Computação e Programação (2010/2011-1º Semestre) 1º Exame: 27.1.2011 DURAÇÃO: 2 horas MEMec - LEAN Leia com atenção os pontos que se seguem: Comece por escrever o seu nome e número nesta folha, e número, primeiro e último nome nas restantes. Não desagrafe as folhas. Não se tiram dúvidas durante a realização da prova. A prova é sem consulta. Escreva as suas respostas nos espaços indicados (e se necessário, no verso da página). Pode utilizar as duas últimas folhas em branco como rascunho; Inicie a prova apenas quando o docente der indicação. Nome Número 1/14
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P1 Análise e depuração de código em MATLAB (7 valores) NOTA: utilize o símbolo para indicar mudança de linha e o símbolo para indicar tabulação horizontal. 1.a) Apresente o(s) resultado(s) enviado(s) para o monitor em cada um dos seguintes casos? matriz = [1.2 2.4 5.1]; fprintf('%4.2f \t %4.2f \t %4.2f \n', matriz); RESPOSTA: 1.20 2.40 5.10 (0.5v) a = 0; while 1 if a > 9 break fprintf('x = %d \n', a) a = a + 4; x = 0 x = 4 x = 8 RESPOSTA: (0.5v) frase = 'Alameda' letra = 'a'; indice = (frase == letra) novafrase = frase(indice) frase = Alameda RESPOSTA: indice = 0 0 1 0 0 0 1 novafrase = aa (0.5v) 3/14 Número: Primeiro e Último Nome:
cromo(5) = struct('datainicio', 19181214,... 'datafim', 19191005,... 'nome', ' João do Canto e Castro',... 'notas', 'Partido Nacional Republicano'); cromo(1) = struct('datainicio', 19110824,... 'datafim', 19150525,... 'nome',' Manuel José de Arriaga',... 'notas', 'Partido Republicano Português'); RESPOSTA: (0.5v) Nome: Manuel José de Arriaga Nome: Nome: João do Canto e Castro for k = 1:2:5 fprintf('nome: %s\n', cromo(k).nome) a = myfun1(2, 2, 2); b = myfun1(2, 4, 1, 3); a + b RESPOSTA: (0.5v) myfun1.m function res = myfun1(varargin) res = 1; for i = 1:nargin, res = res * varargin{i}; 32 myfun2 = @(a,b,x) a*x^2+b; fprintf('res = %d \n',myfun3(2,3,1,myfun2)) res = 5 RESPOSTA: (0.5v) myfun3.m function res = myfun3(a1,a2,a3,f) res = f(a1,a2,a3); 4/14
1.b) Prete-se ler o conteúdo de 18 ficheiros com informação relativa aos presidentes da República Portuguesa para um array de estruturas, de nome cromos. Cada ficheiro contém a seguinte informação relativa a um presidente: Nome; Data(s) de início de mandato(s); Data(s) de fim de mandato(s); Notas gerais. Os ficheiros são identificados com o nome cromok.dat, onde K representa o índice do ficheiro entre 1 e 18. A Figura 1 exibe o caso de um Presidente que cumpriu dois mandatos: o primeiro entre 06 de Agosto de 1915 e 02 de Dezembro de 1917 e o segundo entre 11 de Dezembro de 1925 e 31 de Maio de 1926. Figura 1: exemplo do ficheiro cromo3.dat. Cada um dos seguintes programas tem cinco situações de erro e cinco de omissão de comentários (várias linhas de comentários seguidas contam como uma única omissão). Complete ou corrija as situações detectadas em cada caso para que os programas executem correctamente. NOTA IMPORTANTE - Para modificar o código deve proceder do seguinte modo: Na sua resposta deve apenas assinalar situações para as quais o código está incorrecto, devo escrever na linha respectiva a alteração proposta. Caso necessite de adicionar novas linhas numere-as utilizando a linha anterior como base, seguida de um ponto e das letras a, b, etc. RESPOSTA 1: letra = input('resposta(s/n): ',s); 2: if letra == 's' letra == 'S' 3: 4: elseif letra == 'n' letra == 'N' 5: 6: else 7: 8: disp('continuar') disp('parar') disp(erro) 1: letra = input('resposta(s/n): ','s'); 2: 3: 4: elseif letra == 'n' letra == 'N' 5: 6: 7: disp('erro') 8: 5/14 Número: Primeiro e Último Nome:
