PRG1-2013-2-Engenharia Programação 1 - Engenharia

PRG1 - PROGRAMAÇÃO I

DADOS DA DISCIPLINA

CARGA HORÁRIA

TOTAL: 72 HORAS (4 HORAS/SEMANA)

TEÓRICA: 36 HORAS

LABORATÓRIO: 36 HORAS

DIAS COM AULA: 36 (18 semanas)

EMENTA

Introdução a lógica de programação e algoritmos. Constantes, variáveis e tipos de dados. Operadores aritméticos, relacionais e lógicos. Concepção de fluxograma e pseudocódigo. Estruturas de decisão e estruturas de repetição. Introdução a linguagem de programação c. Vetores de caracteres e multidimensionais. Ponteiros e aritmética de ponteiros. Funções: chamada por valor e por referência. Chamada recursiva de funções. Tipos de dados compostos. Operação com arquivos textos e binários.

Bibliografia Básica

• SCHILDT, Herbert. C Completo e Total - 3.ed. [S.l.]: Makron, 1997. 830p. ISBN 978-8534605953

Referências Complementares

• Apostila adotada: Curso de Linguagem C - Engenharia Elétrica - UFMG

• Apostila sobre Lógica de Programação

AULAS

AULA 1 DIA 15/08/2013

AULA 1 DIA 15/08/2013 Como fazer um churrasco Vamos observar atentamente este vídeo para iniciarmos o nosso curso de programação: EmbedVideo received the bad id "U0xSYIXE9vo#!" for the service "youtube". O que tem o churrasco com a nossa aula?? Trata-se de uma sequência de passos para execução de um objetivo. EXERCÍCIO: Na forma textual, descrever as etapas para fazer um bom churrasco. O que é um algoritmo Um algoritmo pode ser visto como uma sequência de instruções ou operações que resolvem um dado problema. A receita de um bom churrasco corresponde a um algoritmo. Como representar um algoritmo ? Uma forma é representar na forma textual ordenada: 1.Comprar a carne 2.Colocar carvão na churrasqueira 3.Acender o carvão 4.Cortar a carne (picanha) 5.Espetar a carne 6.Salgar a carne 7.Colocar a carne na churrasqueira 8.Aguardar a carne ficar no ponto desejado 9.Bater a carne 10.Servir a carne Outras formas são mais apropriadas para o uso no meio computacional: pseudo-código fluxogramas A PENSAR: É possível mudar a ordem das instruções? É possível paralelizar algumas instruções? O problema da raposa, do milho e da galinha EmbedVideo received the bad id "yifW9XueSaI#!" for the service "youtube". EXERCÍCIO 1: Descrever na forma de etapas um solução para o problema da raposa, do milho e da galinha. Note que somente é possível escrever o algoritmo se tivermos uma solução para o problema. EXERCÍCIO 2: Descrever na forma de etapas uma solução para o problema dos canibais/padres. Torres de Hanoi Veja este jogo: EmbedVideo received the bad id "hLnuMXO95f8#!" for the service "youtube". EXERCÍCIO 3: Escrever na forma de etapas numeradas a solução para o problema das torres de Hanói usando 3 discos. EXERCÍCIO 4: Escrever na forma de etapas numeradas a solução para o problema das torres de Hanói usando 4 discos. E para quem são os algoritmos? Uma receita de bolo é apropriada para ser executada por um ser humano. Um procedimento de como trocar um pneu também. Mas muitas vezes queremos que o algoritmo seja executado por uma máquina! O computador é perfeito para isto! Neste curso vamos nos concentrar no desenvolvimento de algoritmos simples, desde a sua concepção até a sua implementação através de uma LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO - a linguagem C , por exemplo. Um PROGRAMA implementa um algoritmo. É o algoritmo materializado na forma de uma sequência de instruções. Neste sentido, vamos entender minimamente o funcionamento de um computador (próxima aula) A Descrição de Algoritmos usando Fluxogramas Um fluxograma é uma linguagem semi-gráfica que pode ser utilizada para descrição de algoritmos. Exemplo: O algoritmo de cálculo da média de dois números: Pontos fortes: permite fácil entendimento do algoritmo, mesmo para pessoas leigas; Ponto fraco: a descrição das estrutura dos dados inexiste. O usuário deve descrevê-los a parte; Observe no exemplo anterior que nada é dito sobre as variáveis NUM1, NUM2 e MEDIA. Símbolos de um Fluxograma Teste de Mesa Constantes, Variáveis Algoritmos operam sobre dados. O que podem ser estes dados? Variáveis e Constantes No exemplo anterior podemos identificar três variáveis NUM1, NUM2 e MEDIA Também podemos identificar uma CONSTANTE. O número 2. Tipo de Variáveis: Numéricas: reais e inteiras Ex: NUM1 = 5.5 /* NUM1 é uma variável real */ Booleanas: true ou false Ex: RES = TRUE /* RES é uma variável booleana */ caracter: Ex: LETRA = 'A' alfanumérica Ex: FRASE = "ALO MUNDO" E como estas variáveis armazenam os dados?? Depende da linguagem usada. Vamos passar uma primeira noção do C Expressões Expressões sentenças que relacionam variáveis e constantes através de operadores matemáticos e que RESULTAM em um valor. A instrução do algoritmo: MEDIA = (NUM1 + NUM2) / 2 será considerada como uma expressão, que usa os operadores '+', '/' e '=' O operador '=' é um OPERADOR DE ATRIBUIÇÃO e indica que a expressão do lado direito do '=' será atribuída a variável do lado esquerdo. Neste curso, para mantermos coerência com a Linguagem C, consideraremos que a expressão como um todo resulta no valor que é atribuído a variável. Operadores Aritméticos Os operadores aritméticos que usaremos neste curso serão os disponíveis no C: Operador Significado + adição - subtração * multiplicação / divisão % resto O único operador desconhecido aqui é o resto, cujo significado é o resto entre dois númerosinteiros. Exemplo, se B possui o valor 9, então o resultado da atribuição na expressão: A = B%2 será 1. Representando o algoritmo com pseudo-código ALGORITMO MEDIA VARIAVEIS NUM1: INTEIRO NUM2: INTEIRO MEDIA: REAL INICIO LER NUM1 LER NUM2 MEDIA = (NUM1+NUM2)/2 MOSTRAR MEDIA FIM </syntaxhighlight> Representando o algoritmo em linguagem C #include <stdio.h> main() { int num1,num2; float media; scanf("%d",&num1); scanf("%d",&num2); media = (num1+num2)/2.0; prinft("media = %f\n", media); } Exercícios 1.Fazer um algoritmo na forma de fluxograma para calcular o valor y de uma função de uma reta $y=5x+2$ dado x. Identifique quem são as variáveis e constantes do problema. 2.Fazer um algoritmo na forma de fluxograma para calcular o DELTA de uma equação do segundo grau, dados os coeficientes a e b. OBS: $DELTA=b^{2}-4ac$ 3.Implementar um algoritmo na forma de fluxograma para calcular o ponto de intersecção de duas retas dados: a1,b1,a2 e b2. 4.Implementar um algoritmo na forma de pseudocódigo para calcular a conversão de CELSIUS para Farenheit. 5.Implementar um algoritmo na forma de pseudo-código para calcular a corrente sobre um resistor, dado a tensão V aplicada sobre ele. Considere um resistor com R constante de 1K ohm. 6.Incremente o exercício 5 para computar também a potência dissipada sobre o resistor. 7.Implementar um algoritmo na forma de pseudo-código para converter um ângulo em radianos para graus.

