Aula 04. Agregados Homogêneos. Agregados Heterogêneos. Matrizes

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2 Aula 04 Agregados Homogêneos Matrizes Agregados Heterogêneos 2

3 Matriz Da mesma forma que as variáveis indexadas vetoriais, vistas anteriormente, as variáveis indexadas bidimensionais são utilizadas para o armazenamento de informações em forma de conjuntos; No caso, a representação de tais conjuntos é tal como apresentado na matemática tradicional, onde dois índices são utilizados e por isto são denominados de matrizes. 3

4 Matriz Conceito: Matriz é um conjunto de variáveis, onde cada uma pode armazenar uma informação diferente, mas todas compartilham o mesmo nome. São associados índices a esse nome, que representam as posições da linha e coluna da matriz, permitindo assim, individualizar os elementos. 4

5 Matriz A memória do computador para armazenar a matriz seria mais ou menos da seguinte forma: m M=[ 00 m 01 m 02 1 m 10 m 11 m 12 2 m 20 m 21 m 22] 5

6 Matriz Na linguagem C/C++, agregado homogêneo é definido da seguinte forma: tipo NOME_DA_VARIAVEL [ linha ] [ coluna]; Onde : linha e coluna = quantidade de células do agregado; deve ser sempre maior que zero; deve ser sempre inteiro; tem que ter um valor especificado. 6

7 Matriz Para o exemplo anterior tem-se: int V[10]; Porquê 10? Porque o vetor começa na posição 0 e vai até a posição 9, totalizando 10 elementos. 7

8 Matriz Considere a seguinte matriz 3x3. M=[ ] 8

9 Manipulando 0 vetor cout << M[0][1] << endl; Esse comando vai mostrar o valor 5. M[3][0] = 21; Essa atribuição vai colocar o valor 21 na posição 3 0 da matriz, tem que se preocupar em preencher os demais valores da linha. cout << M[X][Y] << endl; Esse comando vai depender do valor de X e Y para mostrar o conteúdo de M[X][Y]. Exemplo: X = 2 e Y = 1; o valor que irá aparecer é 7. 9

10 Manipulando 0 vetor cout << M[X 2][Y + 1] << endl; Esse comando vai depender do valor de X e Y para mostrar o conteúdo de M[X 2][Y + 1]. No caso você está andando duas casas atrás na linha e uma casa a frente na coluna. Cuidado com as faixas inferiores e superiores da matriz, pois pode dar erro no programa. 10

11 Lendo valores para armazenar na Matriz #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() int i, j, lin, col, M[100][100]; scanf("%d %d", &lin, &col); for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &M[i][j]); return 0; Para ler uma matriz, ou seja, para preencher uma matriz com informações (dados) é necessária duas estruturas de repetição, pois uma matriz possui várias posições de linha e coluna. No exemplo, preenche primeiro a linha e passa em seguida para a linha seguinte, até estar toda matriz preenchida. 11

12 Imprimindo valores de uma Matriz #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() int i, j, lin, col, M[100][100]; scanf("%d %d", &lin, &col); for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &M[i][j]); 12

13 Imprimindo valores de uma Matriz for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) if (j < col - 1) printf("%d ", M[i][j]); else printf("%d\n", M[i][j]); return 0; Para imprimir uma matriz, ou seja, para escrever o conteúdo de cada posição da matriz, também precisamos utilizar duas estruturas de repetição. E imprimi uma linha de cada vez, como o exemplo. 13

14 Entrada e saída Entrada: Saída:

15 Entrada e saída Reparem que na saída os números ficaram desorganizados, pois os números tem a quantidade de dígitos diferentes. Para arrumar basta determinar o maior valor da matriz e aplicar a ele a fórmula: x = cell(log10(maior)); A seguir acrescentar nos dois printf("%*d ", x, M[i][j]); 15

16 Imprimindo valores de uma Matriz #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); const int INF = -0x3f3f3f3f; int i, j, lin, col, M[100][100]; int x, maior; scanf("%d %d", &lin, &col); maior = INF; 16

17 Imprimindo valores de uma Matriz for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &M[i][j]); if (maior < M[i][j]) maior = M[i][j]; 17

18 Imprimindo valores de uma Matriz x = ceil(log10(maior)); for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) if (j < col - 1) printf("%*d ", x, M[i][j]); else printf("%*d\n", x, M[i][j]); return 0; 18

