Italo Valcy

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1 Programação C Módulo 02 Controle de fluxo, Vetores e Matrizes Italo Valcy <italo@dcc.ufba.br> Italo Valcy Programação em C

2 Licença de uso e distribuição Todo o material aqui disponível pode, posteriormente, ser utilizado sobre os termos da: Creative Commons License: Atribuição - Uso não comercial - Permanência da Licença Este curso foi baseado no curso Algoritmos e Programação de Computadores do prof. Centoducatte, da UNICAMP, disponível em < e nas aulas de prof. Arnaldo V. Moura e Daniel F. Feber. Italo Valcy Programação em C 2 / 59

3 Controle de fluxo Italo Valcy Programação em C 3 / 59

4 Controle de fluxo Condicionais É possível controlar o fluxo de execução de um programa em C, baseado no valor de uma expressão lógica/relacional. Exemplo: imposto de renda if (salario_mensal <= ) { isento(); else { calcula_ir(salario_mensal); Italo Valcy Programação em C 4 / 59

5 Controle de fluxo Condicionais Forma geral: if (<condicao>) { // Fluxo a executar caso <condicao> seja verdadeira else { // Fluxo a executar caso <condicao> seja falsa <condicao> é resultado de uma operação relacional ou lógica: (a > b) C % 5!= 0 c == 25 <condicao> pode ser expressão complexa: a > b+3 && (c % 5!= 0 c == 25) (c = getchar())!= '.' Italo Valcy Programação em C 5 / 59

6 Controle de fluxo Operadores Relacionais e lógicos Operadores relacionais Maior: > Maior ou igual: >= Menor: < Menor ou igual: <= Igual: == Diferente:!= Operadores lógicos: AND: && OR: NOT:! Italo Valcy Programação em C 6 / 59

7 Controle de fluxo Operadores Relacionais e lógicos Exemplos ((2 > 1) (3 < 7)) : resultado VERDADEIRO ((3 < 2) && (2 == 2)) : resultado FALSO ((5 ==0) (1 < 2)) : resultado VERDADEIRO!(2 > 1): resultado VERDADEIRO!(1 < 0): resultado FALSO C realiza o processamento otimizado: o 2o elemento do II só é processo se o 1o for falso; da mesma forma que o 2o elemento do && só é processado se o primeiro for verdadeiro. Ex: if (i < MAX_VET && vet[i] > 0) { calcula(vet[i]); Italo Valcy Programação em C 7 / 59

8 Controle de fluxo Exemplo: cálculo do ano bissexto Um ano é bissexto se for divisível por 4 mas não por 100, exceto quando for divisível por 400. Faça um programa que leia o ano e diga se ele é bissexto ou não. Exemplo: 2000 => Ano bissexto 2200 => Ano nao e bissexto Italo Valcy Programação em C 8 / 59

9 Controle de fluxo Exemplo: cálculo do ano bissexto Um ano é bissexto se for divisível por 4 mas não por 100, exceto quando for divisível por 400. Faça um programa que leia o ano e diga se ele é bissexto ou não. /* Verifica ano bissexto: bissexto.c */ #include <stdio.h> int main() { int ano; printf( Digite o ano: ); scanf( %d,&ano); if (ano % 4 == 0 && ano % 100!= 0 ano % 400 == 0) { printf( Ano bissexto\n ); else { printf( Ano nao e bissexto\n ); Italo Valcy Programação em C 9 / 59

10 Estrutura if-else-if Controle de fluxo Para testar várias opções é possível usar a seguinte construção: if (condição_1) declaração_1; else if (condição_2) declaração_2; else if (condição_3) declaração_3;... else if (condição_n) declaração_n; else declaração_default; Italo Valcy Programação em C 10 / 59

11 Estrutura if-else-if (exemplo) Controle de fluxo /* adivinhar o numero (apenas uma tentativa)*/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main () { int num, secret; // inicializa e gera um num aleatorio srand( time(null) ); secret = rand() % ; printf ("Adivinhe o numero (1 a 10): "); scanf ("%d",&num); if (num==secret) { printf ("Parabens, voce acertou!\n"); printf ("Numero secreto: %d, tentativas: %d.\n", num, 1); else if (num>secret) { printf ("Tente um numero menor.\n"); else if (num<secret) printf ("Tente um numero maior.\n"); return(0); Italo Valcy Programação em C 11 / 59

