Estruturas de Dados. Nem sempre, a manipulação de dados é feita por simples elementos... Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 1 de 27

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1 Estruturas de Dados Nem sempre, a manipulação de dados é feita por simples elementos... Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 1 de 27

2 Estruturas de Dados Estruturas de dados permitem que um conjunto de valores em comum sejam agrupados De acordo com tipo e dimensão das estruturas Principais tipos de estruturas de dados são: Números Vetores (unidimensional) Matrizes (multidimensional) Caracteres Strings (palavras ou cadeias de caracteres) Personalizado Registros (structs) Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 2 de 27

3 Vetores São um conjunto de dados de um mesmo tipo que são armazenados de acordo com um índice Assemelham-se às matrizes linha e coluna Diferentemente da Matemática, o primeiro elemento de um vetor possui o índice 0 [0] 12 [1] 54 [2] -63 v [3] 8 [4] -81 [5] 0 [6] 143 v[1] = 54 v[0] = 12 v[2] = -63 v[4] = -81 Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 3 de 27

4 Observação Muito cuidado ao confundir vetor (Programação) com vetor (Matemática)!! Os significados são diferentes, apesar do nome VETOR ser inspirado nos valores ordenados de um vetor multidimensional no R n Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 4 de 27

5 Declaração de um Vetor Os vetores são declarados na seguinte sequência: Tipo primitivo dos elementos int float char Nome do vetor Assim como é feito uma variável Quantidade de elementos do vetor Deve ser colocado entre colchetes: [numero] Com um número já afixado de elementos int notas[10]; float temperatura[50]; Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 5 de 27

6 Atribuição dos Elementos de Vetor Pode ser feita: Atribuição Leitura nota[0] = 7; nota[1] = 4; nota[2] = 6; printf("entre com a 1a. Temperatura: "); scanf("%f", &temperatura[0]); printf("entre com a 2a. Temperatura: "); scanf("%f", &temperatura[1]); printf("entre com a 3a. Temperatura: "); scanf("%f", &temperatura[2]); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 6 de 27

7 Atribuição dos Elementos de Vetor Para evitar uma grande quantidade de comandos repetitivos, pode ser utilizada uma estrutura de repetição printf("entre com a 1a. Temperatura: "); scanf("%f", temperatura[0]); for printf("entre (i = 0; i < 50; com i++) a 2a. Temperatura: "); { scanf("%f", temperatura[1]); printf("entre printf("entre com com a a %da. 3a. Temperatura: Temperatura: ", "); i); scanf("%f", scanf("%f", temperatura[i]); temperatura[2]); } printf("entre com a 4a. Temperatura: "); scanf("%f", temperatura[3]); printf("entre com a 5a. Temperatura: "); scanf("%f", temperatura[4]); printf("entre com a 6a. Temperatura: "); scanf("%f", temperatura[5]); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 7 de 27

8 Exemplo Calcular e exibir o produto escalar entre dois vetores de dimensão 10, inseridos pelo usuário #include <stdio.h> #include <stdlib.h> float v[10], w[10]; float prod; int i; int main() { printf("vetor v:\n"); for (i = 0; i < 10; i++) scanf("%f", &v[i]); printf("vetor w:\n"); for (i = 0; i < 10; i++) scanf("%f", &w[i]); prod = 0; for (i = 0; i < 10; i++) prod += v[i]*w[i]; } printf("produto escalar = %f\n", prod); system("pause"); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 8 de 27

9 Exercícios cios 1. Dado um vetor de números aleatórios de dimensão N, calcule a soma de seus elementos ímpares 2. Uma vez lida uma sequência de 10 números inteiros, imprimi-la na ordem inversa à da leitura. 3. Utilize um vetor para armazenar as notas de um aluno nos quatro bimestres. Calcule a média e armazene em um outro vetor a diferença entre a nota de cada bimestre e a média final obtida. Exiba a média e a diferença na tela. 4. Dado um número inicial e uma razão, calcule e exiba os termos de uma PG (Progressão Geométrica), armazenando-os em um vetor de tamanho 12. Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 9 de 27

