Aula 11: Laços e exercícios

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1 Aula 11: Laços e exercícios Introdução a Programação Túlio Toffolo & Puca Huachi BCC /2 Departamento de Computação UFOP

2 Aula Anterior Manipulação de laços Exercício 2 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

3 Aula de Hoje 1 Exercício da aula passada 2 Pseudo-código (e breve revisão de Portugal) 3 Exemplos de laços simples 4 Exemplos de laços aninhados 5 Exercícios para próxima aula 2 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

5 Exercício da aula passada Exercício 1 Apresente um programa em C++ que imprime uma tabela contendo a tabuada de multiplicação de 1 a 50 considerando apenas números divisíveis por 3. Use o comando continue. Exemplo: Dica: use setw(4) para ficar bonito! :) 3 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

6 Exercício da aula passada I Solução (com vários comentários): 1 #include <iostream> 2 #include <iomanip> 3 using namespace std; 4 5 int main() 6 { 7 // vamos começar imprimindo a primeira linha 8 // (o cabeçalho, ou seja, imprimindo " ") 9 10 // imprimindo o espaço no início da primeira linha 11 cout << " "; // este laço será usado para imprimir cada 14 // número na primeira linha 15 for (int i = 1; i <= 50; i++) { 16 // somente números divisíveis por 3 17 if (i % 3 == 0) { 18 // imprimimos o nro (i) usando 4 espaços 19 cout << setw(4) << i << " "; 20 } 21 } 4 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

7 Exercício da aula passada II // agora finalizamos a primeira linha do cabeçalho 24 cout << endl; // imprimindo a segunda linha do cabeçalho 27 cout << " " 28 << " " << endl; // agora vamos imprimir a tabuada (laço para cada linha) 31 for (int linha = 1; linha <= 50; linha++) { // somente consideramos números divisíveis por 3; 34 // se não for divisível, pulamos (usando o continue) 35 // note que poderíamos evitar o uso do 'continue' aqui 36 if (linha % 3!= 0) 37 continue; // imprimimos a linha atual seguida do caractere ' ' 40 cout << setw(2) << linha << " "; // agora vamos imprimir o resto da linha (coluna a coluna) 43 for (int coluna = 1; coluna <= 50; coluna++) { / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

8 Exercício da aula passada III 46 // apenas calculamos para números múltiplos de 3 47 if (coluna % 3 == 0) { // finalmente imprimimos o valor de linha X coluna 50 // (usando 4 espaços pra ficar bonito) 51 cout << setw(4) << linha * coluna << " "; 52 } 53 } // agora finalizamos a linha (com um '\n' ou endl) 56 cout << endl; 57 } 58 return 0; 59 } 6 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

10 Portugol Portugol é uma pseudo-linguagem que permite descrever algoritmos estruturados em português de forma simples e intuitiva, independentemente de linguagem de programação. Ajuda a pensar no problema, ao invés de pensar na linguagem de programação. 7 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

11 Portugol De forma genérica, a construção de um algoritmo se resume às seguintes etapas: 1 Entendimento do problema 2 Elaboração da solução algorítmica 3 Codificação inicial da solução no Português Estruturado 8 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

12 Portugol Em Portugol escrevemos código... em português! Exemplo: 1 inicio 2 imprima("olá, Mundo!") 3 fim Voltando ao exemplo da tabuada... 1 inicio 2 para i = 0 até 10 3 imprima(i + " ") 4 para j = 0 até 10 5 imprima(i * j) 6 fim-para 7 fim-para 8 fim 9 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

13 Pseudo-código Pseudocódigo é uma forma genérica de escrever um algoritmo, utilizando uma linguagem simples. Portugol pode ser utilizado para escrever um pseudo-código... Mas também podemos utilizar uma linguagem mais livre Lembre-se sempre: o objetivo é descrever um algoritmo! E um algoritmo pode ser descrito como uma sequência finita operações que, aplicada a um número finito de dados, permite solucionar problemas. 10 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