AULA 2 DIA 19/08/2013

AULA 2 DIA 19/08/2013 Objetivos O aluno deverá saber utilizar expressões com: Operadores Relacionais e Lógicos Comandos de Decisão Comandos de decisão com aninhamento Operadores relacionais Os operadores relacionais permitem realizar comparações entre dois operandos. Os operadores são os seguintes: Operador Significado > maior que >= maior ou igual que < menor que <= menor ou igual que == igual a (se o operando a esquerda é maior que o da direita) != diferente de (se o operando a esquerda é diferente do da direita) Note que com operadores lógicos podemos construir expressões tais como indicado no exemplo abaixo: Exemplo: O algoritmo abaixo lê dois número inteiros para dentro das variáveis A e B e atribue a variável X o resultado da comparação do primeiro com o segundo. Se ALGORITMO exemplo VARIÁVEIS: A: inteiro B: inteiro X: booleana INÍCIO LER A LER B X = A>B MOSTRAR "A expressão A>B é ", X FIM </syntaxhighlight> Exercício: Fazer um fluxograma para o algoritmo acima. Operadores Lógicos É possível construir expressões ainda mais completas usando os operadores lógicos, apresentados abaixo: Operador Significado && AND (E) || OR (OU) ! NOT (NÃO) Uma expressão lógica tem como resultado da sua avaliação um valor VERDADEIRO ou FALSO. Para manter a coerência com a linguagem C qualquer expressão que resultar em 0 será considerada FALSA e se resultar em algo diferente de 0 será considerada verdadeira. Exemplo: Considere uma variação do exercício anterior onde se compara 3 números inteiros: o primeiro com o segundo e o primeiro com o terceiro. ALGORITMO exemplo VARIÁVEIS: A: inteiro B: inteiro C: inteiro X: booleana INÍCIO LER A LER B LER C X = A>B E A < C MOSTRAR "A expressão A>B E A<C é ", X FIM </syntaxhighlight> Sheldon e o fluxograma da amizade Vamos observar o fluxograma da amizade do Sheldom da série de TV "Big Bang Theory" EmbedVideo received the bad id "VAX4jLlNo-Q#!" for the service "youtube". Observe que a caixa no formato de LOSANGO permite testar uma condição: é uma caixa de decisão. Controle do Fluxo de Execução: Estruturas de Decisão Você deve ter observado que instruções simples (retângulo) possuem uma entrada e uma saída indicando que o fluxo de saída está claramente determinado. Em algumas situações é necessário realizar algum teste sobre uma expressão e neste caso a execução é condicional. O teste da expressão pode resultar em VERDADEIRO e neste caso uma sequência de ações é realizada. Se o resultado for FALSO, uma outra sequência é realizada. Seja o problema: Problema do Controle de Acesso PROBLEMA: Controlar o acesso a uma porta usando uma senha pré-configurada no sistema. DADO DE ENTRADA: SENHA (variável alfanumérica) DADO DE SAÌDA: porta aberta (simulado com msg "PORTA ABERTA") ou mensagem de "SENHA NAO CONFERE" VARIÁVEIS: SENHA (tiipo alfanumérica) Algoritmo usando Fluxograma Algoritmo usando Pseudo-código ALGORITMO ControleAcesso VARIÁVEIS SENHA: alfanumérica INICIO LER SENHA SE SENHA=="alfa" ENTÃO "Abrir a porta" SENÃO "Senha não confere" FIMSE IR PARA INICIO FIM </syntaxhighlight> Aninhamento de estruturas de decisão Note que é possível aninhar estruturas de decisão. Seja o exemplo ebaico que lê três lados de um possível triângulo e imprime se NÂO é um triângulo, ou, caso seja, imprime se é EQUILÁTERO, ISÓSCELES ou ESCALENO. ALGORITMO trangulo VARIAVEIS lado1,lado2,lado3: real INICIO SE lado1>(lado2+lado3) OU lado2>(lado1+lado3) OU lado3>(lado1+lado2) ENTÃO MOSTRAR "não é triângulo" SENÃO SE lado1==lado2 E lado1==lado3 ENTÃO MOSTRAR "equilatero" SENAO SE lado1==lado2 OU lado1==lado3 OU lado2==lado3 ENTÃO MOSTRAR "isósceles" SENÃO MOSTRAR "escaleno" FIMSE FIMSE FIM </syntaxhighlight> Exercícios EXERCÍCIO 1: Elaborar um fluxograma para o o problema de controle de acesso prevendo um procedimento para modificar a senha de acesso. Neste caso a senha deverá ser armazenada em uma variável. Para tanto, assuma a existência de uma senha de administrador fixa (por exemplo, "ADMIN"). Se a senha do administrador for fornecida, mostrar uma mensagem de ENTRE COM A NOVA SENHA de senha. EXERCÍCIO 2: Inserir a noção de UserID. Para abrir a porta o usuário entra com o UserId e com a senha. De fábrica o UserId é "alfa" e a senha "alfa". O UserId do admin é "admin" e a senha "beta". EXERCÍCIO 3: Inserir a noção de bloqueio do usuário. Se o usuário comum tentar 3 vezes e errar ele é bloqueado. A mudança de UserId deve desbloquear o usuário.

