azevedolab.net 2015 Dr. Walter F. de Azevedo Jr. Arrays

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1 azevedolab.net 2015 Dr. Walter F. de Azevedo Jr. Arrays 1

2 Programa: flying_saucer0.pde FlyingSaucer mysaucer; float speed; float score; // Declares an object // speed of flying saucer // score void setup() { size(200, 480); mysaucer = new FlyingSaucer(100, 0, 20, 20);// Initializes object speed = 0; void draw() { background(255); // Calls method updatey() on object mysaucer mysaucer.updatey(); // Calls method drawflyingsaucer() on object mysaucer mysaucer.drawflyingsaucer(); // Calls method gameover() on object mysaucer mysaucer.gameover(); // Calls method updatescore() on object mysaucer mysaucer.myscore(); void mousepressed() { speed = speed * -0.45; println("your score", score); As primeiras linhas indicam a definição do objeto mysaucer da classe FlyingSaucer() e das variáveis globais. Depois temos a função setup(), onde definimos o tamanho da tela, inicializamos o objeto mysaucer e atribuímos valor inicial a variável global speed. Na função draw(), definimos a cor de fundo e chamamos os métodos sobre o objeto mysaucer. Agora temos a função mousepressed(), que é executada no evento do mouse ser pressionado. Assim, ela não fica incorporada como método e sim uma função à parte. 2

3 Programa: flying_saucer0.pde class FlyingSaucer { float x; // x location of flying saucer float y; // y location of flying saucer float gravity; // gravity acting on the flying saucer float r; // intensity for red float g; // intensity for green float b; // intensity for blue float score_antigrav; // Initial cutoff value for antigrav float maxheight; // Maximum height float cockpitx; // Cockpit length float cockpity; // Cockpit height float saucerx; // Saucer length float saucery; // Saucer height FlyingSaucer(float tempx, float tempy, float tempcockpitx, float tempcockpity) { // Constructor cockpitx = tempcockpitx; // Initial value for cockpit length cockpity = tempcockpity; // Initial value for cockpit height saucerx = cockpitx ; // Initial value for saucer length saucery = cockpity; // Initial value for saucer height x = tempx; // Initial value for x coordinate y = tempy; // Initial value for y coordinate gravity = 0.1; // Initial value for gravity score_antigrav = 2000; // Initial value for score_antigrav maxheight = 480; // Initial value for maxheight Na classe FlyingSaucer() as primeiras linhas indicam as variáveis. Em seguida definimos o construtor da classe, onde os valores iniciais são atribuídos a algumas variáveis, previamente definidas no início da classe. Agora temos variáveis temporárias na definição do construtor, que permitem que usemos esta classe para construirmos discos com diferentes posições iniciais na tela. 3

4 Programa: flying_saucer0.pde Olhando-se os detalhes do código do construtor, vemos que temos variáveis para os valores iniciais das coordenadas x e y (tempx e tempy), bem como para valores iniciais da largura e altura do cockpit do disco voador, variáveis tempcockpitx e tempcockpity. Usando-se este recurso, podemos montar diversos discos, quando inicializamos o objeto no setup(). FlyingSaucer(float tempx, float tempy, float tempcockpitx, float tempcockpity) { cockpitx = tempcockpitx; // Initial value for cockpit length cockpity = tempcockpity; // Initial value for cockpit height saucerx = cockpitx ; // Initial value for saucer length saucery = cockpity; // Initial value for saucer height x = tempx; // Initial value for x coordinate y = tempy; // Initial value for y coordinate gravity = 0.1; // Initial value for gravity score_antigrav = 2000; // Initial value for score_antigrav maxheight = 480; // Initial value for maxheight // Constructor 4