19 Entrada e saída Entrada: Saída:

20 Soma de duas Matrizes Faça um programa que leia duas matrizes A e B, de mesma dimensão, e faça a soma delas. 20

21 Solução #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); const int INF = -0x3f3f3f3f; int i, j, lin, col, x, maior; int A[100][100], B[100][100], C[100][100]; scanf("%d %d", &lin, &col); 21

22 Solução for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &A[i][j]); for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &B[i][j]); 22

23 Solução maior = INF; for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) C[i][j] = A[i][j] + B[i][j]; if (maior < C[i][j]) maior = C[i][j]; 23

24 Solução x = ceil(log10(maior)); for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) if (j < col - 1) printf("%*d ", x, C[i][j]); else printf("%*d\n", x, C[i][j]); return 0; 24

25 Entrada e saída Entrada: Saída:

26 Linha, Coluna e Diagonal Faça um programa que leia uma matriz M de tamanho 3x3 e determine. A soma dos elementos da diagonal principal; A soma dos elementos da diagonal secundária; A soma dos elementos da linha 1; A soma dos elementos da coluna 0. 26

27 Solução #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, j, lin, col, M[100][100]; int s1, s2, s3, s4; scanf("%d %d", &lin, &col); for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &M[i][j]); 27

28 Solução s1 = 0; for (i = 0; i < lin; i++) s1 += M[i][i]; s2 = 0; for (i = 0; i < lin; i++) s2 += M[i][lin - i - 1]; 28

29 Solução s3 = 0; for (i = 0; i < lin; i++) s3 += M[1][i]; s4 = 0; for (i = 0; i < lin; i++) s4 += M[i][0]; 29

30 Solução printf("a soma dos elementos da diagonal principal: %d\n", s1); printf("a soma dos elementos da diagonal secundaria: %d\n", s2); printf("a soma dos elementos da linha 1: %d\n", s3); printf("a soma dos elementos da coluna 0: %d\n", s4); return 0; 30

31 Entrada e saída Entrada: Saída: A soma dos elementos da diagonal principal: 8 A soma dos elementos da diagonal secundaria: 12 A soma dos elementos da linha 1: 10 A soma dos elementos da coluna 0: 10 31

32 Multiplicação de duas Matrizes Faça um programa que leia duas matrizes A e B. Faça a multiplicação entre elas. Verifique a condição da matriz A ter o mesmo número de coluna da linha da matriz B. 32

33 Solução #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); const int INF = -0x3f3f3f3f; int i, j, k, lin1, col1, lin2, col2, x, maior; int A[100][100], B[100][100], C[100][100]; scanf("%d %d", &lin1, &col1); scanf("%d %d", &lin2, &col2); 33

34 Solução if (col1 == lin2) for (i = 0; i < lin1; i++) for (j = 0; j < col1; j++) scanf("%d", &A[i][j]); for (i = 0; i < lin2; i++) for (j = 0; j < col2; j++) scanf("%d", &B[i][j]); 34

35 Solução maior = INF; for (i = 0; i < lin1; i++) for (j = 0; j < col2; j++) C[i][j] = 0; for (k = 0; k < col1; k++) C[i][j] += A[i][k] * B[k][j]; if (maior < C[i][j]) maior = C[i][j]; 35

36 Solução x = ceil(log10(maior)); for (i = 0; i < lin1; i++) for (j = 0; j < col2; j++) if (j < col2-1) printf("%*d ", x, C[i][j]); else printf("%*d\n", x, C[i][j]); else printf("nao pode multiplicar as matrizes\n"); return 0; 36

37 Entrada e saída Entrada: Saída:

38 Matriz com vector Para utilizar o vector em duas dimensões tem-se que fazer a declaração da seguinte forma: vector <vector <tipo>> nome_variavel; 38

39 Leitura de elementos Para ler elementos tem-se que ter em mente que você quer obter um vetor dentro de um vetor. O programa a seguir mostra como isso é feito. 39

40 Leitura com vector #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, j, lin, col, x; vector <vector <int> > M; vector <int> V; scanf("%d %d", &lin, &col); 40

41 Leitura com vector for (i = 0; i < lin; i++) for (j = 0; j < col; j++) scanf("%d", &x); V.push_back(x); M.push_back(V); V.clear(); return 0; NÃO VALE A PENA!! 41

42 Exercícios URI 1181 a 1190, 1435, 1478, 1534, 1557, 1827, 2163, 2168,

43 Vetor de String Um vetor de string é a coleção de uma matriz com linha e tamanho de carácter, isto é: char nome_variavel[linha][quantidade_carácter]; 43