AULA 3 DIA 23/08/2013

AULA 3 DIA 23/08/2013 Objetivos O aluno devera ser capaz de: descrever o processo de compilação; diferenciar código fonte, objeto e executável; compilar, executar pequenos programa em C usando o gcc; declarar e usar variáveis locais inteiras e reais; usar as funções de entrada e saída: scanf() e printf. Possíveis linguagens de programação Na prática, é inviável desenvolver programas complexos em LINGUAGEM DE MÁQUINA. Em geral, utilizamos linguagens de ALTO NÍVEL que podem, de alguma forma, serem traduzidas (compiladas) para a linguagem de baixo nível ou interpretadas em tempo de execução. Exemplo: Linguagem C Fortran Basic C++ Pascal Java Python Neste curso utilizaremos a linguagem C. Por que? É uma linguagem muito usada na implementação de produtos eletrônicos, incluindo àqueles voltados as Telecomunicações. Introdução a linguagem C Histórico EmbedVideo received the bad id "rGCbvqz6Kt4#!" for the service "youtube". Características da Linguagem O C K&R (uma especificação informal da linguagem) e o ANSI C linguagem imperativa e procedural. Visão geral do processo de compilação com gcc Linguagens compiladas (ex: C) versus linguagens interpretadas (ex: Basic) Compilando um programa C Neste curso usaremos o compilador da coleção gcc do projeto GNU. O manual completo do gcc pode ser encontrado aqui. O processo de desenvolvimento do programa envolve: Editar o programa com um editor de texto tal como o vi ou gedit; Salvar o programa com a terminação ".c" (ou ".h" se for um cabeçalho); NOTA: crie um diretório para trabalhar nos exercícios que se seguem: mkdir ExerciciosC cd Exercicios Exemplo: salve o programa abaixo como teste.c #include <stdio.h> main() { printf("Alo Mundo\n"); } Compilar/gerar executável do programa usando o gcc: gcc teste.c -o teste Testar o programa: ./teste Nota: o atributo -o permite que se forneça um nome para o executável diferente de a.out É possível somente compilar (gerar código objeto): gcc -c teste.c Observe os subprodutos listando com detalhes: ls -l Estrutura do Programa em C Um programa em C pode ser visto como um conjunto de uma ou mais funções: #include <stdio.h> main() { printf("Alo Mundo\n"); } No programa acima temos uma única função: a função main() Uma função é um pedaço de código delimitado por chaves e com um nome. Todo programa C bem comportado deve ter um função main. A primeira instrução desta função é o ponto de entrada do código do usuário. A primeira instrução do programa acima é uma chamada a uma função da biblioteca: o printf(). Esta função permite mostrar dados no terminal. Não é possível colocar instruções fora de funções! Declarando variáveis inteiras e reais locais No "c" temos que declarar as variáveis que serão utilizadas no programa. Se estas variáveis forem declaradas DENTRO da função elas serão "vistas" somente localmente (escopo local). Este conceito será estendido para blocos de códigos posteriormente. #include <stdio.h> main() { /* aqui começam as declarações de variáveis */ int x; /* declaração de uma variável inteira */ float y; /* declaração de uma variável real */ /* aqui começam as instruções do programa principal */ x=5; /* atribuindo o valor 5 (constante) a variável x */ y=6.5; } No exemplo anterior criamos duas variáveis : x e y. Lembrando que variáveis podem ser vistas como um lugar que pode armazenar um valor. Para simplificar ainda mais, podemos imaginar a variável como uma CAIXA onde podemos armazenar um valor. A CAIXA possui um nome e um tipo. O nome IDENTIFICA a CAIXA enquanto o tipo da variável determina a natureza dos valores que podemos armazenar na CAIXA: +-----+ | 5 | x +-----+ A variável x é do tipo int e, portanto, está apta a armazenar valores inteiros. Já a variável y é do tipo float e está apta a receber valores reais. +-----+ | 6.5 | y +-----+ Observe que as instruções de atribuição acima envolvem constantes também. Funções de entrada e saída de dados No "c" não existe instrução especialmente para leitura ou saída de dados. Este procedimento é realizado através de funções da biblioteca. Na sequência são mostradas duas funções "clássicas" de entrada e saída de dados: o printf() - já apresentado - e o scanf(). Esta última função permite entrada de dados. #include <stdio.h> main() { int x; /* declaração de uma variável inteira */ float y; /* declaração de uma variável real */ printf ("Entre com o valor de x "); scanf("%d",&x); printf ("Entre com o valor de y "); scanf("%f",&y); printf ("O valor de x é %d\n",x); printf ("O valor de y é %f\n",y); } Construindo expressões no C Operador de Atribuição O operador de atribuição = é amplamente usado para atribuir valores para variáveis. Veja o exemplo abaixo. Dois números do tipo float são lidos para as variáveis x e y e a média é calculada e colocada na variável média. #include <stdio.h> main() { float x,y; float media; printf("Entre com x\n"); scanf("%f", &x); printf("Entre com y\n"); scanf("%f", &y); media = (x+y)/2; printf("Valor de media = %f\n",media); } Um diferencial do C com relação a outras linguagens é que a atribuição pode ser realizada várias vezes dentro de uma mesma instrução. Veja o exemplo: #include <stdio.h> main() { int x,y,w; x=1; w=y=x+1; printf("x=%d y=%d w=%d\n", x,y,w); w=2*(y=x+1); printf("x=%d y=%d w=%d\n", x,y,w); } NOTE que o código: w=2*y=x+1; produz um erro de compilação: erro: lvalue required as left operand of assignment Ver conceito de lvalue e rvalue aqui. O problema é que A ESQUERDA do sinal de atribuição sempre deve existir uma referência a uma área de memória (normalmente uma variável). A semântica da atribuição é copiar o valor computado a direita PARA a área referenciada a esquerda. Operadores aritméticos Já temos vistos expressões aritméticas com operadores básicos (+,-,*,/). Além destes operadores temos os seguintes: Operador Significado % resto de uma divisão ++ incrementa o operando em uma unidade -- decrementa o operando em uma unidade Exemplo 1 #include <stdio.h> main() { int x,y; printf("Entre com x\n"); scanf("%d", &x); y=x%2; printf("resto x divido por 2 =%d\n",y); } Exemplo 2 #include <stdio.h> main() { int x,y; printf("Entre com x\n"); scanf("%d", &x); y=x++; printf("Valor de y =%d e o valor de x = %d\n",y, x); x=1; y=++x; printf("Valor de y =%d\n",y); } Exemplo 3 #include <stdio.h> main() { int x,y; printf("Entre com x\n"); scanf("%d", &x); y=x--; printf("Valor de y =%d\n",y); } Note que existe uma diferença entre y = x--; e y = --x; Exemplo 4 #include <stdio.h> main() { int x,y; x=1; y = x+++x++; printf("x=%d y=%d\n", x,y); x=1; y = ++x+x++; printf("x=%d y=%d\n", x,y); } Operadores Relacionais e Lógicos Os operadores relacionais e lógicos são os mesmos vistos na aula anterior. Operador Significado > maior que >= maior ou igual que < menor que <= menor ou igual que == igual a (se o operando a esquerda é maior que o da direita) != diferente de (se o operando a esquerda é diferente do da direita) Operador Significado && AND (E) || OR (OU) ! NOT (NÃO) Ver Operadores Relacionais e Lógicos Comandos de decisão if() e if() else #include <stdio.h> main() { int x; /* declaração de uma variável inteira */ int y; /* declaração de uma variável inteira */ printf ("Entre com o valor de x "); scanf("%d",&x); printf ("Entre com o valor de y "); scanf("%d",&y); if (y>x) printf("MSG1:y é maior que x\n"); if (y>x) printf("MSG2:y é maior que x\n"); else printf("MSG3:y é igual ou menor que x\n"); } Outro exemplo, usando blocos: #include <stdio.h> main() { int x,y,z; /* declaração de uma variável inteira */ printf ("Entre com o valor de x "); scanf("%d",&x); printf ("Entre com o valor de y "); scanf("%d",&y); if (y>x) { printf("MSG1: y é maior que x\n"); z = y-x; printf("MSG2: Neste caso z = %d\n", z); } else { printf("MSG3: y é igual ou menor que x\n"); z = x-y; printf("MSG4: Neste caso z = %d\n", z); } } No C, qualquer expressão que resulta em 0 é considerada FALSA e qualquer expressão com valor diferente de 0 é VERDADEIRA. Exemplo: if (2) printf("expressão sempre VERDADEIRA"); if ('2') printf("expressão sempre VERDADEIRA"); if (1-1) printf("expressão sempre FALSA"); if (x=1) /* um erro comum - sinal de atribuição no lugar de == */ printf("expressão sempre VERDADEIRA"); Tipo Char Uma variável do tipo caracter é tratada como um número inteiro e declarada com o tipo char, que na prática é um número inteiro de byte. Exemplo #include <stdio.h> main () { char x='A',y=65,w=0x41,z; scanf("%c",&z); printf("Caracter lido = %c\n",z); printf("Caracter lido = %d\n",z); printf("Caracter lido = %x\n",z); if (z==x) printf("Iguais 1\n"); if (z==y) printf("Iguais 2\n"); if (z==w) printf("Iguais 3\n"); } Limpando sujeira do teclado Indentação Indentação Estilos Exercícios Implementar um programa C que converte temperaturas de graus Fahrenheit para Celsius. Implementar um programa que lê um número inteiro e imprime se o número é par ou ímpar. SUGESTÃO: Usar o operador de resto. Implementar um programa em C para ler dois números inteiros e imprimir uma mensagem indicando se os números lidos são iguais ou diferentes. Caso sejam diferentes, computar a média dos mesmos. Implementar um programa para ler 4 números inteiros e imprimir uma mensagem se a soma dos dois primeiros for igual ou menor a soma dos dois últimos. Implementar um programa para ler dois números reais e, na sequência, um número inteiro. Se o número inteiro for 1 os dois números iniciais deverão ser somados, se for 2 eles serão subtraídos, se for 3 eles serão multiplicados e se for 4 serão divididos. Mostrar mensagem de erro se o número inteiro não estiver na faixa de 1 a 4. Mostrar mensagem caso a divisão não seja possível. Implementar um programa em C para receber a resistência em ohms de 2 resistores e então calcular a resistência série e paralela dos mesmos. Um estudo sobre sensibilidade de pessoas a temperaturas da água identificou que a maioria das pessoas considera fria a água com temperaturas abaixo de 25 graus, morna entre 25 e 30 graus, e quente acima de 30 graus. Escreva um algoritmo na forma de fluxograma que mostre as palavras "fria", "morna" ou "quente" dependendo da temperatura da água que for informada. Implemente o algoritmo na forma de um programa C. Implementar um programa que recebe três números reais e então o programa testa se estes números podem formar um triângulo EQUILÁTERO, ISÓSCELES, ESCALENO ou NÃO pode ser triângulo. (ver aula anterior). Implementar um programa calculadora em que são fornecidos dois números reais e a operação na forma de um operador +,-,x e /. O programa deve mostrar o resultado da operação. Exercícios adicionais Exercício 1 Considere dois vetores A e B dados pelas coordenadas em (x,y) em um espaço n dimensional [1]: ${\mathbf {A}}=\left(a_{1},a_{2},\cdots ,a_{n}\right)$ ${\mathbf {B}}=\left(b_{1},b_{2},\cdots ,b_{n}\right)$ O produto escalar entre A e B é escrito como sendo: ${\mathbf {A}}\cdot {\mathbf {B}}=\sum _{i=1}^{n}a_{i}b_{i}=a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}+\cdots +a_{n}b_{n}$ Implemente um programa C para calcular o produto escalar entre dois vetores representados no plano (2 dimensões). Exercício 2 Considere um móvel cuja velocidade no tempo é dada pela equação abaixo. $v(t)=v_{0}+5t^{3}$ Implemente um programa Scratch para calcular a a aceleração em um dado tempo $t_{d}$ fornecido. Sugestão: o programa deve calcular $v(t_{d})$ e $v(t_{d}+\Delta p)$ onde $\Delta p$ é um passo extremamente pequeno, por exemplo, 0.001. A aceleração no ponto $t_{d}$ é a derivada de $v(t)$ no ponto, podendo ser aproximada por ${\frac {v(t_{d}+\Delta p)-v(t_{d})}{\Delta p}}$. Exercício 3 Implementar um programa C que pergunta por uma opção de cálculo e então realiza uma das seguintes operações: (1)conversão de um número complexo representado na forma retangular para polar; (2)conversão de um número complexo representado na forma polar para retangular; (3)soma de dois números complexos no formato retangular; (4)soma de dois números complexos no formato polar. Note que para um dado número complexo $z$ tem-se: $\textstyle r=|z|={\sqrt {x^{2}+y^{2}}}.\,$ $\varphi =\arg(z)={\begin{cases}\arctan({\frac {y}{x}})&{\mbox{if }}x>0\\\arctan({\frac {y}{x}})+\pi &{\mbox{if }}x<0{\mbox{ and }}y\geq 0\\\arctan({\frac {y}{x}})-\pi &{\mbox{if }}x<0{\mbox{ and }}y<0\\{\frac {\pi }{2}}&{\mbox{if }}x=0{\mbox{ and }}y>0\\-{\frac {\pi }{2}}&{\mbox{if }}x=0{\mbox{ and }}y<0\\{\mbox{indeterminado }}&{\mbox{if }}x=0{\mbox{ and }}y=0.\end{cases}}$ e $z=r(\cos \varphi +i\sin \varphi ).\,$ onde $x=r\cos \varphi$ $y=r\sin \varphi$

AULA 4 DIA 24/08/2013
AULA 4 DIA 24/08/2013 Aula de sábado - Exercícios propostos na aula anterior

