12 - Dados Estruturados Vetores, Matrizes e Strings

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1 12 - Dados Estruturados Vetores, Matrizes e Strings Unesp Campus de Guaratinguetá Curso de Programação Computadores Prof. Aníbal Tavares Profa. Cassilda Ribeiro Ministrado por: Prof. André Amarante Vetores, Matrizes e Strings 1

2 12.1 Dados Estruturados: Array Array - Definição Vetor ou Array é a forma mais familiar de dados estruturados. Um array é um conjunto de componentes do mesmo tipo, que podem ser acessados individualmente a partir de um único nome. Vetores, Matrizes e Strings 2

3 12.1 Array - Problema Dada uma relação de 5 estudantes, imprimir o número de matrícula de cada estudante, cuja nota é maior do que a média da classe. Vetores, Matrizes e Strings 3

4 12.1 Array - Problema 1 o. Algoritmo Início algoritmo Leia(num1,nota1,num2,nota2,num3,nota3,num4, nota4,num5,nota5) media (nota1+nota2+nota3+nota4+nota5) / 5.0 Se nota1 > media então escreva (num1) Se nota2 > media então escreva (num2) Se nota3 > media então escreva (num3) Se nota4 > media então escreva (num4) Se nota5 > media então escreva (num5) Fim algoritmo Vetores, Matrizes e Strings 4

5 12.1 Array - Solução 1 1. Uma variável para cada número de matrícula 100 variáveis 2. Uma variável para cada nota variáveis testes Vetores, Matrizes e Strings 5

6 12.1 Array - Definição Como estes dados têm uma relação entre si, podemos declará-los com um nome ÚNICO para todos os 100 elementos. Seja, por ex, um conjunto de 100 números = Lista Lista[0] Lista[3] Lista[99] Vetores, Matrizes e Strings 6

7 12.1 Array - Definição O elemento do vetor tem todas as características de uma variável e pode aparecer em expressões e atribuições. Lista[2] Lista[3] + Lista[20] Para somar todos os elementos da Lista: soma 0 para i 0 até 99 faça soma soma + Lista[i] Vetores, Matrizes e Strings 7

8 12.1Array - Características As características básicas de um Array são: é uma estrutura homogênea, isto é, é formada de elementos do mesmo tipo todos os elementos da estrutura são igualmente acessíveis, isto é, o tempo e o tipo de procedimento para acessar qualquer um dos elementos do Array são iguais cada elemento componente desta estrutura tem um nome próprio segundo sua posição no conjunto Vetores, Matrizes e Strings 8

9 Array - Solução 2 2 o. Algoritmo Início algoritmo Para i 0 até 4 faça Leia(num[i],nota[i]) soma 0,0 Para i 0 até 4 faça soma soma + nota[i] media soma/5 Para i 0 até 4 faça Se (nota[i] > media) então escrever (num[i]) Fim algoritmo Vetores, Matrizes e Strings 9

10 12.1 Dados Estruturados: Declaração de Vetores Na linguagem C a declaração do array é feita juntamente com as demais variáveis, e é preciso dizer qual é o tipo de dado que será armazenado no array. A declaração de um vetor com uma única dimensão é feita do seguinte modo: tipo nome_variavel[no. de elementos] Exemplo 1: int val[ 5 ]; Cria um vetor de nome val, de tamanho 5 e cujos elementos são do tipo int. val[0] val[1] val[2] val[3] val[4] Os índices variam de 0 até 4 Vetores, Matrizes e Strings 10

11 12.1 Dados Estruturados: Declaração de Vetores Observações: 1) O acesso a cada elemento do vetor é feito através de uma indexação da variável val. 2) Em C, a indexação de um vetor varia de zero a n-1, onde n representa a dimensão do vetor. Assim: Mas: val [0] acessa o primeiro elemento de val val [1] acessa o segundo elemento de val... val [4] acessa o último elemento de v val[5] está ERRADO (invasão de memória) Vetores, Matrizes e Strings 11

12 12.1 Dados Estruturados: Declaração de Vetores Exemplo 2: Para declarar um vetor com 50 números reais float custo[50]; float - Tipo de cada elemento do vetor 50 - No. de elementos do vetor custo - Nome do vetor custo[i] Aquilo que está na posição índice i do vetor custo Exemplo 3: Coloque o valor 34.6 na primeira posição do vetor custo e o valor 56.7 na última posição: custo[0] = 34.6; custo[49] = 56.7; Exemplo 4:Coloque no quarto elemento do vetor o dobro do valor do segundo elemento: custo[3] = 2* custo[1]; Vetores, Matrizes e Strings 12