44 Vetor de String Dada a seguinte lista: char lista[10][20] = Casa, Apartamento, Terreno, Loja ; cout << lista[1] << endl; Esse comando vai mostrar o valor Apartamento. copy(lista[4], Imovel ); Essa atribuição vai colocar o valor Imovel na posição 4 da linha do vetor de string. 44

45 Lendo valores para o vetor de string #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, n, x; char lista[100][40]; scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) scanf(" %[^\n]", lista[i]); return 0; 45

46 Imprimindo valores de vetor de string #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, n, x; char lista[100][40]; scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) scanf(" %[^\n]", lista[i]); 46

47 Imprimindo valores de vetor de string for (i = 0; i < n; i++) printf("%s\n", lista[i]); return 0; 47

48 Entrada e saída Entrada: 4 Casa Apartamento Terreno Loja Saída: Casa Apartamento Terreno Loja 48

49 Exemplo O professor pegou a lista de chamada e resolver conferir se todos os alunos que tenham o nome começando com a letra A estão na sala. Você pode fazer um programa para ajudá-lo a saber quais são os nomes que começam com A. 49

50 Solução #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, n, x; char nome[100][40]; scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) scanf(" %[^\n]", nome[i]); 50

51 Solução for (i = 0; i < n; i++) if (nome[i][0] == 'A') printf("%s\n", nome[i]); return 0; 51

52 Entrada e saída Entrada: 5 Antonio Carlos Pedro Miguel Ana Paula Fatima Santos Fujiro Nakombi Saída: Antonio Carlos Ana Paula 52

53 Vector de String Pode-se usar um vector de string da seguinte forma: vector <string> nome_variavel; Mas ela tem que ser lida primeira por uma string e depois colocada no vector. 53

54 Programa #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, n; string x; vector <string> nome; cin >> n; for (i = 0; i < n; i++) getline(cin, x); nome.push_back(x); 54

55 Programa for (i = 1; i <= n; i++) if (nome[i][0] == 'A') cout << nome[i] << endl; return 0; MEU PROGRAMA DEU ERRO!!! 55

56 Entrada e saída Entrada: 5 Antonio Carlos Pedro Miguel Ana Paula Fatima Santos Fujiro Nakombi Saída: Antonio Carlos Ana Paula 56

57 Exercícios URI 2137, 2174, 2587 Vá no URI e comece a resolver os problemas de string. 57

58 Agregados Heterogêneos Na linguagem C/C++, assim como nas linguagens atuais, existe uma forma de agregar-se informações de tipos diferentes, sem a necessidade de utilização de várias variáveis, ou seja, utilizando-se apenas uma única variável. 58

59 Agregados Heterogêneos Uma das formas genéricas de se fazer isto na linguagem C/C++ é a seguinte: struct NOME_DA_ESTRUTURA tipo 1 campo 1 ; tipo 2 campo 2 ; tipo 3 campo 3 ;... tipo n campo n ; ; 59

60 Exemplo Um professor que sua ajuda para fazer um programa que leia: o nome, matricula e as 4 notas que o professor vai atribuir ao aluno. O nome tem no máximo 50 caracteres, a matricula é um numero inteiro e as notas são valores reais com 1casa decimal. O programa deve imprimir todos os dados de entrada, a média final dos alunos, bem como, se ele for aprovado o conceito A se a média for maior e igual a 6.0, ou se for reprovado o conceito R, com a média for menor que 6.0. O professor tem no máxima 100 alunos. 60

61 Programa int main() freopen("entrada.txt", "r", stdin); int i, j, n; struct ALUNOS V[100]; double soma; scanf("%d", &n); 61

62 Programa for (i = 0; i < n; i++) soma = 0.0; scanf(" %[^\n]", V[i].nome); scanf("%d", &V[i].mat); for (j = 0; j < 4; j++) scanf("%lf", &V[i].nota[j]); soma += V[i].nota[j]; V[i].media = soma / 4; 62

63 Programa for (i = 0; i < n; i++) printf("%-20s - ", V[i].nome); printf("%10d - ", V[i].mat); for (j = 0; j < 4; j++) printf("%4.1lf - ", V[i].nota[j]); printf("%4.1lf - ", V[i].media); if (V[i].media >= 6.0) printf("a\n"); else printf("r\n"); return 0; 63

64 Entrada Entrada: 5 Antonio Carlos Pedro Miguel Ana Paula Fatima Santos Fujiro Nakombi

65 Saída Saída: Antonio Carlos Pedro Miguel Ana Paula Fatima Santos Fujiro Nakombi A R R R A 65

66 Exercícios URI