função separadatas.m RESPOSTA: (2.0v) 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: function [dataout] = separadatas(datain) % Separação / conversão entre formatos de datas: % datain: cadeia de caracteres AAAA-MM-DD % dataout: valor numeric do tipo AAAAMMDD dataout = []; while true % Separação em cadeias de caracteres divididas pelo espaço [data datain = strtok(datain); % Interrompe o ciclo de repetição caso "data" seja vazio if isempty(data) break else indice = (data ~= '-'); % Remoção dos hífens e conversão para o tipo numérico novadata = str2num(data(indice)); % Construção do vector de datas por actualização de dataout dataout = [dataout novadata]; 6/14
função leituracromos.m RESPOSTA: (2.0v) 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 20: 21: 22: 23: 24: 25: 26: function cromo = leituracromos() % Leitura dos ficheiros cromok.dat para a estrutura cromo. % não tem entradas % a saída é um array de estruras for k = 18:-1:1 % Construção do nome do ficheiro nomeficheiro = sprintf('cromo%d.dat', k); fid = fopen(nomeficheiro,'rt'); % Validação se o ficheiro foi bem aberto if fid == -1 error('erro na Abertura'); % Carrega a informação do ficheiro para a estrutura else cromo(k).nome = fgetl(fid); data = fgetl(fid); cromo(k).datainicio = separadatas(data); data = fgetl(fid); cromo(k).datafim = separadatas(data); cromo(k).notas = fgetl(fid); % Fecho do ficheiro fecho = fclose(fid); if fecho == -1 error('erro no Fecho'); 7/14 Número: Primeiro e Último Nome:
P2 Análise de Problema e Algoritmo (5 valores) NOTA IMPORTANTE: a robustez dos programas ao tipo de entrada apenas deve ser considerada quando explicitamente pedida no enunciado da pergunta! Prete-se implementar um programa que calcule e apresente no ecrã a média aritmética de uma série de dados com dimensão arbitrária, ou seja. Os valores da série são números inteiros positivos,. Inicialmente o programa deve pedir ao utilizador a dimensão da série de dados. De seguida, os valores da série são introduzidos pelo utilizador, um por um. A expressão para o cálculo da média aritmética é dada por: O resultado da média deverá ser apresentado no ecrã com uma precisão de duas casa decimais. Exemplo de utilização: se o utilizador escolher uma dimensão da série, poderá introduzir valores sequencialmente, por exemplo 3, 2 e 3, o que irá resultar num valor médio. [0,5 val] 2.a) Descreva as entradas/saídas do programa. Entradas: dimensão, elementos da série de dados Saídas: média dos valores da série [1,0 val] 2.b) Descreva a especificação funcional e os requisitos [EF] Pedir dimensão da série de dados [EF] Pedir elementos da série de dados, um por um [EF] Efectuar o cálculo da média dos valores da série [REQ] Apresentação do resultado com uma precisão de duas casa decimais [REQ] Os valores da série são números inteiros positivos [0,5 val] 2.c) Descreva os métodos de processamento [1] 8/14
[1,0 val] 2.d) Descreva a abordagem Top-down [2,0 val] 2.e) Escreva o algoritmo 1. Pedir o valor de n 2. Repetir para i = 1 até n a. Pedir o valor de x i 3. Calcular a média da série com a expressão [1] 4. Apresentar o valor da média com precisão de 2 casas decimais 9/14 Número: Primeiro e Último Nome:
P3 Codificação de Programas em MATLAB (7 valores) NOTA IMPORTANTE: a robustez dos programas ao tipo de entrada apenas deve ser considerada quando explicitamente pedida no enunciado da pergunta! [1,0 val] 3.a.i) Um número complexo é dado na forma, onde é a parte real, é a parte imaginária e o operador. Escreva a função apresentacomplexo.m, que recebe como argumentos uma estrutura z com as partes real, z.a, e imaginária, z.b, do número complexo. De seguida a função apresenta no ecrã o número complexo no formato com os valores respectivos (use uma precisão de duas casas decimais). Por exemplo: >> apresentacomplexo(2.12,3.3) z = 2.12 + i * 3.30 Resolução: apresentacomplexo.m function apresentacomplexo(z) fprintf('z = %.2f + i * %.2f \n',z.a,z.b) 10/14