13 12.1 Dados Estruturados: Declaração de Vetores A Linguagem C permite que se faça a declaração do vetor ao mesmo tempo que atribuição de valores iniciais. Exemplo 5: int val[5] = {3, 2, 6, 4, 5}; aqui foi declarado um vetor de inteiros com 5 elementos e atribuído a ele os valores entre chaves val[0] O acesso e a modificação dos elementos do vetor é feito diretamente sobre a variável. Exemplo 6: val[1] = val[1] + 1; val[3] = val[1]+ val[3]; val[0] val[1] val[2] val[3] val[4] val[1] val[2] val[3] val[4] Vetores, Matrizes e Strings 13

14 12.1 Dados Estruturados: Declaração de Vetores OBS:Se um vetor for declarado com n elementos e forem atribuídos inicialmente ao vetor, apenas k valores (k<n), então os primeiros k elementos do vetor serão iniciados com os respectivos valores e os restantes serão inicializados com ZERO. Exemplo 7: Suponha a seguinte declaração: int v3[10] = {10,33,45}; Neste caso os três primeiros elementos do vetor v3 (índices 0, 1 e 2) recebem os valores 10, 33 e 45 respectivamente. e todos os demais elementos recebem o valor ZERO Assim a declaração acima é equivalentes à: int v3[10] = {10,33,45,0,0,0,0,0,0,0}; Vetores, Matrizes e Strings 14

15 12.1 Dados Estruturados: Vetor - Problemas Programa 1: Criar um programa com um vetor de 10 inteiros tal que seus elementos são da forma v[i] = i+1. Imprimir o vetor. Programa 1 Usando vetores main() // incluir <stdio.h> e <stdlib.h> { int i; int v[10]; // Colocando valores em v. for(i=0; i < 10; i++) v[i] = i + 1; // Mostra os elementos de v -> v[i]. for(i=0; i < 10; i++) printf( %d ", v[i]); puts( ); // Mostra os indices i de v[i]. for(i=0; i < 10; i++) printf( v[%d] ", i); } // fim programa 1 2 v[0] v[1] V [ i ] = i + 1; Vetores, Matrizes e Strings 15 9 v[8] 10 v[9] printf( %d,v[i]); printf( v[%d],i);

16 12.1 Dados Estruturados: Vetor - Problemas Programa 2 : Fazer um programa que leia um conjunto de 10 elementos numéricos,a partir do teclado, armazene-os no vetor A e depois os imprima. #include <stdlib.h> #include <stdio.h> main() { int A[10]; int I; // inicio printf("digite os 10 elementos do vetor; sendo um em cada linha\n"); for (I=0; I< 10;I++)// ler o vetor scanf("%d",&a[i]); printf("vetor lido\n"); for (I=0; I<10;I++) // imprimir vetor printf("a[%d] = %d\n", I, A[I]); system("pause"); } Vetores, Matrizes e Strings 16

17 12.1 Dados Estruturados: Vetor - Problemas Programa 2 Exemplo de Execução Vetores, Matrizes e Strings 17

18 12.1 Dados Estruturados: Vetor - Problemas Programa 3: Criar um programa que armazene em um vetor os 10 primeiros termos da seqüência de Fibonacci. Imprimir o vetor. F(n)=F(n-1)+F(n-2) onde: n=0,1,2, 3,... e F(0) = F(1) = 1 Espiral de Fibonacci E I Programa 3 Fibonacci main() // incluir <stdio.h> e <stdlib.h> { int i; int v[10]; v[1] = v[0] = 1; // Colocando valores em v. for(i=2; i < 10; i++) v[i] = v[i-1] + v[i-2]; // Mostra os elementos de v -> v[i]. for(i=0; i < 10; i++) printf( %d ", v[i]); puts( ); // Mostra os indices i de v[i]. for(i=0; i < 10; i++) printf( v[%d] ", i); } // fim programa Vetores, Matrizes e Strings 18 I E