14 Pseudo-código 60 Capítulo 5. Algoritmos Heurísticos uma função de avaliação f, a ser minimizada, e um conjunto de r diferentes vizinhanças Exemplo N = {N (1) de, N (2) pseudo-código,, N (r) }, é apresentado encontrado pelo emalgoritmo artigos científicos: 5.6. Algoritmo 5.6 VND Básico 1: seja r o número de estruturas de vizinhanças diferentes; 2: k 1; // tipo de estrutura de vizinhança corrente 3: enquanto k r faça 4: encontre um vizinho s N (k) (s) de melhora; se não encontrar faça s ; 5: se (s = ) então 6: k k + 1; 7: senão 8: k 1; 9: fim se; 10: fim enquanto; 11: retorne: s; Dependendo do problema abordado, a busca pelo melhor vizinho pode ser cara computacionalmente. Nesta situação é comum fazer a busca pela primeira solução 11 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios de melhora. Outra alternativa, bastante utilizada, é aplicar explorar a vizinhança de

16 Exemplo Exemplo 1: laço decrescente Escreva um programa que imprima todos os números inteiros de 100 a 1 (em ordem decrescente). A seguir, um exemplo de execução do programa. Exemplo: Como ficaria em Portugol? E em C++? 12 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

17 Exemplo Em Portugol: 1 inicio 2 para i = 100 até 1 3 imprima(i) 4 fim-para 5 fim Em C++: 1 int main() 2 { 3 for (int i = 100; i >= 1; i--) { 4 cout << i << " "; 5 } 6 return 0; 7 } 13 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

18 Exemplo Exemplo 2: conversão para binário Escreva um programa que leia um inteiro n (0 n 63) e exiba seu valor em binário. Exemplo: 1 Digite o número: = Como ficaria em Portugol? E em C++? 14 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

19 Exemplo 15 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

23 Exemplo Em Portugol: 1 inicio 2 n = valor digitado pelo usuário 3 binario = 0 4 para i = 0 até 5 5 resto = n % 2 6 n = n / 2 7 binario = binario + resto * 10^i 8 fim-para 9 imprimir binario 10 fim 16 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

24 Exemplo Em C++: 1 int main() 2 { 3 int n, binario = 0; 4 cout << "Digite o valor de n (0 <= n <= 63): "; 5 cin >> n; 6 7 for (int i = 0; i <= 5; i++) { 8 int resto = n % 2; 9 n = n / 2; 10 binario += resto * pow(10, i); 11 } 12 cout << binario << endl; 13 return 0; 14 } 17 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

25 Exemplo Exemplo 3: média aritmética Implemente um algoritmo que calcule a média aritmética de vários valores inteiros positivos. O final da leitura acontecerá quando for lido um valor negativo. Exemplo: Média: / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

26 Exemplo 1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 int main() 5 { 6 int x; 7 double soma = 0; 8 int contador = 0; 9 10 while (true) { 11 cin >> x; 12 if (x < 0) break; soma += x; 15 contador++; 16 } 17 cout << endl << "Média: " << (double) soma/contador << endl; 18 return 0; 19 } 19 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

28 Exemplo Exemplo clássico de laço aninhado: impressão de uma tabela. Laço externo controla a linha Laço interno controla a coluna 1 for (int l = 1; l <= 8; l++) { 2 for (int c = 1; c <= 8; c++) { 3 cout << "l" << l << "c" << c << " "; 4 } 5 cout << endl; 6 } Mas há muitas outras aplicações / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

29 Exemplo Exemplo 4: número é primo? Dado um número x digitado pelo usuário, determine se ele é primo. O programa deve perguntar por novos números, até o usuário digitar um número negativo. Exemplo: 1 Digite o valor de x: 13 2 O número 13 é primo!!! 3 4 Digite o valor de x: 4 5 O número 4 NÃO é primo!!! 6 7 Digite o valor de x: -1 8 Fim! 21 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