AULA 5 DIA 26/08/2013

AULA 5 DIA 26/08/2013 Objetivos Estruturas de Repetição Repetições com teste de condição no início; Repetições com teste de condição no final; Repetições com número determinado; Repetições com teste de condição no início Estruturas de repetição No exemplo de controle de acesso da aula passada já construímos uma estrutura de repetição (um loop infinito). Vamos elaborar um pouco mais estas estruturas de repetição. Uma das grandes vantagens de um sistema computacional é a capacidade de repetir um conjunto de instruções possivelmente sobre dados diferentes, a uma velocidade muito grande. PROBLEMA: Calcular a somatório de N valores a serem fornecidos pelo teclado. $S=\sum _{i=0}^{N-1}a_{i}=a_{0}+a_{1}+..+a_{N-1}$ DADOS DE ENTRADA: N /* número de valores */, a_i /* valor de um dos N números a serem inseridos */ DADOS DE SAÌDA = S /* somatório */ NOTA: Observe que a estrutura de repetição utilizada é caracterizada por um teste (decisão) de uma expressão que deverá resultar em verdadeiro enquanto houver número a ser lido (dentro da quantidade N de números), um contador de itens lidos "i" e um bloco de repeticão terminado em um arco que conduz o fluxo de execução ao início da decisão. EXERCÍCIO Construir um fluxograma para ler N números inteiros e um número inteiro de de referência REF. O programa deve contar a quantidade de números maior que REF. Estruturas de repetição com teste no início No exemplo anterior mostramos uma estruta de repetição com teste no início do loop. O teste no início permite permite que se execute o LOOP 0 ou mais vezes. Neste tipo de REPETIÇÃO pode ser necessário algum processamento antes do LOOP para que se possa avaliar a CONDIÇÂO de teste. Exemlo: Implementar um algoritmo em pseudocódigo que calcule a soma de uma QUANTIDADE indeterminada de números INTEIROS POSITIVOS fornecidos como entrada. Quando o número for ZERO ou NEGATIVO o algoritmo deve mostrar o resultado e se encerrar. ALGORITMO somatorio VARIAVEIS SOMA: inteiro NUM: inteiro INICIO SOMA=0 LER NUM ENQUANTO NUM > 0 FAÇA SOMA = SOMA + NUM; LER NUM FIM_ENQUANTO MOSTRAR SOMA FIM </syntaxhighlight> Note que antes do LOOP foi realizado um processamento (LER NUM) de forma a permitir um teste válido no início. EXERCÍCIO Modificar o exercício anterior para que seja ignorados números pares na computação da soma. Estruturas de repetição com teste no final Por vezes é necessário que o LOOP se execute pelo menos uma VEZ. Exemplo: O usuário deve tentar adivinhar uma palavra pré-determinada. Ele pode errar até 3 vezes. ALGORITMO ADIVINHA_PALAVRA PALAVRA: alfanumerica CONT: inteiro INICIO CONT = 0 FAÇA LER PALAVRA SE PALAVRA == "IFSC" MOSTRAR "Acertou!" CONT=4; SENAO CONT=CONT+1 FIM_SE ENQUANTO CONT<3 FIM </syntaxhighlight> Neste caso, pela estrutura do problema, a palavra deve ser lida pelo menos uma vez. Exercícios Coloque o algoritmo na forma de fluxograma. Aninhamento de estruturas de repetição Note que estruturas de repetição podem ser aninhadas. Problema: Elaborar um pseudocódigo para calcular $x^{y}$ onde x e y são positivos e fornecidos pelo teclado. O algoritmo permite entrar continuamente com $<x>$ e, caso seja negativo, o programa deve se encerrar. Caso $y$ seja negativo, o algoritmo deve continuamente informar que este deve ser positivo e deve permitir que o usuário forneça-o novamente. ALGORITMO potencia VARIAVEL X, Y, I, POT: inteiro INICIO LER X ENQUANTO X > 0 FAÇA LER Y ENQUANTO Y < 1 FAÇA LER Y FIM_ENQUANTO POT = 1 FAÇA POT = POT*X; Y = Y - 1 ENQUANTO Y > 0 MOSTRAR POT LER X FIM_ENQUANTO FIM </syntaxhighlight> Exercícios Exercício 1 Implementar um algoritmo para calcular o fatorial de um número a ser lido pelo teclado. A função fatorial é definida por: $n!=\prod _{k=1}^{n}k\qquad \forall n\in \mathbb {N}$ Use uma estrutura de repetição. Exercício 2 Considere um móvel cuja velocidade no tempo é dada pela equação abaixo. $v(t)=v_{0}+5t^{3}$ Implemente um algoritmo na forma de fluxograma para calcular a a aceleração em um dado tempo $t_{d}$ fornecido, conforme a sugestão abaixo. Mostre o resultado para $\Delta$ variando de 0.1,0.01,...,0.000001. Calcule as derivadas para $t_{d}$ variando de 0 a 10 com passo de 1. Sugestão: o programa deve calcular $v(t_{d})$ e $v(t_{d}+\Delta p)$ onde $\Delta p$ é um passo extremamente pequeno, por exemplo, 0.001. A aceleração no ponto $t_{d}$ é a derivada de $v(t)$ no ponto, podendo ser aproximada por ${\frac {v(t_{d}+\Delta p)-v(t_{d})}{\Delta p}}$.

AULA 6 DIA 29/08/2013

AULA 6 DIA 29/08/2013 Objetivos O aluno deverá ser capaz de colocar estruturas de repetição especificadas em fluxogramas ou pseudo-código na forma de estruturas em linguagem C. Estruturas de Repetição Existem 4 estruturas/comandos que permitem implementar loops ou repetições de blocos de código: while() do while() for() goto label NOTA 1: Observe que repetir o código siginifica voltar a executá-lo, normalmente sobre o controle de uma expressão lógica. O comando while():teste da repetição no começo O comando while permite implementar loops com controle no início: #include <stdio.h> main() { int contador; contador=0; while (contador<5) { printf("valor do contador = %d\n", contador); contador=contador+1; } } A estrutura do comando, informalmente, é: while (expressão) instrução_simples; ou while (expressão) { lista_de_instruções } Vamos ver a correspondência do comando while com um fluxograma: Fluxograma C Comentário while(contador<5) { printf("Entre com x\n"); scanf("%f",&x); soma=soma+x; contador = contador + 1; } comando while() aplicado sobre um bloco de instruções. Note que se for uma instrução simples, as chaves podem ser omitidas. NOTE que no exemplo anterior o contador inicialmente DEVE conter um valor válido. Comando do while: controle do loop no final O comando do while() permite a repetição de uma ou mais instruções, com controle do loop no final. Isto permite que o bloco seja executado pelo menos uma vez. #include <stdio.h> main() { int contador; contador=0; do { printf("valor do contador = %d\n", contador); contador=contador+1; } while (contador<5); } A estrutura do comando, informalmente, é: do instrução_simples; while (expressão); ou do { lista_de_instruções } while (expressão); Fluxograma C Comentário contador = 0; do { scanf("%d",&x); soma=soma+x; if (soma>150) y=z+x; contador++; } while(contador<5); Note que instruções while e if são tratadas como instruções normais que podem ser aninhadas normalmente em outros comandos. Comando for() O comando for() permite uma forma mais elaborada de loop, com controle no início do bloco de repetição. #include <stdio.h> main() { int i; for (i=0;i<10;i++) printf("i =%d\n",i); } A estrutura do comando é: for(expressão_inicial;expressão_de_controle; expressão_de_final_de _bloco) { instrução_simples; ou for(expressão_inicial;expressão_de_controle; expressão_de_final_de _bloco) { lista_de_instruções } Fluxograma C Comentário for(i=0; i<10; i++) { printf("Laço de número %d\n", i); if (i==5) printf("Este é o laço 5\n"); } Observe que a expressão i=0 é executada SEMPRE e uma única VEZ, no início do comando. A expressão i<10 é o controle do loop. Se FALSA o loop é encerrado. Ela é executada após a expressão de inicialização e, na sequência, no início de cada loop. A expressão i++ é executada no final de cada loop. Aninhamento de loops #include <stdio.h> main() { int i,j; for (i=0;i<3;i++) { for (j=0;j<4;j++) { } printf("valor de j = %d\n", j); } printf("valor de i = %d\n", i); } } Comando goto O comando goto é um dos mais antigos da programação. A ideia é comandar um salto para um determinado ponto específico do programa marcado por um rótulo (LABEL). Para utilizá-lo deve-se, portanto, marcar o ponto para onde será feito o salto usando um LABEL. Exemplo: main() { int i; i=0; PONTO1: printf("Laço de número %d\n", i); i++; if (i<10) goto PONTO1; } Devido a ser uma instrução "desestruturante", em geral NÂO se recomenda o uso deste comando. Em alguns casos de tratamento de erro pode ser interessante o uso do goto. Leia um pouco mais sobre o goto aqui. Loop Infinito É possível implementar loops infinitos com qualquer uma das instruções acima. Exemplo com comando for: main() { for(;;) { /* Este bloco se executará infinitamente */ } } ou com o comando while: main() { while(1) { /* Este bloco se executará infinitamente */ } } Uso de break para sair de loops Em exercícios anteriores, a finalização de um loop normalmente se dá pela expressão de controle de loop associado a instrução usada. É possível sair de um loop na força bruta usando a instrução break: #include <stdio.h> main() { int i,j; for (i=0;i<10;i++) { if (i==5) break; } printf("valor de i=%d\n", i); } Note que o break sempre sai do loop mais próximo a ele. #include <stdio.h> main() { int i,j; for (i=0;i<3;i++) { for (j=0;j<4;j++) { if (j==1) { break; } printf("valor de j = %d\n", j); } if (i==2) break; ("valor de i = %d\n", i); } } Uso do continue para prosseguir no início do loop #include <stdio.h> main() { int i,j; for (i=0;i<3;i++) { if (i==1) { continue; } printf("valor de j = %d\n", j); for (j=0;j<4;j++) { if (j==1) { continue; } printf("valor de j = %d\n", j); } } } Usando o gdb para depurar programas È possível controlar a execução de um programa usando um outro programa, chamado depurador (debugger), para controlar a execução do primeiro. A GNU desenvolveu o debugger gdb que é hoje amplamente utilizado por desenvolvedores. Documentação do GDB Seja o programa armazenado no arquivo teste.c: #include <stdio.h> main() { int x,y; x = 2; y = 0; while (y<5) x++; printf ("Valor de x = %d\n",x); } Para que um programa possa ser depurado, devemos compilá-lo da forma: gcc -g teste.c -o teste O flag -g garante que seja incorporada informação simbólica e textual para a depuração. O gdb pode então ser chamado da forma: gdb teste Um breakpoint pode ser colocado em qualquer linha ou entrada de função do programa. Para colocar um breakpoint na entrada da função pode-se fazer: b main Para executar o programa basta fazer o comando run: r A execução para no breakpoint. A instrução mostrada ainda vai ser executada. Para acompanhar o valor de variáveis pode-se colocá-las em display: display x display y Para execução passo a passo pode-se utilizar o comando next: n Para ver o Para ver o conteúdo de uma variável pode-se ainda fazer o comando print: print x Usando funções da biblioteca matemática Para usar as funções matemáticas da biblioteca padrão, fazer os seguintes passos: No arquivo-fonte incluir o header math.h da biblioteca matemática: #include <stdio.h> #include <math.h> main() { double x,y; /* declaração de duas variáveis reais */ printf ("Entre com o valor de x "); scanf("%lf",&x); y = sqrt(x); printf ("Raiz de x = %lf", y); } NOTA: a maior parte de parâmetros e valores de retorno das funções matemáticas são reais de dupla precisão (double). Compilar e linkar o arquivo da forma: gcc ex1.c -o ex1 -lm EXERCÍCIOS Elabore um programa que lê um número inteiro e imprime todos os números pares entre 1 e este número. Estude o programa (referência) abaixo: /* rand example: guess the number */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main () { int iSecret, iGuess; /* initialize random seed: */ srand ( time(NULL) ); /* generate secret number: */ iSecret = rand() % 10 + 1; do { printf ("Guess the number (1 to 10): "); scanf ("%d",&iGuess); if (iSecret<iGuess) printf ("The secret number is lower\n"); else { if (iSecret>iGuess) printf ("The secret number is higher\n"); } } while (iSecret!=iGuess); printf ("Congratulations!\n"); return 0; } Estude também o significado das instruções: srand ( time(NULL) ); iSecret = rand() % 10 + 1; Faça uma versão "politicamente incorreta" deste programa fazendo um loop infinito com o do while() e usando uma instrução goto para sair do loop. Ainda sobre o exercício 1, implemente uma versão usando o comando while(). Ainda sobre o exercício 1, implemente uma versão usando loop infinito e o comando break; Usando o comando for aninhado, construa um programa que implemente a figura abaixo. A margem esquerda (margem de espaços), o caracter do desenho, o número de linhas vazadas e o tamanho horizontal da figura deve ser lido pelo teclado. aaaaaaaaaa a a aaaaaaaaaa Considere o fluxograma abaixo. a) Elabore um programa em C equivalente. Considere que TODAS as variáveis são inteiras. b) Antes de executar o programa tente inferir todos os valores finais das variáveis.