12 Controle de fluxo if's aninhados O if aninhado é simplesmente um if dentro da declaração de um outro if externo Cuidado: a qual if um determinado else está ligado? if (condicao_1) acao_1(); else if (condicao_2) acao_2(); else acao_3(); A indentação está correta? Italo Valcy Programação em C 12 / 59

13 Controle de fluxo if's aninhados O else está ligado sempre ao último if if (condicao_1) acao_1(); else if (condicao_2) acao_2(); else acao_3(); Italo Valcy Programação em C 13 / 59

14 Controle de fluxo Operador? A seguinte operação: if (a>0) b= 150; else b=150; pode ser simplificada com operador?, assim: b = a>0? 150 : 150; Italo Valcy Programação em C 14 / 59

15 Controle de fluxo Operador? De forma geral, expressões do tipo: if (condição) expressão_1; else expressão_2; Podem ser substituídas por: condição? expressão_1 : expressão_2; Cuidado: o operador? não atende a uma gama de casos, mas pode simplificar expressões complicadas Italo Valcy Programação em C 15 / 59

16 Comando switch Controle de fluxo Um outro comando de tomada de decisão Não tão poderoso quanto o if, mas com aplicações valiosas (e.g., menu de opções) Código limpo e de fácil entendimento switch ( <variable> ) { case this value: // acao para this value break; case that value: // acao para that value break; //... default: // acao padrão break; Italo Valcy Programação em C 16 / 59

17 Comando switch (exemplo) Controle de fluxo int main() { int input; printf("1. Play game\n"); printf("2. Load game\n"); printf("3. Exit\n\n"); printf("selection: "); scanf( %d,&input); switch ( input ) { case 1: playgame(); break; case 2: loadgame(); break; case 3: printf("thank you for playing!\n"); break; default: printf("error, bad input, quitting\n"); break; return 0; Italo Valcy Programação em C 17 / 59

18 Laço de repetição while Controle de fluxo O laço while é usado quando queremos que um bloco de instruções seja executado ENQUANTO uma condição for verdadeira (true). Ex.: imprimir números naturais pares menores que 10: #include <stdio.h> int main() { int x = 0; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); x = x + 2; printf( %d\n,x); Italo Valcy Programação em C 18 / 59

19 Laço de repetição while E se fosse até 1000? Controle de fluxo E se o cálculo intermediário fosse mais complexo? Forma mais elegante: #include <stdio.h> int main() { int x = 0; while (x < 10) { printf( %d\n, x); x = x + 2; Italo Valcy Programação em C 19 / 59

20 Laço de repetição while Forma geral: while (<condicao>) { // declaracoes... Controle de fluxo Parecido com o comando if: if (<condicao>) { // declaracoes... // volte para o comando if (goto) Dica de boa prática: Nunca use goto... Italo Valcy Programação em C 20 / 59

21 Exemplo: fatorial #include <stdio.h> int main() { int n, contador, fat = 1; Controle de fluxo printf("digite um numero: "); scanf("%d", &n); contador = n; while (contador > 0) { fat = fat * contador; contador = contador 1; printf("o fatorial de %d e' %d\n",n,fat); Italo Valcy Programação em C 21 / 59

22 Controle de fluxo Exercício: Fazer um programa para imprimir uma tabela com os primeiros 300 graus Fahrenheit e seus correspondentes graus Celsius (de 20 em 20), usando a fórmula: C=(5/9)(F-32) Saída: 0 F => C 20 F => -6.7 C 40 F => 4.4 C 60 F => 15.6 C 260 F => C 280 F => C 300 F => C Italo Valcy Programação em C 22 / 59

23 Controle de fluxo /* Programa para conversao de Fahrenheit * para Celsius: fahr2celsius.c */ #include <stdio.h> int main() { int inicio, fim, incr; float fahr, celsius; inicio = 0; fim = 300; incr = 20; fahr = inicio; while (fahr <= fim) { celsius = (5.0/9.0) * (fahr 32.0); printf( %4.0f => %6.1f\n, fahr, celsius); fahr = fahr + incr; Italo Valcy Programação em C 23 / 59

