Programação científica C++

Transcrição

1 Programação científica C++ NIELSEN CASTELO DAMASCENO Slide 9

2 Tipos Estruturados Definição de novos tipos com struct Elementos do struct Exemplos Exercícios

3 Motivação Muitas vezes precisamos agrupar informações de tipos diferentes sob um mesmo nome.

4 Tipos Estruturados ou Estruturas de Dados Heterogêneas Uma estrutura (struct) ou registro em C++ é uma coleção de um ou mais valores (possivelmente de tipos diferentes), agrupados sob um único nome. Estruturas constituem um recurso importante para organizar os dados utilizados por um programa graças à possibilidade de tratar um grupo de valores como uma única variável. Uma estrutura é um tipo de dado cujo formato é definido pelo programador.

5 Definição de tipos estrutura Elementos individuais de uma estrutura são chamados membros; Membros podem ter tipos diferentes (primitivo, matriz ou struct); O nome de uma estrutura agrega vários membros, enquanto os membros, individualmente, devem possuir identificadores únicos; Como definir um tipo estrutura?

6 Definição de um tipo estrutura Sintaxe: struct <Nome da Estrutura>{ <Tipo> <Identificadores>; <Tipo> <Identificadores>;... } ; Cada identificador define um membro de uma estrutura Exemplo: struct Data { int dia; int mes; int ano; } ; A estrutura Data possui 3 membros: dia, mês e ano

7 Exemplo de estrutura struct contabancaria{ char Nome[15]; int ContaNo[10]; double saldo; Data Niver; A estrutura contabancaria tem uma estrutura simples, dois vetores e um tipo primitivo como membros struct Estudante{ char Nome[15]; int Id; char Curso[20]; char sexo; A estrutura Estudante tem 4 membros

8 Declarando variáveis do tipo estrutura Sintaxe: <Nome da Estrutura> <Lista de Identificadores>; Exemplo: Estudante std1, std2; std1 Nome Id Sexo Nome Id Sexo std2 Curso Curso

9 Acesso aos elementos Os membros de um tipo estrutura são acessados com a utilização do operador ponto(.): std1 <variavel_struct>.<nome_membro>; Exemplo: std1.id = 12345; std1.sexo = 'M'; strcpy(std1.nome, "Chan Tai Man"); strcpy(std1.curso, "COMP"); cout << Estamos falando com o(a): "; switch (std1.sexo){ case 'F': cout << Sra. "; break; case 'M': cout << Sr. "; break; } cout << std1.nome << endl; Nome Id Sexo Curso Chan Tai Man M COMP

10 Exemplo para: 1-Definir tipo struct; (1) 2- Declarar variável; (2) (3) 3- Usar variável;

11 Exercício 1. Distância entre pontos: Construa um algoritmo que, tendo como dados de entrada dois pontos quaisquer no plano, P(x1,y1) e P(x2,y2), escreva a distância entre eles. A fórmula que efetua tal cálculo é: d=sqrt((x2-x1)²+(y2-y1)²).

12 Estruturas aninhadas Exemplos: struct ponto{ double x, y; struct linha{ ponto p1, p2; struct triangulo{ ponto p1, p2, p3; triangulo T; ponto P; linha L;

13 Estruturas aninhadas struct linha{ ponto p1, p2; linha L; linha p1 p2 x y x y

14 Estruturas aninhadas Utilizando as estruturas anteriores: 1. Declare variáveis para representar cada uma das situações da figura ao lado, i. e., ponto, linha, triangulo; 2. Atribua os valores constantes no gráfico às variáveis criadas no item 1; (2, 7) (4, 11) (6, 5) ((8, 3) (10, 9) (2, 0)

15 Estruturas aninhadas ponto P; linha L; triangulo T; P.x = 4; P.y = 11; L.p1.x = 2; L.p1.y = 7; L.p2.x = 10; L.p2.y = 9; (2, 7) (4, 11) (6, 5) (10, 9) T.p1.x = 2; T.p1.y = 0; T.p2.x = 6; T.p2.y = 5; T.p3.x = 8; T.p3.y = 3; (2, 0) ((8, 3)

16 (4, 11) (10, 9) (2, 7) (6, 5) ((8, 3) (2, 0)

17 Exercício 2. Controle de Estacionamento: a) Crie uma estrutura chamada HORAIO, contendo três membros inteiros: hora, min, seg. b) Crie uma estrutura chamada CARRO para armazenar dados dos veículos de um estacionamento. Essa estrutura deve ser capaz de armazenar a placa de um carro, o horário de entrada e o horário de saída do mesmo no estacionamento. Utilize a estrutura do item anterior para armazenar os horários. c) Faça um programa que crie uma variável do tipo CARRO, leia do usuário a placa de um veículo e os horários de entrada e saída do mesmo em um estacionamento. Em seguida armazene os valores lidos na variável criada.