AULA 7 DIA 2/09/2013

AULA 7 DIA 2/09/2013 Objetivos O aluno deverá ser capaz de: dividir problemas em subproblemas e utilizar subrotinas para organizar a solução. passar parâmetros em funções e retonar valores. Quebrando um problema em subproblemas: SUBPROGRAMAS PROBLEMA: Aprimorar o exemplo do controle de acesso para que, no caso de 3 tentativas de acesso seguidas, com senha errada, o sistema seja bloqueado. DADOS DE ENTRADA: SENHA /* variável que armazena a senha entrada pelo usuário ou administrador */ DADOS DE SAÍDA: mensagem de abertura da porta / usuário bloqueado*/ VARIÁVEIS INTERMEDIÁRIAS: CONT_ACESSO /* valor inicial zero - incrementada a cada senha inválida */ Note que a variável CONT_ACESSO é iniciada com zero e incrementada a cada erro no fornecimento da senha. A atribuição CONT_ACESSO = CONT_+ACESSO + 1 deve ser interpretada da forma: acesse o valor de CONT_ACESSO e some 1 a este valor. Coloque o resultado novamente em CONT_ACESSO (o conteúdo anterior é sobrescrito!) Neste procedimento pode ser observado que: começa a aparecer uma certa complexidade no fluxograma; Além disto, não ficou uma abordagem muito interessante, pois se for o administrador que erra a senha, ele pode bloquear o usuário; não existe forma de desbloquear a senha (zerar o contador), a não ser mudando a senha. Em síntese, existem subproblemas adicionais a serem resolvidos. Como podemos resolvê-los sem deixar um fluxograma complexo? Usaremos a caixa de processos pré-definidos que usaremos para invocar funções que resolvem determinado subproblema. Inicialmente, vamos construir três subprogramas: Iniciar_Sistema(): inicia variáveis do sistema, colocando o sistema em um estado inicial conhecido; Tratar_Admin(): é o código que trata a funcionalidade associada ao administrador; Tratar_User(): é a funcionalidade que trata o usuário (procedimento de abrir porta, bloquear etc). OBS: Note que foi usada uma variável auxiliar AUX que permite ajustar o valor de número de acessos a ser mostrado no display. Note também que na caixa DISPLAY foi usado uma string a ser impressa e a variável AUX cujo conteúdo deve ser impresso. Ambos separados por vírgula. PARÂMETROS E RETORNO DE VALORES EM SUBPROGRAMAS Para tornar ainda mais interessante o uso de subprogramas, vamos ver o conceito de passagem de parâmetros e retorno de valores. Quando chamamos (invocamos) um subprograma podemos passar valores (dados de entrada) para este subprograma. Estes valores são passados através de variáveis especiais que chamamos de parâmetros. Parâmetros podem ser passados por valor e por referência. Por valor é quando os dados a serem passados na invocação do subprograma são copiados para uma variável do subprograma. Os parâmetros são passados por referência quando o que é passado para o subprograma é simplesmente o endereço da variável repassada na invocação do subprograma. Não existe uma forma explícita de definir os parâmetros em um fluxograma. Deve-se realizar um comentário antes ou ao lado do mesmo especificando o tipo e como será tratado o parâmetro. EXEMPLO: Seja elaborar um fluxograma correspondente a uma subprograma que deve calcular o fatorial de um número inteiro passado como parâmetro. O subprograma deve retornar o valor calculado. A função fatorial é definida por: $n!=\prod _{k=1}^{n}k\qquad \forall n\in \mathbb {N}$ Neste fluxograma, o subprograma denominado CalcFatorial recebe um valor no parâmetro N (implicitamente inteiro) e retorna o valor calculado do fatorial. O fluxograma principal invoca duas vezes o subrograma. O retorno é armazenado nas variáveis NUM1 e NUm3. Quando um subprograma retorna um valor, ele é chamado de função. Para manter coerência com o C chamaremos qualquer subrprograma de função (independente de retornar valor). Exemplo de Função usando pseudo-código Seja uma função que retorna a média de 5 números reais passados como parâmetros: real FUNCAO(real num1, real num2, real num3, real num 4, real num5) VARIAVEIS media: real INICIO media = (num1+num2+num3+num4+num5) /5 RETORNAR media FIM </syntaxhighlight> EXERCÍCIOS EXERCÍCIO 1: Implementar uma função (subprograma), usando fluxograma, que recebe dois números inteiros como parâmetro. A função retorna 1 se os números forem iguais, 0 se o primeiro número maior que o segundo e -1 se o segundo for maior que o primeiro. Mostre um exemplo de uso a partir de um fluxograma principal. EXERCÍCIO 2: Usando a formula de Heron, implemente na forma de pseudo-código uma função que recebe três números reais (lados de um triângulo) e retorne o valor da área do mesmo. EXERCÍCIO 3: Implementar uma função (subprograma), usando fluxograma, para computar o valor da PG, dados como parâmetros s e q, onde "s" é o número inicial e "q" a razão da progressão. A função deve retornar um número real que é o valor da PG. Obs: Para PG tem-se: $a_{1}=s$ $a_{n}=q\times a_{n-1}$ ou $a_{n}=a_{1}.q^{n-1}\,\!$ EXERCÍCIO 4: Modificar o sistema de controle de acesso para incluir a inserção de nome de usuário (USERID) e senha (SENHA). Prever a existência de dois usuários (USERID_1, USERID_2, SENHA_1, SENHA_2). O admin poderá ser identificado pelo nome ADMIN. Prever bloqueio por usuário (duas variáveis contadores). Sugestão: criar funcões separadas para tratamento de cada usuário. Em breve veremos como podemos contornar esta duplicação através da parametrização de funções/subprogramas. Funções no C Chamando funções Um programa em C basicamente é um conjunto de funções. Uma função pode ser vista como um subprograma para o qual podemos repassar dados de entrada através de parâmetros e receber os resultados através do retorno da função. Normalmente, um programa bem comportado em C possui pelo menos uma função: a função main(). Esta função é chamada no início da execução do programa. A primeira instrução da função main() é a primeira instrução executada pelo programa (pelo menos do ponto de vista do programador). Da mesma forma, a última instrução desta função é a última instrução a ser chamada. Um programa normalmente vai apresentar um conjunto de funções. Por exemplo: #include <stdio.h> func4() { printf("Esta é a função func4()\n"); } func3() { printf("Esta é a função func3()\n"); func4(); } func2() { printf("Esta é a função func2()\n"); } func1() { printf("Esta é a função func1()\n"); func2(); func3(); } main() { printf("Esta é a primeira instrução da função main()\n"); func1(); printf("Esta é a última instrução da função main()\n"); } A sequência de chamada de funções pode ser ilustrada da forma: EXERCÍCIO: Compile e execute o programa acima. Verifique a ordem de impressão das mensagens e compare com as chamadas das funções. NOTA: Uma função pode ser chamada várias vezes no programa. É O REAPROVEITAMENTO DE CÓDIGO... Passando parâmetros e recebendo valores de retorno Uma função normalmente resolve um determinado problema para um determinado conjunto de dados e produz uma saída. Estes dados podem ser passados como parâmetros e a saída pode ser retornada pela função. Exemplo: Uma função media_nums() que retorna a média de 3 números reais passados como parâmetros #include <stdio.h> float