19 12.1 Dados Estruturados: Vetor - Problemas Programa 4 : Dada uma relação de 5 estudantes, imprimir a a nota do estudante cuja nota é maior que a média da classe. Etapas de Resolução 1. Ler e armazenar notas. 2. Calcular a média. 3. Exibir notas > média. O programa ao lado pode ser melhorado com o uso dos comandos const ou ainda define //Programa 4 Notas Maiores main() // incluir <stdio.h> e <stdlib.h> {int i; float v[5], media = 0.0; // Colocar valores em v. for(i=0; i < 5; i++) { printf( Insira Nota %d:,i+1); scanf( %f,&v[i]); } for(i=0; i < 5; i++) // Cálculo média. media=media+v[i]; media=media/5; printf( Media = %f \n, media); for(i=0; i < 5; i++) // Ver v[i]>media. if (v[i] > media) printf( v[%d] = %f \n", i+1,v[i]); } // fim programa Vetores, Matrizes e Strings 19

20 12.1 Dados Estruturados: Vetor - Problemas Programa 4 Exemplo de Execução Vetores, Matrizes e Strings 20

21 12.1 Vetor: Definição de Constantes Ao se escrever um programa, deve-se fazê-lo de modo que uma pequena alteração nos dados não provoque grandes transformações no código. O programa 4, por exemplo, foi escrito para rodar com um vetor de 5 elementos. Para que ele possa ser executado para um vetor de 40 elementos (40 alunos), é preciso alterar todas as ocorrências do número 5 pelo número 40. A solução para esse problema é a utilização de constantes, que uma vez alteradas, propagam o novo valor por todas as ocorrências. Uma constante nada mais é que um nome correspondendo a um valor fixo, isto é que não pode ser alterado ao longo da execução do programa. Vetores, Matrizes e Strings 21

22 12.1 Vetor: Definição de Constantes A definição de constantes pode ser feita de duas maneiras distintas: Através da palavra reservada const const tipo simbolo =valor; Através da diretiva de pré processamento #define #define simbolo valor OBS: As constantes declaradas com o #define devem ser feitas imediatamente após as linhas dos #includes. As constantes declaradas com o const podem ser feitas após os #includes ou após o main(). Pode-se então, reescrever o programa 4, usando constantes. Vetores, Matrizes e Strings 22

23 12.1 Vetor - Constantes - Uso do comando #define //Problema 4 Notas Maiores #include <stdio.h> #define n 5 //sem ponto e virgula main() { int i; float v[n], media = 0.0; // Colocar valores em v. for(i=0; i < n; i++) { printf( Insira Nota %d:,i+1); scanf( %f,&v[i]); } for(i=0; i < n; i++)// Cálculo média. media=media + v[i]; media=media/n; for(i=0; i < n; i++) // Ver v[i]>media. if (v[i] > media) printf( v[%d] = %f \n", i+1,v[i]); } // fim programa Quando o define é utilizado,o compilador substitui todas as ocorrências do símbolo pelo valor definido. Às constantes definidas com o símbolo #define chamam-se constantes simbólicas. Com a declaração: #define n 5 Em todo lugar onde aparecer a variável n, ela terá o valor constante igual a 5 Vetores, Matrizes e Strings 23

24 12.1 Vetor- Constantes - Uso do comando const O qualificador const permite ao programador informar que o valor de uma variável particular não deve ser modificado. Ou seja, a constante obtida com const existe fisicamente em uma dada posição de memória. Exemplo de declaração: const int n=5; //Problema 4 Notas Maiores //usando const #include <stdio.h> main() { const int n = 5; int i; float v[n], media = 0.0; // Colocar valores em v. for(i=0; i < n; i++) { printf( Insira Nota %d:,i+1); scanf( %f,&v[i]); } for(i=0; i < n; i++)// Cálculo média. media=media+v[i]; media=media/n; for(i=0; i < n; i++) //Ver v[i]>media. if (v[i] > media) printf( v[%d] = %f \n", i+1,v[i]); } // fim programa Vetores, Matrizes e Strings 24

25 Unesp-Campus de Guaratinguetá 12 - Vetores FIM Aula 12 Referências dos slides Curso de Programação de Computadores Prof. Aníbal Tavares Profa. Cassilda Ribeiro Prof. Décio Mourão Prof. Galeno Sena Vetores, Matrizes e Strings 25