18 Vetor de estruturas Um vetor de tipos primitivos: um tipo de dado em cada posição Um vetor de estrutura: pode conter diferentes tipos de dados em cada posição do vetor

19 Vetor de estruturas Exemplo: Estudante Classe[100]; strcpy(classe[98].nome, "Chan Tai Man"); Classe[98].Id = 12345; strcpy(classe[98].curso, "COMP"); Class[98].Sexo = 'M'; Class[0] = Class[98]; Chan Tai Man M COMP

20 Vetor como membro de estrutura Exemplo: struct quadrado{ ponto vertex[4]; quadrado Sq; (4, 3) (10, 3) (4, 1) (10, 1) Assinalar valores parasq usando os dados do gráfico. Ver código a seguir. x y x y x y x y

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22 Criando um sistema para biblioteca Defina o tipo livro, utilizando a palavra reservada struct, contendo as seguintes informações: código, título e número de páginas

23 Sistema biblioteca struct livro { int id; char titulo[50]; int numero_de_paginas; int main(void) { livro biblioteca[10]; for (int i=0; i<10; i++) { biblioteca[i].id = i; cout<<"dados do livro ID:<< i <<endl; cout<< -Nome: ; gets(biblioteca[i].titulo); cout<< -Numero de Paginas: ; cin>>biblioteca[i].numero_de_paginas; } } for (int i=0; i<10; i++) { cout<<"dados do livro ID: << i <<endl; cout<< -Nome: ; puts(biblioteca[i].titulo); cout<< -Numero de Paginas: ; cout<<biblioteca[i].numero_de_paginas; cout<< \n \n ; }

24 Sistema biblioteca Como organizar a biblioteca com estantes, as estantes com prateleiras e as prateleiras com livros?

25 Sistema biblioteca struct livro { int id; char titulo[50]; int numero_de_paginas; struct estante { livro prateleiras[5][10]; struct biblioteca{ estante estantes[10];

26 int main(void) { biblioteca zilamamede; int i; for (i=0; i<10; i++) { livro l; l.id = i; cout << "Dados do livro ID: << i ; cout << " - Nome: ; cin >> l.titulo; cout << " - Numero de Paginas:"; cin >> l.numero_de_paginas; zilamamede.estantes[0].prateleiras[0][i] = l; } for (i=0; i<10; i++) { livro l; l = zilamamede.estantes[0].prateleiras[0][i]; cout << "Dados do livro ID: << i; cout << " - Nome: << l.titulo; cout << " - Numero de Paginas: << l.numero_de_paginas; cout << \n \n"; } return 0;

27 Exercício 3. Agenda telefônica: Construir um sistema em que o usuário possa cadastrar, alterar, remover, listar e procurar contatos.

28 Inicialização de estruturas struct Ponto{ double x,y; Ponto origem = {0,0 struct Data{ int dia; char mes[10]; int ano; Data natal = {25, Dezembro, 2011 A inicialização de estruturas é semelhante à inicialização de matrizes.

29 Inicialização de vetores de estruturas struct Ponto{ double x,y; Ponto trapezio[] = { {5,5}, {5,10}, {10,5}, {10,13}

30 Inicialização de estruturas aninhadas struct Ponto{ double x,y; struct Linha{ Ponto p1, p2; Linha l = {{1.0,2,0}, {3.5,4.8} struct Data{ int dia; char mes[10]; int ano; struct Pessoa{ char nome[50]; Data nasc; Pessoa chico = { Francisco, {10, Maio, 1970}

31 Atribuições entre estruturas Data natal = {25, Dezembro, 2011 Data feriado = natal; A informação contida em uma variável de uma estrutura pode ser atribuída a outra variável. O bloco de memória associado à variável original é todo (todos os campos) copiado para a variável destino. A atribuição só é permitida entre variáveis de mesmo tipo.