media_nums(float num1, float num2, float num3) { float media_local; media_local = (num1 + num2 + num3)/3; return media_local; } main() { float media, aux1, aux2, aux3; printf("\nEntre com numero 1: "); scanf ("%f",&aux1); printf("\nEntre com numero 2: "); scanf ("%f",&aux2); printf("\nEntre com numero 3: "); scanf ("%f",&aux3); media = media_nums(aux1, aux2, aux3); printf ("\nmedia dos 3 numeros é %f\n", media); } Deve ser observado que: após o nome da função, entre parênteses, são fornecidos os três parâmetros com os seus respectivos tipos. Os valores (conteúdos das variáveis) aux1, aux2 e aux3 são copiados para as variáveis num1, num2 e num3 da função media_nums(). a função media_nums() retorna um valor do tipo float (informado antes do nome da função) que é o valor da variável media_local. Este valor é copiado para a variável media da função main() as variáveis num1, num2 e num3 bem como a variável media_local possuem escopo LOCAL, ou seja, são "vistas" somente pela função media_nums(); as variáveis media, aux1, aux2 e aux3 também possuem escopo LOCAL, ou seja são "vistas" somente pela função main(); NOTE que o formato de declaração de uma função é tipo_retorno nome_funcao( lista_de_parametros ) { declaracao_variaveis_locais instruções } Por enquanto, assumiremos que variáveis devem ser somente declaradas no início da função. Existem situações que poderemos relaxar esta afirmação. Um pouco mais sobre parâmetros O termo argumento ou parâmetro real (atual) é usado para referenciar os valores que estão sendo passados na CHAMADA da função. Os parâmetros formais referem-se aos parâmetros listados na função. É comum, no entanto, usar os termos argumentos e parâmetros como sinônimos e identificados pelo contexto em que estão sendo usados. A passagem de parâmetros POR VALOR diz respeito a copiar o valor do argumento na CHAMADA da função para a variável associada ao parâmetro na função. Mais tarde falaremos na passagem de parâmetro POR REFERÊNCIA. Por ora, usaremos a passagem POR VALOR. Os parâmetros passados na CHAMADA de uma função não são necessariamente variáveis. Eles podem ser uma expressão qualquer (uma expressão SEMPRE resulta em um VALOR). Exemplo de chamadas para a função media_nums(): main() { float media, x,y,z; x = 5.7; y = 9.8; /* exemplo de chamada 1 */ media = media_nums(4.8,x,y*3); /* exemplo de chamada 2 */ media = media_nums (x+y,y*y+5,(x+y)/2); } Deve ser observado que: na chamada 1 do exemplo, os parâmetros são uma CONSTANTE, o valor de x, e o valor de y*3. Note que o compilador deve gerar código para resolver estas expressões antes de INVOCAR a função!. na chamada 2 aparecem expressões ainda mais complexas. Todas elas devem ser resolvidas antes da função ser INVOCADA. Variáveis GLOBAIS e variáveis LOCAIS Se variáveis são declaradas dentro de uma função, então a visbilidade (ESCOPO) destas variáveis é LOCAL. Nenhuma outra função tem acesso a estas variáveis. Uma variável pode ser GLOBAL, ou seja, declarada FORA das funções. Neste caso a variável é VISTA por todas as funções. Seja o exemplo anterior modiificado: #include <stdio.h> float media; /* Variável GLOBAL */ void media_nums(float num1, float num2, float num3) { media = (num1 + num2 + num3)/3; return; } main() { float aux1, aux2, aux3; /* Variáveis LOCAIS */ printf("\nEntre com numero 1: "); scanf ("%f",&aux1); printf("\nEntre com numero 2: "); scanf ("%f",&aux2); printf("\nEntre com numero 3: "); scanf ("%f",&aux3); media_nums(aux1, aux2, aux3); printf ("\nmedia dos 3 numeros é %f\n", media); } Neste exemplo, a variável media é declarada como GLOBAL. Ela é MODIFICADA diretamente pela função media_nums() e impressa pela função main() NOTE que como a função media_nums() não retorna valor então declaramos seu tipo de retorno como void que significa aqui NADA ou VAZIO. NOTE também que MESMO que a função retorne um valor, não é obrigatório colocá-la no lado direito do sinal de atribuição. Na realidade, uma função pode ser chamada dentro de qualquer expressão. Por exemplo, para o caso em que a função media_nums() retorna um valor, ela poderia ser usada como: #include <stdio.h> float media_nums(float num1, float num2, float num3) { float media_local; media_local = (num1 + num2 + num3)/3; return media_local; } main() { float media, aux1, aux2, aux3; printf("\nEntre com numero 1: "); scanf ("%f",&aux1);). printf("\nEntre com numero 2: "); scanf ("%f",&aux2); printf("\nEntre com numero 3: "); scanf ("%f",&aux3); media = media_nums(aux1, aux2, aux3); printf ("\nmedia dos 3 numeros multiplicada por 10 é %f\n", 10*media_nums(aux1, aux2, aux3)); } Nome de variáveis Um nome de variável pode conter letras, dígitos e o underscore(sublinhado). Ela DEVE iniciar com um underscore ou uma letra. Letras maúsculas e minúsculas podem ser usadas e são distinguidas (o C é CASE SENSITIVE Variáveis LOCAIS e GLOBAIS podem ter o mesmo nome. A variável LOCAL terá preferência no uso. Exercício: Execute o programa abaixo e verifique as saídas. #include <stdio.h> int i=1; /* GLOBAL */ func() { int i=100; /* LOCAL */ i=i+1; /* incrementa LOCAL */ printf( "Valor de i = %d na função func()\n", i ); } main() { i=i+1; /* incrementa GLOBAL */ func(); printf( "Valor de i = %d \n", i ); } NOTA: não é recomendado o uso de variáveis com o mesmo nome. Iniciando variáveis na declaração Tanto as variáveis LOCAIS como as GLOBAIS podem ser inicializadas na declaração. Exemplo: int alfa=1; main() { float beta=1.5; printf("Valor de alfa = %d e valor de beta = %f\n", alfa, beta); } NOTA: variáveis LOCAIS não são iniciadas automaticamente: cabe ao programador iniciá-la corretamente. NOTA: variáveis GLOBAIS são iniciadas automaticamente com zero. Mas mantenha-se informado sobre o sistema que está trabalhando... Em sistemas embarcados pode não ser verdade! Um pouco mais sobre parâmetros O termo argumento ou parâmetro real (atual) é usado para referenciar os valores que estão sendo passados na CHAMADA da função. Os parâmetros formais referem-se aos parâmetros listados na função. É comum, no entanto, usar os termos argumentos e parâmetros como sinônimos e identificados pelo contexto em que estão sendo usados. A passagem de parâmetros POR VALOR diz respeito a copiar o valor do argumento na CHAMADA da função para a variável associada ao parâmetro na função. Mais tarde falaremos na passagem de parâmetro POR REFERÊNCIA. Por ora, usaremos a passagem POR VALOR. Os parâmetros passados na CHAMADA de uma função não são necessariamente variáveis. Eles podem ser uma expressão qualquer (uma expressão SEMPRE resulta em um VALOR). Exemplo de chamadas para a função media_nums(): main() { float media, x,y,z; x = 5.7; y = 9.8; /* exemplo de chamada 1 */ media = media_nums(4.8,x,y*3); /* exemplo de chamada 2 */ media = media_nums (x+y,y*y+5,(x+y)/2); } Deve ser observado que: na chamada 1 do exemplo, os parâmetros são uma CONSTANTE, o valor de x, e o valor de y*3. Note que o compilador deve gerar código para resolver estas expressões antes de INVOCAR a função!. na chamada 2 aparecem expressões ainda mais complexas. Todas elas devem ser resolvidas antes da função ser INVOCADA.