24 Laço de repetição for Forma geral: Controle de fluxo for (<inicializacao>; <condicao>; <incremento>) { // comandos... <inicializacao>: responsável pela seção de inicialização das variáveis de iteração do laço <condicao>: deve conter a condição de parada, que deve ser verdadeira em algum momento. <incremento>: comandos para incremento das variáveis de iteração do laço Italo Valcy Programação em C 24 / 59

25 Laço de repetição for Controle de fluxo Exemplo: fahr2celsius-v2.c Italo Valcy Programação em C 25 / 59

26 Laço de repetição for Controle de fluxo Exemplo: fahr2celsius-v2.c /* Programa para conversao de Fahrenheit * para Celsius: fahr2celsius v2.c */ #include <stdio.h> int main() { float fahr, celsius; for (fahr=0.0; fahr <= 300.0; fahr=fahr+20.0) { celsius = (5.0/9.0) * (fahr 32.0); printf( %4.0f => %6.1f\n, fahr, celsius); Italo Valcy Programação em C 26 / 59

27 Loop infinito com for Controle de fluxo O loop infinito tem a forma: for (inicialização; ;incremento) declaração; Infinito pois não existe condição (ou ela nunca assume valor falso) A menos que seja interrompido (e.g., via break) int main() { int i; char c; for(i=0; ;i++) { c = getchar(); // problema de buffer! if (c == 'q') break; printf( Caractere %d foi %c\n,i,c); Italo Valcy Programação em C 27 / 59

28 Laço de repetição do-while Controle de fluxo Bastante parecido com while, porém primeiro executa a declaração para depois o teste: do { declaração; while (condição); Vamos a um exemplo: Italo Valcy Programação em C 28 / 59

29 Laço de repetição do-while int main() { int input; Controle de fluxo do { printf("1. Play game\n"); printf("2. Load game\n"); printf("3. Exit\n\n"); printf("selection: "); scanf( %d,&input); switch ( input ) { case 1: playgame(); break; case 2: loadgame(); break; case 3: printf("thank you for playing! Quitting...\n"); break; default: printf("error, bad input, try again\n"); break; while (input!= 3); return 0; Italo Valcy Programação em C 29 / 59

30 Laço de repetição do-while Controle de fluxo Exercício: Editar o programa de adivinhar número para repetir o bloco de interação com usuário até que o usuário acerte o número. Deve-se ainda imprimir o número de tentativas do usuário. Extra: atualmente o programa aceita números de 1 a 10, deixe genérico para um número MAX, definido no começo do programa. Italo Valcy Programação em C 30 / 59

31 Comandos break e continue Controle de fluxo Comandos usados para influenciar a sequência de um loop: break: força a saída do loop imediatamente continue: pula o resto do corpo do loop e passa para a próxima iteração Geralmente usados após uma condicional Italo Valcy Programação em C 31 / 59

32 Comandos break e continue Controle de fluxo Exemplo: validação com break: #define MAXLINHA 1000 main() { int n; char linha[maxlinha]; while ((n = lelinha(linha, MAXLINHA)) > 0) { while ( n >= 0) if (linha[n]!=' ' && linha[n]!='\t' && linha[n]!='\n') break; linha[n+1] = '\0'; printf(" %s \n",linha); Italo Valcy Programação em C 32 / 59

33 Comandos break e continue Controle de fluxo Exemplo: validação com continue: do { printf( Opcao desejada [5 para sair]: ); scanf( %d, &key); if (key < 1 key > 5) continue; // processa opcoes while (key!= 5); Italo Valcy Programação em C 33 / 59

34 Vetores e Matrizes Italo Valcy Programação em C 34 / 59

35 Vetores Conjunto de elementos consecutivos, do mesmo tipo, que podem ser acessados individualmente a partir de um único nome. Notas Vetores == Arranjos unidimensionais Declaração: (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) tipo nome_variavel [quantidade] Italo Valcy Programação em C 35 / 59

36 Vetores Exemplo de declaração: int numero_matricula[20]; float notas[20]; Os índices do vetor de tamanho n variam de 0 à n-1. Ex: float notas[4]; notas[0] = 6.4; // primeiro elemento notas[3] = 5.3; // ultimo elemento Italo Valcy Programação em C 36 / 59