5 Programa: flying_saucer0.pde void drawflyingsaucer() { // Function to display the flying saucer nostroke(); ellipsemode(center); r = random(1, 256); g = random(1, 256); b = random(1, 256); fill(color(r, g, b)); // Cockpit ellipse(x, y, cockpitx, cockpity); fill(175); // Saucer ellipse(x, y+10, saucerx, saucery); Depois temos o métodos vistos na aula anterior. void updatey() { y = y + speed; speed = speed + gravity; void gameover() { if (y > maxheight) { println("your score ", score); println("game Over!"); noloop(); void myscore() { if (y < maxheight) { score = score + 1; // If score > score_antigrav increase height if (score > score_antigrav ) { println("super antigrav!"); y = y -300; score_antigrav = 1.05*score_antigrav ; 5

6 Exercício de Programação: two_flying_saucers0.pde Exercício de programação: Modifique o código do programa flying_saucer0.pde, de forma que tenhamos dois discos voadores. Dica: Declarem dois objetos, como indicado abaixo. FlyingSaucer mysaucer1; // Declares first object FlyingSaucer mysaucer2; // Declares second object... 6

7 Arrays Poderíamos usar o código two_flying_saucers0.py como protótipo para criamos um código com uma invasão de discos voadores, por exemplo 100 discos na tela. Uma forma de fazermos, não estou afirmando que devemos, seria repetirmos a declaração de objeto 100 vezes. Imaginem como ficaria a chamada dos métodos para os 100 objetos! FlyingSaucer mysaucer1; // Declares first object FlyingSaucer mysaucer2; // Declares second object FlyingSaucer mysaucer3; // Declares third object... 7

8 Arrays Uma forma elegante de superarmos este problema, é por meio do uso de arrays. Vimos em Python que arrays são variáveis indexadas, onde podemos acessar um valor específico dentro de uma lista de valores. Em Python, usamos arrays da biblioteca NumPy. Em Processing podemos definir arrays, como indicado abaixo. A variável myarray é um array de inteiros. int[] myarray; Nome do array Os dois colchetes indicam que é um array Tipo do array 8

9 Arrays Usamos o operador new, para definirmos o tamanho do array, ou seja, quantos elementos ele contém. Uma vez definido o número de elementos do array, não podemos mudar este número. Operador new significa que estamos fazendo um novo array Tipo do array Tamanho do array int[] myarray = new int [42]; Nome do array Os dois colchetes indicam que é um array Tipo do array 9

10 Arrays Para inicializamos arrays, podemos atribuir os valores, como indicado abaixo. Lista com os valores a serem atribuídos ao array int[] myarray = { 1, 5, 8, 9, 4, 5 ; Nome do array Os dois colchetes indicam que é um array Tipo do array 10

11 Arrays Os valores podem ser atribuídos especificamente para um elemento do array, por exemplo, queremos atribuir o número 9 ao quarto elemento do array, o código está indicado abaixo. myarray[3] = 9; O número 3 indica o quarto elemento do array. Começamos a contar o zero, a primeira posição tem índice zero. Nome do array 11

12 Arrays Bem, ainda não resolvemos nosso problema inicial da repetição. Se tivermos a seguinte situação, queremos um array com 1000 elementos do tipo float, com números aleatórios entre 0 e 10. Poderíamos fazer o seguinte: float[] values = new float[1000]; values[0] = random(0,10); values[1] = random(0,10); values[2] = random(0,10); values[3] = random(0,10); values[4] = random(0,10); values[5] = random(0,10);... 12

13 Arrays Ou podemos usar um loop for, como indicado abaixo. Usamos values.length para acessar uma propriedade que todo array tem, ou seja, número de elementos, values.length retorna o número de elementos do array values, que foi definido na primeira linha do código. float[] values = new float[1000]; for (int i = 0; i < values.length; i + + ) { values[i] = 0; 13

