct { char nome[80]; int matricula; char municipio[50]; } aluno; aluno classe[n]; int i; Estruturas de Dados Programação de Computadores 8 de 26

9 Exemplo int Restante main() do código { for (i = 0; i < N; i++) { printf("nome do aluno %d: ", i); gets(classe[i].nome); printf("matricula %d: ", i); scanf("%d", &classe[i].matricula); printf("municipio do aluno %d: ", i); gets(classe[i].municipio); } } printf("listagem DE ALUNOS: \n"); for (i = 0; i < N; i++) { printf("%7d - %s\n", classe[i].matricula, classe[i].nome); printf("reside em: %s ", classe[i].cidade); } Estruturas de Dados Programação de Computadores 9 de 26

10 Exercícios cios 1. Faça um algoritmo que peça para entrar com o nome, registro e nota final de um aluno e exiba a listagem dos alunos que tiveram notas maiores que 5 2. Num algoritmo, insira os dados de 5 carros e peça para que o programa exiba: a) O número de carros da VW b) a marca e o modelo dos carros da cor prata //carro: typedef struct { char marca[20]; char modelo[20]; int ano; char cor[20]; } carro; Estruturas de Dados Programação de Computadores 10 de 26

11 Ponteiros Considere um carteiro recém-chegado na vila Na vila, a referência para se encontrar a casa é pelo morador Estruturas de Dados Programação de Computadores 11 de 26

12 Ponteiros No entanto, as cartas são direcionadas de acordo com o endereço das casas Estruturas de Dados Programação de Computadores 12 de 26

13 Ponteiros Em C, os dados (representados pelas variáveis) não são representados na memória pelo seu nome Esta tarefa é realizada apenas na programação Na memória, os dados são armazenados em função dos seus respectivos endereços A variável ocupa um espaço endereçável da memória a partir do momento em que ela é declarada Estruturas de Dados Programação de Computadores 13 de 26

14 Endereços Para saber o endereço de memória onde a variável está alocada, utiliza- -se a expressão %X em meio ao printf GATA, EU NÃO SOU CARTEIRO, MAS VIM TE DAR UM SELINHO. BOA NOITE! printf("posicao da variavel %X: ", &x); Note que a variável é precedida por um & Este caractere significa que está sendo referenciado o endereço da variável na memória Por isso que ele é utilizado no scanf... Estruturas de Dados Programação de Computadores 14 de 26

15 Ponteiros Algumas variáveis são utilizadas para armazenar o endereço de memória de algumas informações Estas variáveis são conhecidas como ponteiros Em suas declarações, são precedidas por um * int *a; float *x; char *c; cliente *ender; Estruturas de Dados Programação de Computadores 15 de 26

16 Ponteiros Em suma, o ponteiro serve para armazenar o endereço de memória de um determinado valor Cada ponteiro deve possuir o * ao ser declarado O elemento neutro de um ponteiro é o NULL float x = 5.0; float *y; y = &x; x 5.0 0D5 y 0D5 0A4 Estruturas de Dados Programação de Computadores 16 de 26

17 Tipos de Referência Referência direta o acesso à memória é feito por meio da variável associada ao endereço a = 500; printf("valor de a: %d\n", a); printf("endereco de a: %p\n", &a); a++; printf("%d",a); Estruturas de Dados Programação de Computadores 17 de 26

18 Tipos de Referência Referência indireta o acesso à memória é feito através do ponteiro associado ao endereço *pa = 500; printf("valor de a: %d\n", *pa); printf("endereco de a: %p\n", pa); *pa++; printf("%d", *pa); Estruturas de Dados Programação de Computadores 18 de 26

19 Deslocamento de um ponteiro Em se tratando de ponteiros, os sinais aritméticos + e servem como deslocadores dos endereços de memória Têm como finalidade modificar a direção dos ponteiros para posições posteriores e anteriores da memória, respectivamente O mesmo pode ser aplicado à índices de vetores char s[80], *ps, c; ps = s; // equivalente à ps = &s[0]; //Atribui o elemento da posição 6 da string s à variável c c = s[6]; // indexação de vetores, ou c = *(ps + 6); // aritmética de ponteiros Estruturas de Dados Programação de Computadores 19 de 26