10 Matrizes Baseia-se na ideia da matriz matemática Vetor de vetores Exemplo: A[][] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 10 de 27

11 Declaração de uma Matriz As matrizes são declaradas na seguinte sequência: Tipo primitivo dos elementos int float char Nome da matriz Assim como é feito uma variável Quantidade de elementos da matriz Deve ser colocado entre colchetes: [numero][numero] Com um número já afixado de elementos Pode ser feita de duas ou mais dimensões int A[7][7]; float fluxo[30][60]; float data[40][40][40]; Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 11 de 27

12 Atribuição dos Elementos de Matriz Pode ser feita: Atribuição A[0][0] = 12; A[0][1] = 54; A[0][2] = -63; A[0][3] = 8; A[0][4] = -81; A[][] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [0] A[0][0] 12 A[0][1] 54 A[0][2] -63 A[0][3] 8 A[0][4] -81 A[0][5] [1] A[1][0] 54 A[1][1] 0 A[1][2] 12 A[1][3] 31 A[1][4] 12 A[1][5] [2] A[2][0] 11 A[2][1] -289 A[2][2] -54 A[2][3] 62 A[2][4] 94 A[2][5] 22 6 [3] A[3][0] 435 A[3][1] 993 A[3][2] 678 A[3][3] -234 A[3][4] 7653 A[3][5] [4] A[4][0] -45 A[4][1] -58 A[4][2] 1 A[4][3] 12 A[4][4] 23 A[4][5] [5] A[5][0] 3 A[5][1] -25 A[5][2] 9 A[5][3] 0 A[5][4] 1 A[5][5] [6] A[6][0] 37 A[6][1] 27 A[6][2] 86 A[6][3] -90 A[6][4] -2 A[6][5] A[0][6] A[1][6] A[2][6] A[3][6] A[4][6] A[5][6] A[6][6] Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 12 de 27

13 Atribuição dos Elementos de Matriz Na leitura, podem ser utilizadas estruturas de repetição printf("entre com os elementos da matriz:\n"); scanf("%f", &fluxo[0][0]); scanf("%f", &fluxo[0][1]); scanf("%f", &fluxo[0][2]);... scanf("%f", &fluxo[29][58]); scanf("%f", &fluxo[29][59]); printf("entre com os elementos da matriz:\n"); for (i = 0; i < 30; i++) for (j = 0; j < 60; j++) scanf("%f", &fluxo[i][j]); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 13 de 27

14 Manipulação da Matriz É feita elemento a elemento Ex.: Calcular a matriz identidade de dimensão N = 10 #define N 10 int main() { int I[N][N]; // matriz identidade de ordem N int i, j; for (i = 0; i < N; i++) for (j = 0; j < N; j++) { if (i == j) I[i][j] = 1; else I[i][j] = 0; } system("pause"); } Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 14 de 27

15 Exercícios cios 1. Construa e exiba em tela uma matriz, onde devem ser inseridos pelo usuário suas dimensões. Cada elemento da matriz deve ser calculado como: a ij = i + 2j 2. Faça um algoritmo que peça ao usuário a dimensão e os elementos das matrizes quadradas A e B, calcular e exibir em tela o resultado de A - B t Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 15 de 27

16 Exercícios cios 3. Faça um programa que calcule e exiba o produto entre duas matrizes, com suas dimensões e os seus elementos informados pelo usuário. O programa deve se certificar, inicialmente, se é possível fazer a multiplicação, ou seja, se o número de colunas da 1ª matriz é igual ao número de linhas da 2ª; Dado que, a matriz C é a matriz resultante, o cálculo de cada elemento deve ser feito da seguinte forma: C ij = C ij + A ik * B kj Onde: i = {1,..., nº de linhas de A} e j = {1,..., nº de colunas de B} Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 16 de 27

17 Strings Até então, sabemos manipular caracteres de modo isolado... E se for necessária a manipulação de palavras? Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 17 de 27