32 Passando estruturas para funções As estruturas podem ser passadas para funções da mesma forma que variáveis simples. A passagem pode ser feita por valor ou referência.

33 Passando estruturas por valor struct Venda{ int pecas; float preco; void listavenda(venda, Venda); int main(){ Venda A, B; cout << Venda A\n ; cout << Numero de pecas: ; cin >> A.pecas; cout << Preco: ; cin >> A.preco; cout << Venda B\n ; cout << Numero de pecas: ; cin >> B.pecas; cout << Preco: ; cin >> B.preco; void listavenda(venda X, Venda Y) { cout << VENDA TOTAL\n ; cout << Pecas: << (x.pecas+y.pecas) << endl; cout << Preco: << (x.preco+y.preco) << endl; } A chamada à função listavenda() cria novas variáveis X e Y para conter as cópias dos valores das variáveis A e B da função main(), enviadas como argumento. } listavenda(a,b); return 0;

34 Passando estruturas por referência struct Venda{ int pecas; float preco; void listavenda(venda&, Venda&); int main(){ Venda A, B; cout << Venda A\n ; cout << Numero de pecas: ; cin >> A.pecas; cout << Preco: ; cin >> A.preco; cout << Venda B\n ; cout << Numero de pecas: ; cin >> B.pecas; cout << Preco: ; cin >> B.preco; } listavenda(a,b); return 0; void listavenda(venda& X, Venda& Y) { cout << VENDA TOTAL\n ; cout << Pecas: << (x.pecas+y.pecas) << endl; cout << Preco: << (x.preco+y.preco) << endl; } Na passagem por referência, não há cópias de variáveis, evitandose o uso desnecessário de espaço. As variáveis X e Y de listavenda() são referências para as variáveis A e B de main().

35 Passando estruturas por referência struct Venda{ int pecas; float preco; void totalvendas(venda&, Venda&, Venda &); } cout << VENDA TOTAL\n ; cout<< Pecas: << T.pecas <<endl; cout<< Preco: << T.preco <<endl; return 0; int main(){ Venda A, B, T; cout << Venda A\n ; cout << Numero de pecas: ; cin >> A.pecas; cout << Preco: ; cin >> A.preco; cout << Venda B\n ; cout << Numero de pecas: ; cin >> B.pecas; cout << Preco: ; cin >> B.preco; void totalvendas(venda& X, Venda& Y, Venda& total){ total.pecas = X.pecas+Y.pecas; total.preco = x.preco+y.preco; } A variável T de main() é modificada dentro função totalvendas() através da referência total. totalvendas(a,b,t);

36 Funções que retornam uma estrutura struct Venda{ int pecas; float preco; void totalvendas(venda&, Venda&, Venda&); Venda novavenda(); void imprimevenda(venda&); int main(){ Venda A, B, T; A = novavenda(); B = novavenda(); totalvendas(a,b,t); return 0; } void totalvendas(venda& X, Venda& Y, Venda& total){ total.pecas = X.pecas+Y.pecas; total.preco = x.preco+y.preco; imprimevenda(total); } Venda novavenda(){ Venda nova; cout << Nova Venda\n ; cout << Numero de pecas: ; cin << nova.pecas; cout << Preco: ; cin << nova.preco; return nova; } void imprimevenda(venda& X){ cout << VENDA\n ; cout<< Pecas: << X.pecas <<endl; cout<< Preco: << X.preco <<endl; } Uma estrutura completa é retornada por novavenda() através do comando return. O conteúdo da variável nova é copiado para as variáveis A e B, membro a membro, após cada chamada à função novavenda().

37 Mensagem final da disciplina Programar é uma atividade que: Faz você passar várias madrugadas acordado. Faz com você passe menos tempo com os amigos. Rouba várias horas do seu tempo de lazer. Stress. Por que eu devo programar? Programar é uma ferramenta que transforma suas ideias em realidade.

38 Conhecimento é poder. Grandes poderes trazem grandes responsabilidades. Logo: Grandes conhecimentos trazem grandes responsabilidades. Sem a programação esse vídeo não existiria e teríamos um pedaço de papel com ideias bem bonitas. s5.mov