14 Programa: one_car0.pde Car mycar1; void setup() { size(200, 200); mycar1 = new Car(color(255, 0, 0), 0, 100, 2); void draw() { background(255); mycar1.move(); mycar1.display(); class Car { color c; float xpos; float ypos; float xspeed; Car(color tempc, float tempxpos, float tempypos, float tempxspeed) { c = tempc; xpos = tempxpos; ypos = tempypos; xspeed = tempxspeed; void display() { stroke(0); fill(c); rectmode(center); rect(xpos, ypos, 20, 10); void move() { xpos = xpos + xspeed; if (xpos > width) { xpos = 0; Ao lado temos o código one_car0.pde, que gera um objeto da classe Car. O construtor da classe Car tem variáveis para a cor (tempc), posição (tempx e tempy) e velocidade (tempspeed). Podemos modificar o código one_car0.pde, para termos um código que gere dois carros. 14

15 Programa: two_cars0.pde Car mycar1; Car mycar2; void setup() { size(200, 200); mycar1 = new Car(color(255, 0, 0), 0, 100, 2); mycar2 = new Car(color(0, 0, 255), 0, 10, 1); void draw() { background(255); mycar1.move(); mycar1.display(); mycar2.move(); mycar2.display(); class Car { color c; float xpos; float ypos; float xspeed; Car(color tempc, float tempxpos, float tempypos, float tempxspeed) { c = tempc; xpos = tempxpos; ypos = tempypos; xspeed = tempxspeed; void display() { stroke(0); fill(c); rectmode(center); rect(xpos, ypos, 20, 10); void move() { xpos = xpos + xspeed; if (xpos > width) { xpos = 0; Para dois carros, basta acrescentar a declaração de um novo objeto, mycar2, a inicialização do novo objeto, bem como as respectivas chamadas de métodos, indicadas em vermelho. 15

16 Arrays de Objetos Podemos usar o que aprendemos sobre arrays, para criamos um array de objetos. Podemos modificar o programa one_car0.pde, para que tenhamos agora 100 carros. Inicialmente declaramos um array com 100 objetos, com Car[] cars = new Car[100] ;. Em seguida usamos loops for para inicializarmos os objetos e para os métodos. O código segue no próximo slide. 16

17 Programa: cars100.pde Car[] cars = new Car[100] ; void setup() { size(200, 200); smooth(); for (int i = 0; i < cars.length; i++ ) { cars[i] = new Car(color(i*2), 0, i*2, i/20.0); void draw() { background(255); for (int i = 0; i < cars.length; i++ ) { cars[i].move(); cars[i].display(); class Car { color c; float xpos; float ypos; float xspeed; Car(color c_, float xpos_, float ypos_, float xspeed_) { c = c_; xpos = xpos_; ypos = ypos_; xspeed = xspeed_; void display() { rectmode(center); stroke(0); fill(c); rect(xpos, ypos, 20, 10); void move() { xpos = xpos + xspeed; if (xpos > width) { xpos = 0; Criamos 100 objetos da classe Car. Depois usamos um loop for para inicializarmos 100 objetos. No draw() usamos outro loop for para os métodos. Vejam, uma vez definida a classe, podemos fazer uso de arrays e loops para expandirmos para qualquer número de objetos. Uma facilidade da programação orientada a objetos. 17

18 Exercício de Programação: flying_saucers100.pde Exercício de programação: Modifique o código do programa flying_saucer0.pde, de forma que tenhamos 100 discos voadores. 18

19 Referências -MODEL, Mitchell L. Bioinformatics Programming Using Python. Sebastopol: O Reilly Media, Inc., p. -REAS, Casey & FRY, Bem. Geeting Started with Processing. Sebastopol: O Reilly Media, Inc., p. -SHIFFMAN, Daniel. Learning Processing. A Beginner s Guide to Programming Images, Animation, and Interaction. Burlington: Morgan Kaufmann, p. -SHIFFMAN, Daniel. The Nature of Code: Simulating Natural Systems with Processing. Mountain View: The Nature of Code, p. Última atualização: 05 de outubro de