37 Vetores Dicas de inicialização de vetores: int v[3] = {1,2,3; int v[5] = {5,4; // igual a {5,4,0,0,0 int v[] = {6,7,8,9; Incorreto: int v[]; Italo Valcy Programação em C 37 / 59

38 Vetores Exemplo #include <stdio.h> #define N 10 main() { float alunos[n], avg; int i; // leitura de dados for (i=0; i < N; i++) { printf("nota do aluno %d: ", i+1); scanf("%f",&alunos[i]); // processamento for (i=0; i < N; i++) avg += alunos[i]; avg = avg / N; printf("media da turma: %.2f\n", avg); Italo Valcy Programação em C 38 / 59

39 Strings Strings são cadeias de caracteres: palavras, frases, textos, etc. Na prática: vetor de char Forma geral: char nome_da_string [tamanho] nome m a r i a \0 Italo Valcy Programação em C 39 / 59

40 Strings Operações com strings não são triviais: str1 = str2; // cópia não funciona assim str1 = str1 + str2 // nem concatenação str1 == str2 // nem comparação A biblioteca padrão do C possui várias funções para manipular strings: #include <string.h> Italo Valcy Programação em C 40 / 59

41 Strings Funções da biblioteca string.h char* strcpy(char* destino, const char* origem); Copia a string C em origem para destino destino deve ter tamanho maior ou igual a origem /* strcpy example */ #include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char str1[]="sample string"; char str2[40]; char str3[40]; strcpy(str2,str1); strcpy(str3,"copy successful"); printf("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n", str1, str2, str3); return 0; Saída: str1: Sample string str2: Sample string str3: copy successful Italo Valcy Programação em C 41 / 59

42 Strings Funções da biblioteca string.h char* strcat(char* destino, const char* origem); Anexa a string C em origem para destino A string de origem permanecerá inalterada e será anexada ao fim da string de destino /* strcat example */ #include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char str[80]; strcpy (str,"these "); strcat (str,"strings "); strcat (str,"are "); strcat (str,"concatenated."); puts (str); return 0; Saída: these strings are concatenated. Italo Valcy Programação em C 42 / 59

43 Strings Funções da biblioteca string.h size_t strlen(const char* str); A função strlen() retorna o comprimento da string fornecida O tamanho é determinado pelo terminador nulo de string ('\0), porém não é contado j u s t t e s t i n g \0 => strleng() = 12 Italo Valcy Programação em C 43 / 59

44 Strings Funções da biblioteca string.h size_t strlen(const char* str); Exemplo: /* strlen example */ #include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char szinput[256]; printf ("Enter a sentence: "); gets (szinput); printf ("The sentence entered is %d " "characters long.\n",strlen(szinput)); return 0; Saída Enter sentence: just testing The sentence entered is 12 characters long. Italo Valcy Programação em C 44 / 59

45 Strings Funções da biblioteca string.h int strcmp(const char* str1, const char* str2); A função strcmp() compara a string 1 com a string 2 e retorna: 0 se as strings forem iguais > 0 se str1 é maior que str2 < 0 se str1 é menor que str2 Italo Valcy Programação em C 45 / 59

46 Strings Funções da biblioteca string.h int strcmp(const char* str1, const char* str2); Exemplo: #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { printf("beatriz <=> beatriz : %d\n", strcmp("beatriz", "beatriz")); printf("beatriz <=> bete : %d\n", strcmp("beatriz", "bete")); printf("beatriz <=> beata : %d\n", strcmp("beatriz", "beata")); return 0; Saída: beatriz <=> beatriz : 0 beatriz <=> bete : 1 beatriz <=> beata : 1 Italo Valcy Programação em C 46 / 59

47 Strings Leitura de string Para leitura de strings temos em geral três opções: scanf( %s, &str); gets(str); while ((c = getchar())!='\n') { Italo Valcy Programação em C 47 / 59

48 Strings Leitura de string scanf exemplo: #include <stdio.h> int main() { char nome[80]; printf("digite seu nome: "); scanf("%s", &nome); printf("ola %s!\n", nome); Problema: termina no primeiro separador (' ') Digite seu nome: maria joao Ola maria! Italo Valcy Programação em C 48 / 59