AULA 8 DIA 5/09/2013

AULA 8 DIA 5/09/2013 Objetivos Fixar conhecimentos de chamada de funções, passagem de parâmetro e retorno de valor. Exercícios de fixação de chamada de funções com parâmetros Implementar um programa com uma função que recebe dois números inteiros como parâmetro e imprime uma mensagem caso o primeiro número seja igual ao segundo. A função não retorna nada. A função main deve mostrar como funciona a função, chamando-a três vezes com diferentes valores. #include <stdio.h> void compara_num(int num1, int num2) { if (num1==num2) { printf("Números %d e %d são iguais!!!\n", num1,num2); } else { printf("Números %d e %d são diferentes!!!\n", num1,num2); } } void main() { int x=1; int y=3; compara_num(4,5); compara_num(5,8); compara_num(2,2); compara_num(x,1); compara_num(x*3,y); } Refazer o exercício anterior mas agora a função não deve imprimir nada. Ela deve retornar 1 se o primeiro parâmetro é maior que o segundo, 0 se forem iguais e -1 se o segundo for maior que o primeiro. As alterações feitas no código, foram implementadas pela monitora Beatriz da Silveira #include <stdio.h> int compara_num(int num1, int num2) { int retorno; if (num1==num2) { retorno=0; } else { if(num1 > num2){ retorno=1; }else retorno=-1; } return retorno; } int main() { int ret; ret = compara_num(10,7); if(ret==0) printf("Números iguais\n"); } Implementar uma função chamada imprime_faixa que recebe dois números inteiros como parâmetros e, caso o segundo parâmetro seja maior que o primeiro ela deve imprimir todos os números inteiros entre oos dois parâmetros (incluindo eles). A função retorna -1 se o segundo número for menor ou igual ao primeiro. Exemplo: Seja a chamada imprime_faixa(4,6); A saída deve ser: 4 5 6 Implementar uma FUNÇÂO que converte temperaturas de graus Fahrenheit (passado como parâmetro) para Celsius (retornado). Implementar duas FUNÇÕES em C para receber a resistência em ohms de 2 resistores e então calcular a resistência série e paralela dos mesmos. Dado o código de cores dos resistores, fazer um programa que permite mostrar o valor de resistência em ohms dado as três cores.Tabela de Cores. OBSERVAÇÂO: entrar as cores com números inteiros (1) preto etc. Implementar um programa C que permite calcular o valor de Y dado o polinômio:$y=5x_{1}+6x_{2}+10x_{3}$ e as entradas x (números reais). Melhorar o programa acima, construindo uma FUNÇÃO que recebe os coeficientes e o x como parâmetro, retornando o y. Implementar um programa C para computar o valor de y dado o valor de x e sabendo que $y=sin{2x}+cos{3x}$ Implementar uma função que recebe dois números complexos no formato retangular e retorna o módulo (da coordenada polar) da soma destes números. Implementar uma função que recebe dois números complexos no formato retangular e retorna o ângulo (da coordenada polar) da multiplicação destes números. Implementar um programa para apoiar o projeto de instalações elétricas. O programa deve calcular a seção do fio necessário (seção de 1,5, 2.5 e 4 mm2 - ver padrões com o Jaci - ver Tabela aqui) dado o número de lâmpadas de 40, 60, 100W e de tomadas de 100W do circuito. O programa deve sugerir também o disjuntor a ser usado. Considere um circuito simples de uma malha com uma fonte de tensão V e duas resistências em série: R1 e R2. Elabore um programa que dado V, R1 e R2, seja determinada a potência transferida para R2. Faça uma modificação do exercício anterior para mostrar a curva de potência em função da variação de R2. Fixe V em 10V e R1 em 5ohms. Para facilitar o traçado da curva considere o eixo da potência na horizontal (linha) e na vertical (sentido crescente para baixo) as resistências. Considere que as notas de matemática de alunos de uma escola são armazenadas por bimestre em 4 vetores: bim1, bim2,bim3 e bim4. Suponha que um aluno é identificado por um número inteiro que servirá como índice destes vetores. Construir uma função que retorna: a média da turma, o desvio padrão da turma e a média anual do aluno. Na função main imprimir a média de cada aluno, a média da turma e o desvio padrão ($\sigma ={\sqrt {{\frac {1}{N}}\sum _{i=1}^{N}(x_{i}-\mu )^{2}}},{\rm {\ \ onde\ \ }}\mu ={\frac {1}{N}}\sum _{i=1}^{N}x_{i}.$) da turma. Implementar um programna para calcular y dado x, onde $y={\frac {1+sen2x}{x^{2}+x}}$ Implementar uma função que calcula a área de um retângulo (float) dado a base e a altura. O programa principal deve ler pelo teclado a base e a altura referente a dois triângulos. Uma mensagem deve ser dada se a área do primeiro triângulo é menor, maior ou igual ao segundo. Implementar uma função da forma: void plotar_fig(int margem, int lado, char car1, char car2, char c3) Exemplo de uso: plotar_fig(6,5,'A','B','X') A figura deverá ser desenhada da forma (onde aparece 'b' é espaço em branco: bbbbbbA bbbbbbAA bbbbbbAAA bbbbbbAAAA bbbbbbAAAAA XXXXXXXXXXX bbbbbbBBBBB bbbbbbBBBB bbbbbbBBB bbbbbbBB bbbbbbB </syntaxhighlight> Implementar um programa correspondente a um jogo da seguinte forma: Inicialmente o programa mostra para o usuário a seguinte sequência 0 1 2 3 4 5 6 7 O programa sorteia 2 posições onde serão colocados dois diamantes. Exemplo: posições dos números 2 e 7. O programa pede então para o usuário entrar com números até coletar os dois diamantes. A cada jogada os números devem ser atualizados conforme a jogada. Por exemplo, na primeira tentativa, supondo os diamantes em 3 e 7, se o usuário teclar 4, deve aparecer: 0 1 2 3 X 5 6 7 Na segunda tentativa, se o usuário colocar 3 (onde está o diamante), deve aparecer: 0 1 2 D X 5 6 7 No final, deve ser mostrado o número de tentativas (de X). SUGESTÃO: criar uma variável para cada posição (var0, var1 etc). Inicialmente a var0 é igual a 0, a var1 igual a 1 etc. Criar duas variáveis que contém o sorteio. O sorteio deve ser realizado antes.

AULA 9 DIA 9/09/2013

AULA 9 DIA 9/09/2013 Objetivos O aluno deverá: compreender o conceito de vetores; definir e inicializar vetores do tipo int, float e double no C; passar vetores como parâmetro (sem usar o conceito de ponteiros; ARRAYS UNIDIMENSIONAIS (VETORES) Um vetor pode ser visto como uma variável que pode ser indexada e onde em cada posição existe um elemento do vetor. Os elementos do vetor possuem um tipo único. Uma boa analogia é comparar o vetor com uma tabela de tamanho fixo onde em cada linha pode ser armazenado um elemento. PROBLEMA: Ler 10 números inteiros para um vetor de inteiros. Computar um segundo vetor que é o resultado da multiplicação por um escalar inteiro 5. DADO DE ENTRADA: Os 10 números armazenados em VET1 DADO DE SAÍDA: VET2, o vetor resultado da multiplicação de VET1 por 5. Exercício 1: Implementar um algoritmo para ler 10 números inteiros para um vetor e imprimir o número de números acima da média. OBS: Definir um contador, iniciado em zero. Calcular a media e fazer um loop sobre o vetor testando cada item para verificar se é maior que a média. Definindo e usando vetores no C Um vetor pode ser facilmente definido no C da forma: TipoVetor NomeDoVetor[dimensao]; O algoritmo do fluxograma implementado anteriormente ficaria da seguinte forma em C: #include <stdio.h> main() { int vet1[5],vet2[5]; int i; for(i=0;i<5;i++) { printf("Entre com vet[%d] => ",i); scanf("%d",&vet1[i]); vet2[i]=vet1[i]*5; } /* para conferir- vamos imprimir o conteúdo de vet2 */ for(i=0;i<5;i++) printf("vet2[%d] => %d\n",i,vet2[i]); } Vamos a um exemplo que mostra as possibilidades de acesso a um vetor: main() { float x[10]; /* vetor com 10 floats */ int i; x[0] = 22.5; /* colocando 22.5 na posição 0 do vetor */ x[9] = x[0] + 2.5; printf("Entrar com o número na posição 5\n"); scanf("%f",&x[5]); i=2; x[i*2]=i*1.5; /* usando uma expressão como índice */ while (i<8) { /* usando loop para acessar o vetor */ x[i]=0.0; i++; } } NOTA: vetores na Linguagem C sempre começam SEMPRE na posição 0 Iniciando vetores em C Pode-se iniciar um vetor da forma: #include <stdio.h> void main() { int x[10] = {2,4,7,-5,3,2,3,4,9,10} printf("%d\n", x[2]); } Passando vetores como parâmetros Vetores não são copiados na passagem por parâmetro. Eles são passados sempre como referência. Veja o exemplo a seguir: #include <stdio.h> void ler_vet(int aux[5]) { int i; for (i=0;i<5;i++) { printf("aux[%d] <== ",i); scanf("%dd",&aux[i]); } } main() { int vet[5], i; ler_vet(vet); for (i=0;i<5;i++) printf("vet[%d]=%d\n",i,vet[i]); } Note como é realizada a declaração de parâmetros que são vetores. Observe no exemplo, que o vetor aux é na realidade o próprio vetor vet. Inicialmente dados são lidos para aux e depois vet é impresso. Não é obrigatório definir o tamanho do vetor na declaração de parâmetros. Na realidade o C não verifica o acesso indevido a um elemento fora do tamanho do vetor. Exercícios Implementar um programa em C para ler 10 números reais (float) para um vetor. Usar o comando while. #include <stdio.h> main() { float x[10]; int i; i=0; while (i<10) { printf("Entre com x[%d] -> ", i); scanf("%f",&x[i]); i++; } } Modificar o exercício para computar a média dos 10 números que estão no vetor. Modificar o exercício anterior para computar a quantidade de números do vetor que estão acima da média. Refazer os exercícios anteriores usando o comando for; Considere um vetor global de floats chamado vetRnd de tamanho 100. Construa uma função que inicia este vetor com 100 números randômicos entre 1 e 6. Sobre o exercício anterior, acrescente uma função para imprimir o número de 0s,1s,...6s do vetor. Implementar uma função que recebe dois vetores de inteiros como parâmetro e o tamanho dos mesmos (suponha vetores de mesmo tamanho). A função deve retornar o número de elementos iguais comparados posição por posição. O esqueleto da função deve ser como: int compara_vetores(int ve1[],int vet2[], int tamanho) { int num_elementos; return num_elementos; } Exemplo: Para os vetores x[]={1,1,3,4,5} e y[]={1,2,3,3,5} temos três elementos iguais (nas posições 0, 2 e 4).