30 Exemplo Números primos são números maiores que 1 que são divisíveis somente pelo número natural 1 e por ele mesmo. Exemplos: 2 é um número primo pois só é divisível por 1 e por ele mesmo. 17 é um número primo pois também só é divisível por 1 e por ele mesmo. 20 não é um número primo pois é divisível por 1, 2, 4, 5, 10 e 20. É um número composto. 22 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

31 Exemplo I 1 int main() 2 { 3 while (true) { 4 int x; 5 cout << "Digite o valor de x: "; 6 cin >> x; 7 8 if (x < 0) { 9 cout << "Fim!" << endl; 10 break; 11 } int div = 0; 14 for (int i = 1; i <= x; i++) { 15 if (x % i == 0) { 16 div++; 17 if (div > 2) { 18 break; 19 } 20 } 21 } / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

32 Exemplo II 23 if (div == 2) 24 cout << "O número " << x << " é primo!!!" 25 << endl << endl; 26 else 27 cout << "O número " << x << " NÃO é primo!!!" 28 << endl << endl; 29 } return 0; 32 } 24 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

33 Desafio? Catetos e hipotenusa! Dado um número inteiro positivo n, determine todos os inteiros entre 1 e n que são possíveis comprimentos da hipotenusa de um triângulo retângulo com catetos inteiros. Exemplo: 1 Digite o comprimento máximo da hipotenusa: hipotenusa = 5, catetos 3 e 4 4 hipotenusa = 10, catetos 6 e 8 5 hipotenusa = 13, catetos 5 e 12 6 hipotenusa = 15, catetos 9 e 12 7 hipotenusa = 17, catetos 8 e 15 8 hipotenusa = 20, catetos 12 e 16 Dica: lembre-se que hipotenusa 2 = primeirocateto 2 + segundocateto 2 em um triângulo retângulo. 25 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

34 1 int main() 2 { 3 int n; 4 cout << "Digite o comprimento máximo da hipotenusa: "; 5 cin >> n; 6 7 // testa todos os candidatos a hipotenusa 8 for (int h = 1; h <= n; h++) { 9 // testa todos os candidatos a cateto_1 10 for (int c1 = 1; c1 < h; c1++) { 11 // testa todos os candidatos a cateto_2 12 for (int c2 = c1; c2 < h; c2++) { 13 if (c1*c1 + c2*c2 == h*h) { 14 cout << "h = " << h 15 << ", catetos " << c1 << " e " << c2 16 << endl; 17 } 18 } 19 } 20 } 21 return 0; 22 } 26 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

36 Exercício 1: O que o código a seguir imprimirá? (dica: execute o código na mão ) 1 int main() 2 { 3 int x = 0, y = 5; 4 while (x < 5) { 5 cout << "x = " << x << endl; 6 while (y > 0) { 7 cout << "y = " << y << endl; 8 y = y - 1; 9 } 10 x = x + 1; 11 } 12 return 0; 13 } 27 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

37 Exercício 2: O que o código a seguir imprimirá? (dica: execute o código na mão ) 1 int main() 2 { 3 int j; 4 for (int i = 0; i < 3; i++) { 5 cout << "i = " << i << endl; 6 j = i; 7 while (j > 0) { 8 cout << "j = " << j << endl; 9 j--; 10 } 11 } 12 return 0; 13 } 28 / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

38 Desafio: números ao cubo Sabe-se que um número da forma n 3 é igual a soma de n ímpares consecutivos, ou seja: 1 3 = 1; 2 3 = 3 + 5; 3 3 = ;... Dado um valor de m digitado pelo usuário, determine os ímpares consecutivos cuja soma é igual a n 3, para todo n {1,..., m}. Exemplo: 1 Digite o valor de m: *1*1 = 1 4 2*2*2 = *3*3 = *4*4 = *5*5 = *6*6 = *7*7 = / 29 Túlio Toffolo Introdução a Programação Aula 11: Laços e exercícios

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