[1,0 val] 3.b.ii) Escreva o driver da função, driverapresentacomplexo.m, que pede ao utilizador os valores das partes real e imaginária do numero complexo e, a seguir, faz a chamada à função apresentacomplexo.m para apresentar no ecrã o número no formato adequado. Por exemplo: >> driverapresentacomplexo Parte Real: 2.12 Parte Real: 3.3 Número Complexo: z = 2.12 + i * 3.30 Resolução: driverapresentacomplexo.m z = struct('a',[],'b',[]); z.a = input('parte Real: '); z.b = input('parte Imaginária: '); fprintf('número Complexo: '); apresentacomplexo(z) 11/14 Número: Primeiro e Último Nome:
[3,0 val] 3.c) A soma dos primeiros termos de uma série geométrica convergente é dada por, Escreva um script em MATLAB que calcule e apresente no monitor cada um dos primeiros termos da série, bem como a sua soma. O script deve pedir ao utilizador os parâmetros da série (,, ) que deverão ser validados com as condições e. O programa só deve terminar após opção do utilizador, caso contrário deve pedir novos parâmetros e repetir o cálculo. Resolução: calculasomaserie.m while true a = input('a = '); while true n = input('n = '); if n > 1 break fprintf('o parâmetro n tem que ser maior que 1. \n'); while true r = input('r = '); if abs(r) < 1 break fprintf('o valor absoluto de r tem que ser menor que 1. \n'); soma = 0; for k = 0:(n-1) termo = a * r^k; soma = soma + termo; fprintf('a*r^%d = %f \n',k,termo); fprintf('soma = %.2f \n',soma); opcao = input('prima (T)erminar, ou outra tecla para continuar: ','s'); if lower(opcao) == 't' break 12/14
P4 Interface Gráfica do Utilizador - GUI (3 valores) Prete-se implementar uma GUI, tal como se mostra no esboço da Figura 1, para conversão de unidades de comprimento - de polegadas para centímetros (1 in = 2.54 cm). As caixas a tracejado delimitam as várias componentes e controlos que constituem a GUI. (A) (B) (C) (D) (E) Figura 2: esboço da GUI para conversão entre unidades de comprimento. O modo de operação da GUI é o seguinte: o utilizador escreve o valor em polegadas a converter na caixa identificada pela componente (A). O utilizador pressiona o controlo (E), to como resultado a actualização do texto na componente (C) com o valor em centímetros resultante do cálculo. [1,0 val] 4.a) Complete a tabela seguinte enunciando os nomes das componentes/controlos da GUI e respectivas propriedades. Tipo de Componente Propriedades String Tag FontSize (A) Edit text 1.00 edtvalorin 15 (B) Static text in = sttunidadesin 15 (C) Static text 2.54 sttvalorcm 15 (D) Static text cm sttunidadescm 15 (E) Push Button Converter pbconverter 15 13/14 Número: Primeiro e Último Nome:
[2,0 val] 4.b) Complete, a partir do protótipo do cabeçalho que se apresenta a seguir, o código da callback para o botão Converter. % --- Executes on button press in pbconverte. function pbconverte_callback(hobject, eventdata, handles) % hobject handle to pbconverte (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) Resolução: stringin = get(handles.edtvalorin,'string'); valorin = str2num(stringin); valorcm = valorin * 2.54; stringcm = num2str(valorcm); set(handles.sttvalorcm,'string', stringcm); guidata(hobject,handles); Exemplos de utilização: NOTAS: Sintaxe Descrição get(h,'propriedade') Retorna o conteúdo do atributo 'PROPRIEDADE' da estrutura H. set(h,'propriedade', VALOR) guidata(h1,h2) Actualiza o atributo 'PROPRIEDADE' da estrutura H com o conteúdo de VALOR. Armazena na estrutura de atributos e propriedades H1 o conteúdo da estrutura H2. 14/14