18 Strings Em suma, strings são as cadeias de caracteres que podem formar desde uma simples palavra até um texto grande São vetores compostos pelo tipo char Sempre terminam com o caractere '\0' Invisível na tela A[] Valor Não necessitam preencher todos os espaços do vetor A[] Valor [0] J [0] P [1] o [1] a [2] r [2] n [3] t [3] e [4] e [5] l [4] l [6] a [5] \0 a [7] [8] [6] \0 [9] Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 18 de 27

19 Atribuição de Strings Podem ser feitas diversas formas de atribuição de strings Inicialização char cidade[] = "Guaratingueta"; Leitura char cidade[30]; gets(cidade); Cópia #include <string.h> char destino[20], origem[] = "Pindamonhangaba"; strcpy(destino, origem);' Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 19 de 27

20 Leitura de uma String A função scanf() é utilizada para a leitura de valores Porém, é feita a leitura até o primeiro espaço da string scanf("%s", &cidade); Para a leitura de uma string, portanto, recomenda-se utilizar a função gets(variavel); É feita a leitura dos caracteres até ser pressionada a tecla Enter gets(nome); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 20 de 27

21 Exibição de uma String Além da função printf(), pode ser utilizada a função puts(variavel) Cada chamada corresponde a uma linha da saída puts(nome); puts(sobrenome); A função printf() permite a exibição em várias linhas e a concatenação de variáveis e mensagens printf("%s %s\n", nome, sobrenome); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 21 de 27

22 Exemplo Inserir o teu nome completo e verificar quantas letras aparecerão (Pereira, 2010): #include <stdio.h> #include <stdlib.h> char nome[80]; int i, cont; int main() { printf("digite o seu nome: "); gets(nome); cont = 0; for (i = 0; nome[i]!= '\0'; i++) { if (nome[i]!= ' ') cont++; } printf("no nome %s existem %d letras", nome, cont); system("pause"); } Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 22 de 27

23 Exemplo Verificar se dois nomes são idênticos (Pereira, 2010) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> char nome1[80], nome2[80]; int i, igual; int main() { printf("digite o primeiro nome: "); gets(nome1); printf("digite o segundo nome: "); gets(nome2); igual = 1; for (i = 0; nome1[i]!= '\0'; i++) if ( nome1[i]!= nome2[i] ) igual = 0; } if (igual == 1) puts("os nomes são iguais"); else puts("os nomes são diferentes"); system("pause"); Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 23 de 27

24 Funções com Strings Funções inclusas na biblioteca <string.h> Função strlen(n1) strcmp(n1, n2) strcat(n1, n2) strcpy(n1, n2) strchr(x) Finalidade Tamanho do string Verifica se duas strings são idênticas Concatena duas strings Copia o conteúdo da primeira string para a segunda Retorna o posicionamento do caractere na string. Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 24 de 27

25 Exercício cio Inserir o teu nome completo e verificar quantas vogais aparecerão: PRAZER, O MEU NOME É PEDRO DE ALCÂNTARA FRANCISCO ANTÓNIO JOÃO CARLOS XAVIER DE PAULA MIGUEL RAFAEL JOAQUIM JOSÉ GONZAGA PASCOAL CIPRIANO SERAFIM DE BRAGANÇA E BOURBON Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 25 de 27

26 Exercícios cios 1. Teste de DNA: faça um programa que leia uma sequência de letras que compõem as bases nitrogenadas (com as letras T, G, C e A) e exiba a sequência correspondente, lembrando que: Timina => Adenina Guanina => Citosina Citosina => Guanina Adenina => Timina Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 26 de 27

27 Exercícios cios 2. Baseado no programa anterior, faça um outro algoritmo que faça as seguintes tarefas: a. Exiba o RNA correspondente a cadeia de DNA descrita, dado que: Timina => Adenina Guanina => Citosina Citosina => Guanina Adenina => Uracila b. Exiba a quantidade existente de cada base nitrogenada contida na cadeia de RNA c. Exiba o resultado de como ficaria o seu nome, utilizando as regras acima Vetores, Matrizes e Strings Introdução à Computação 27 de 27