Programação científica C++

Transcrição

1 Programação científica C++ NIELSEN CASTELO DAMASCENO Slide 8

2 Matrizes como argumento de funções O nome de uma matriz (sem os colchetes) representa o endereço onde a matriz está armazenada. Ao passar o nome de uma matriz para uma função não se cria uma cópia da matriz, a passagem é feita por referência. Na lista de parâmetros, pode-se declarar uma matriz unidimensional da seguinte forma: tipo nome [ ]

3 Matrizes como argumento de funções int strlen(char S[]){ int N; for (N=0; S[N]!= '\0'; N++); return N; int main(){ char ch[50] = "Bom dia! ; A função strlen() calcula e retorna o comprimento de uma string passada como parâmetro. Note que não se usa o operador & na declaração da matriz na lista de parâmetros cout << strlen(ch) << endl; return 0;

4 Matrizes como argumento de funções Observação: Deve-se fornecer também o tamanho da matriz (quando o tipo for diferente de char) para que a função trabalhe corretamente. #include <iostream> using namespace std; void imprimir(int v[], int tam) { for (int n=0; n<tam; n++) cout << v[n] << " "; cout << "\n"; int main (){ int vetor1[3] = {5, 10, 15; int vetor2[5] = {2, 4, 6, 8, 10; imprimir(vetor1, 3); imprimir(vetor2, 5); return 0;

5 #include <iostream> using namespace std; float calcula_media(float [], int); int main (){ int tam; float media, notas[200]; cout << "Qual o tamanho da turma? "; cin >> tam; cout << "Entre com as notas dos alunos: "; for(int i = 0; i < tam; i++) cin >> notas[i]; media = calcula_media(notas, tam); cout << "A media eh: " << media << endl; return 0; float calcula_media(float notas[], int tamanho){ float media = 0; for(int i = 0; i < tamanho; i++) media += notas[i]; media = media/tamanho; return media;

6 Vetores locais a funções Como fazer uma função que recebe dois vetores de tamanho 10 como parâmetros e calcula o vetor soma? void soma(int A[], int B[], int C[]){ for(int i=0; i<10; i++) C[i] = A[i]+B[i]; O espaço para guardar o resultado é alocado pela função chamadora. Assim, a função soma() recebe três vetores: dois com dados de entrada (A e B) e um para armazenar o resultado (C)

7 Passando matrizes de duas dimensões Não importa quantas dimensões tem uma matriz, a passagem do endereço é feita de forma idêntica ao caso unidimensional Entretanto, a declaração da matriz na definição da função e no protótipo é feita da seguinte forma: tipo nome [ ][número de colunas] void funcao (int m[][4])

8 Passando matrizes de duas dimensões O tamanho da segunda dimensão deve sempre ser informado para que a função possa determinar o endereço dos elementos da matriz. int determinante(int A[][4]); Ao tentarmos acessar o elemento A[2][3], a função determinante() sabe que o seu endereço é A+2*4+3 Observação: Como não há verificação de limites, é importante fornecer a primeira dimensão da matriz para que a função não acesse posições inválidas.

9 Exercício 1 Escreva uma função de protótipo: void mid(char origem[], char dest[], int inicio, int n); que copie os n caracteres a partir da posição início da string origem na string dest.

10 Exercício 2 (a) Faça uma função MAX que recebe como entrada um inteiro n, uma matriz inteira A nxn e devolve três inteiros: k, Lin e Col. O inteiro k é o maior elemento de A e é igual a A[Lin,Col]. Exemplo: Se o elemento máximo ocorrer mais de uma vez, indique em Lin e Col qualquer uma das possíveis posições. (b) Faça um programa que, dado um inteiro n e uma matriz quadrada de ordem n, cujos elementos são todos inteiros positivos, imprime uma tabela onde os elementos são listados em ordem decrescente, acompanhados da indicação de linha e coluna a que pertencem. Havendo repetições de elementos na matriz, a ordem é irrelevante. Utilize obrigatoriamente a função da parte (a).

11 Funções Recursivas Definição Elementos Exemplos Exercícios em Sala

12 Funções Recursivas Uma função recursiva é uma função que se refere a si própria. Isto é, uma função é recursiva quando dentro dela está presente uma instrução de chamada a ela própria. Int funcaoa(int b){ int x; x = b-1; if(x==0) return 1; else return funcaoa(x);

13 Funções Recursivas Alocação de memória Quando uma função é chamada, memória é alocada para todos os seus parâmetros e variáveis locais. Ex: Toda função ativa tem memória na pilha(com a função atual no topo) Quando uma função termina a memória é desalocada main() chamaf(), f() chama g() g() chama recursivamenteg() g() g() f() main()

14 Funções Recursivas Em todas as funções recursivas existe: Uma condição básica (ou mais) cujo resultado é imediatamente conhecido. Por exemplo: fatorial(0) = fatorial(1) = 1 Um passo recursivo em que se tenta resolver um sub-problema do problema inicial. Por exemplo: fatorial(n) = n * fatorial(n-1)

15 Função Fatorial Recursiva #include <iostream> Using namespace std; int fatorial (int); int main(){ int n; cout << Entre com um numero positivo:"; cin >> n; cout << Fatorial de << n << = << fatorial(n); return 0; int fatorial (int num){ if (num == 1 num == 0) return 1; else return num * fatorial (num-1);

16 Função Fatorial Recursiva fatorial(6) 6 * fatorial(5) 6 * 5 * fatorial(4) 6 * 5 * 4 * fatorial(3) 6 * 5 * 4 * 3 * fatorial(2) 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * fatorial(1) 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 6 * 5 * 4 * 3 * 2 6 * 5 * 4 * 6 6 * 5 * 24 6 *

17 Função Fatorial Iterativa #include <iostream> Using namespace std; int fatorial (int); int main(){ int n; cout << Entre com um numero positivo:"; cin >> n; cout << Fatorial de << n << = << fatorial(n); return 0; int fatorial (int num){ int fat = 1; for (int i=2; i <=num; i++) fat = fat * i; return fat;

18 Exemplo: série de Fibonnaci A série de Fibonacci é dada por: fib( n) fib( n 1) fib( n 1, 1, 2), para n 1 para n 2 para n 2 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21,...

19 Exemplo: série de Fibonnaci // calcula o n-ésimo número de Fibonacci. int fib( int n ) { if( n==1 n==2 ) return 1; else return fib(n-1) + fib(n-2);

20 Funções Recursivas Em geral, a todo procedimento recursivo corresponde um outro não recursivo (iterativo). Vantagens da recursão: algoritmos mais concisos; simplifica a solução de alguns problemas; facilidade de implementação e compreensão; algoritmos de divisão e conquista (Quicksort, etc) Desvantagens: tendem a ser mais lentos e consumir mais memória erros de implementação podem levar a estouro de memória.

21 Eliminação de laços Faça um programa para encontrar o maior elemento de um vetor sem utilizar laço. O programa deverá ter 3 funções recursivas: A primeira será utilizada para o usuário digitar todos os elementos do vetor; A segunda apresentará na tela todos os elementos armazenados no vetor; A terceira retornará o maior elemento do vetor armazenado.