49 Strings Leitura de string scanf exemplo (medida de contorno): #include <stdio.h> int main() { char nome[80]; printf("digite seu nome: "); scanf("%[^\n]", &nome); printf("ola %s!\n", nome); scanf suporta regex! Italo Valcy Programação em C 49 / 59

50 Strings Leitura de string gets exemplo: #include <stdio.h> int main() { char nome[80]; printf("digite seu nome: "); gets(nome); printf("ola %s!\n", nome); Italo Valcy Programação em C 50 / 59

51 Strings Leitura de string As funções gets e scanf para leitura de string apresentam um grave problema: elas estão sujeitas a estouro de pilha #include <stdio.h> int main() { char nome[10]; printf("digite seu nome: "); scanf("%[^\n]", &nome); printf("ola %s!\n", nome); Saída (falha): Digite seu nome: maria joao da silva pinto Ola maria joao da silva pinto! Falha de segmentação Italo Valcy Programação em C 51 / 59

52 Strings Leitura de string As funções gets e scanf para leitura de string apresentam um grave problema: elas estão sujeitas a estouro de pilha Contra medidas: char str_target[100]; Para gets: fgets(str_target, 100, stdin); Para scanf: scanf( %100[^\n], &str_target); Italo Valcy Programação em C 52 / 59

53 Strings Leitura de string Um outro problema comum é de sujeira de buffer #include <stdio.h> int main() { char pais[3], cidade[10]; printf("digite o codigo do pais: "); scanf("%2s", &pais); printf("digite a cidade: "); scanf("%10[^\n]", &cidade); printf("local: %s, %s\n", cidade, pais); Saída (falha): Digite o codigo do pais: brasil Digite a cidade: Local: asil, br Italo Valcy Programação em C 53 / 59

54 Strings Leitura de string Um outro problema comum é de sujeira de buffer Contra medidas: Usando fflush(stdin) Problema: não portável (não funciona em Linux) Solução mais portável: int c; while ((c = getchar())!= '\n' && c!= EOF); Italo Valcy Programação em C 54 / 59

55 Strings Leitura de string Limpando o buffer: #include <stdio.h> int main() { char pais[3], cidade[10]; int c; printf("digite o codigo do pais: "); scanf("%2s", &pais); while ((c = getchar())!= '\n' && c!= EOF); printf("digite a cidade: "); scanf("%10[^\n]", &cidade); printf("local: %s, %s\n", cidade, pais); Italo Valcy Programação em C 55 / 59

56 Matrizes Em C podemos ter arranjos multidimensionais (2d, 3d, 4d), para indexação mais seletiva 2d => matrizes Formato geral tipo nome [linhas][colunas] tipo nome [tam1][tam2]...[tamn] Italo Valcy Programação em C 56 / 59

57 Matrizes Atenção: não confundir as dimensões com células de armazenamento! As dimensões servem apenas para índice Os arranjos de qualquer dimensão terão apenas uma célula de armazenamento! a ij j i Italo Valcy Programação em C 57 / 59

58 Matrizes Exemplo #include <stdio.h> main() { int tab_dia[2][13] = { {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31, // ano normal {0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31, // ano bissexto ; int ano, dia; int mes, bissexto; printf("digite o ano e dia do ano: "); scanf("%d %d", &ano, &dia); bissexto = ano%4==0 && ano%100!=0 ano%400==0; for (mes=1; dia > tab_dia[bissexto][mes]; mes++) dia = tab_dia[bissexto][mes]; printf("data (dd/mm/aaaa): %02d/%02d/%d\n", dia, mes, ano); Italo Valcy Programação em C 58 / 59

59 Exercício Fazer um programa que leia uma matriz de inteiros A (3x3) e calcule uma matriz B, resultado da soma de A com sua transposta. Imprimir a matriz A, sua transposta e a matriz B. Italo Valcy Programação em C 59 / 59

60 Referências KERNIGHAN, B.W. C and RITCHIE, D.M.: A linguagem de programação. Tradução de: The C Programming Language. Edisa, Curso de C, UFMG. Disponível em: Curso de C, UNICAMP. Disponível em: C Library Reference. Disponível em: Italo Valcy Programação em C 60 / 59

61 Dúvidas Italo Valcy Programação em C 61 / 59