20 Alocação Dinâmica de Memória Em C, variáveis e constantes devem ser declaradas antes de serem utilizadas Se forem vetores ou matrizes, o número máximo já deve ser pré-determinado (alocação estática) Porém, ponteiros permitem que este número possa ser estabelecido durante a execução do programa (alocação dinâmica) Estruturas de Dados Programação de Computadores 20 de 26

21 Alocação Dinâmica de Memória Algumas funções são utilizadas para a alocação dinâmica de memória sizeof(valor): comprimento em bytes de um dado calloc(num, tam): faz a alocação dinâmica, onde: num: número de elementos do vetor tam: tamanho em bytes de cada elemento free(variavel): libera da memória o espaço ocupado pela variável Antes da função calloc(), deve ser colocado entre parênteses o tipo estruturado do dado juntamente com o ponteiro Estruturas de Dados Programação de Computadores 21 de 26

22 Alocação Dinâmica de Memória Exemplo de uma alocação dinâmica de um vetor de inteiros de dimensão n: int *x; int n, i; printf("tamanho do vetor: "); scanf("%d", &n); x = (int *) calloc(n, sizeof(int)); puts("informe os elementos do vetor x:"); for (i = 0; i < n; i++) scanf("%d", &x[i]);... free(x); Estruturas de Dados Programação de Computadores 22 de 26

23 Alocação Dinâmica de Memória No caso de uma matriz, a alocação deve ser feita em duas etapas int **Y; int m, n, i; printf("numero de linhas: "); scanf("%d", &m); Y = (int **) calloc(m, sizeof(int *)); printf("numero de colunas: "); scanf("%d", &n); for (i = 0; i < m; i++) Y[i] = (int *) calloc(n, sizeof(int)); Estruturas de Dados Programação de Computadores 23 de 26

24 Alocação Dinâmica de Memória Para a liberação da variável da memória, utiliza-se a função free(): A liberação pode ser feita vetor a vetor for (i = 0; i < m; i++) free(y[i]); free(y); Em se tratando de strings, a alocação dinâmica é bem mais simples... char *nome; puts("entre com seu nome: "); gets(nome); printf("seu nome: %s\n", nome); Estruturas de Dados Programação de Computadores 24 de 26

25 Alocação Dinâmica de Memória Em algumas situações, é necessário que seja feita a verificação da alocação de memória Um exemplo de verificação é dado da seguinte maneira: if (p == NULL) puts("memoria nao alocada para p!"); Neste caso, se não ocorre a alocação de memória, a mensagem aparecerá Pode ser colocados comandos para, por exemplo, encerrar o programa, caso seja necessário Estruturas de Dados Programação de Computadores 25 de 26

26 Exercícios cios 1. Escreva um programa em C que calcule a soma de dois vetores de tamanho n alocados dinamicamente 2. Reescreva em um programa C o seguinte trecho de código e responda (Pereira, 2010) char c, *pc; int i, *pi; double x, *px; pc = &c; printf("tam. c: %db\tendereco c: %p\t Prox. endereco: %p\n", sizeof(c), pc, pc+1); pi = &i; printf("tam. i: %db\tendereco i: %p\t Prox. endereco: %p\n", sizeof(i), pi, pi+1); px = &x; printf("tam. x: %db\tendereco x: %p\t Prox. endereco: %p\n", sizeof(x), px, px+1); a) Qual a saída fornecida pelo programa? b) Se os & s fossem omitidos, qual seria a saída do programa? Estruturas de Dados Programação de Computadores 26 de 26

27 Exercícios cios 1. Faça um programa em C que leia um vetor de dimensão n e calcule, em um outro vetor, a soma do valor do elemento pelo seu respectivo índice. Utilize alocação dinâmica de memória. 2. Tendo como base o conhecimento adquirido por ponteiros, dadas duas matrizes quadradas A e B, de dimensão n, calcule A B t, utilizando alocação dinâmica de memória. Estruturas de Dados Programação de Computadores 27 de 26