AULA 10 DIA 12/09/2013

AULA 10 DIA 12/09/2013 Objetivos Vetores de char e strings Processamento de Strings Tipo Char Em aulas anteriores vimos que um caracter pode ser representado por uma sequência de bits. Utilizando um código é possível definir o significado da sequência. Um código amplamente usado é o ASCII. Com 8 bits (7 no Ascii original) tem-se então a possibilidade de representar qualquer letra, número, ou símbolo (vírgula, ponto-e-vírgula etc). Note que um número representado em ASCII NÂO serve para realizar operações aritméticas. Trata-se de representação textual, por exemplo, um dígito de um número telefone. Em síntese, uma variável do tipo caracter é tratada como um número inteiro e declarada com o tipo char, que na prática é um número inteiro de byte. Exemplo #include <stdio.h> main () { char x='A',y=65,w=0x41,z; /* três formas de representar a mesma coisa */ scanf("%c",&z); printf("Caracter lido = %c\n",z); printf("Caracter lido = %d\n",z); printf("Caracter lido = %x\n",z); if (z==x) printf("Iguais 1\n"); if (z==y) printf("Iguais 2\n"); if (z==w) printf("Iguais 3\n"); } Armazenamento de cadeias de caracteres em vetores Uma cadeia de caracteres ou string nada mais é que uma sequência de caracteres ASCII. Para mantermos coerência com a linguagem C, vamos assumir que uma string bem comportada termina com um zero (0, não o caracter '0' que é o número 48 decimal em ASCII). Em inglês chama-se "string NULL terminated". Exemplo: A string "IFSC" armazenada em um vetor CADEIA, na memória de um computador, teria a seguinte implementação: Estamos assumindo que cada caracter é armazenado em um byte. Uma string terminada em 0 facilita o seu processamento pois pode-se facilmente detectar o seu final. Note que no exemplo acima, a string está armazenada em um vetor CADEIA cujo tamanho excede ao da string. Os bytes que se seguem ao zero podem ser considerados lixo. Processando cadeias de caracteres Sabendo como uma string é armazenada na memória de um computador torna-se fácil processá-la. Por exemplo, vamos ver um algoritmo para contar o número de caracteres de uma string lida pelo teclado para dentro de um vetor CADEIA. EXERCÍCIO 1: Colocar o procedimento acima na forma de um subprograma (função) que recebe como parâmetro o vetor e retorna um número inteiro correspondente ao tamanho da cadeia. EXERCÍCIO 2: Elaborar um fluxograma para computador o número de ocorrências do caracter 'b' em uma string lida pelo teclado. Apresentá-lo na forma de um subprograma que retorna o número de ocorrências. EXERCÍCIO 3: Estude a tabela ASCII e elabore um fluxograma para capitalizar todos os caracteres minusculos de uma string lida pelo teclado. Apresentá-lo como subprograma. Vetor de Char É possível definir vetores do tipo char. Tais vetores permitem definir cadeias de caracteres. Para marcar um final de cadeia usa-se o número 0 (NULL), Exemplo: Fazer um programa para computar o número de caracteres de uma cadeia (string) lida pelo teclado.Use o comando while. #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]; int i=0; printf ("Entre com a cadeia: "); scanf("%s",alfa); while(alfa[i]!=0) i++; printf ("\nNumero de caracteres em %s = %d \n", alfa, i); } Exercício Implementar um programa que computa o número de caracteres 'a' de uma string lida pelo teclado. #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]; int cont; int i=0; printf ("Entre com a cadeia: "); scanf("%s",alfa); cont=0; while(alfa[i]!=0){ if (alfa[i]=='a') cont++; i++; } printf ("\nNumero de caracteres a em %s = %d \n", alfa, cont); } implementar um programa que computa o número de ocorrências das subcadeias "ab" de uma string lida pelo teclado. #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]; int cont; int i=0; printf ("Entre com a cadeia: "); scanf("%s",alfa); cont=0; while(alfa[i]!=0){ if (alfa[i]=='a'&&alfa[i+1]=='b') { cont++; i++; /* avançar uma posição */ } i++; } printf ("\nNumero de subcadeias ab em %s = %d \n", alfa, cont); } Implementar um programa que substitui todos os 'o' de uma cadeia por 'O. #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]; int cont; int i=0; printf ("Entre com a cadeia: "); scanf("%s",alfa); cont=0; while(alfa[i]!=0){ if (alfa[i]=='o') alfa[i]='O'; i++; } printf ("\nNova cadeia -> %s\n", alfa); } Implementar um programa que lê duas cadeias e conta o número de caracteres iguais ocupando a mesma posição. Exemplo: suponha as cadeias "casa" e "amora". Não existem caracteres iguais na mesma posição. Já as cadeias "casa" e "cada" possuem três caracteres iguais na mesma posição solução #include <stdio.h> void main () { char alfa[50], beta[50]; int cont; int i=0; printf ("Entre com a cadeia:\n"); scanf("%s",alfa); printf ("Entre com a cadeia:\n"); scanf("%s",beta); cont=0; while(alfa[i]!=0 && beta[i]!=0){ if (alfa[i]==beta[i]) cont++; i++; } printf ("\nNumero de caracteres iguai em %s e %s na mesma posicao é %d \n", alfa, beta, cont); } |} Modificar o exercício anterior para que os caracteres não iguais sejam intercambiados (mas continue respeitando os finais das cadeias). Exemplo: "casa" e "malagueta" deve resultar em "mala" e "casagueta" Implementar um programa que lê duas cadeias e imprime uma mensagem caso as cadeias seja iguais. AULA 11 DIA 16/09/2013 AULA 11 DIA 16/09/2013 Objetivos O aluno deverá, após a aula; Saber operar sobre strings (sem uso de ponteiros), seja na função main, seja em funções com passagem de parâmetros do tipo vetor de char; Iniciando uma cadeia na declaração #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]="IFSC-SJ"; printf ("\nNumero de caracteres em %s\n", alfa); } Como passar um vetor de caracteres como parâmetro int str_len(char x[]) { int i=0; while (x[i]!=0) i++; return i; } Processamento de strings Nas aulas anteriores vimos como definir e usar vetores. Vimos que é possível armazenar strings em vetores de char. O processamento de strings é de grande interesse em programação. Vamos continuar a ver alguns aspectos deste processamento. Computando o tamanho de uma string A função abaixo permite computar o tamanho de uma string. int str_len(char x[]) { int i=0; while (x[i]!=0) i++; return i; } main() { char teste[]="IFSC-SJ"; int tamanho; tamanho = str_len(teste); } Copiando strings Implementar e testar uma função que copia uma cadeia de caracteres de um vetor de strings fonte para um vetor de destino, de forma similar a função strcpy. #include <stdio.h> void str_cpy(char auxs1[], char auxs2[]) { int i; for(i=0;auxs2[i]!=0;i++) auxs1[i]=auxs2[i]; auxs1[i]=0; } main() { char str1[100], str2[100]; printf("Entre com a string => "); scanf ("%s", str2); str_cpy(str1, str2); printf("\nString copiada = %s\n", str1); } ou #include <stdio.h> void str_cpy(char auxs1[], char auxs2[]) { int i=0; do { auxs1[i]=auxs2[i]; }while(auxs2[i++]!=0); } main() { char str1[100], str2[100]; printf("Entre com a string => "); scanf ("%s", str2); str_cpy(str1, str2); printf("\nString copiada = %s\n", str1); } Concatenado strings Da mesma forma que o exmplo anterior, implementar uma função similar a função strcat que permite concatenar duas strings passadas como parâmetro. #include <stdio.h> void str_cat(char auxs1[], char auxs2[]) { int i=0; /*localizar o final da string de destino*/ while(auxs1[i]!=0) i++; /* usando a função de cópia já implementada temos */ str_cpy(&auxs1[i], auxs2); } main() { char str1[100]="IFSC em ", str2[100]="Sao Jose", x[]="teste"; str_cat(str1, str2); printf("\nString copiada = %s\n", str1); } Exercício: Exercícios sobre strings 1.Implementar uma função chamada str_cmp que recebe duas strings como parâmetro e retona 0 se elas são iguais ou 1 se elas forem diferentes. A função é case sensitive. 2.Implementar uma função para adicionar (append) n caracteres iniciais de uma string2 para o final de uma string1. Retornar 0 se sucesso ou -1 se detectado algum problema. int str_ncat(char string1[], char string2[], int n) 3.Implementar uma função para adicionar (append) a uma subcadeia da string2 para uma string1. A substring é iniciada no índice determinado por n. int str_nicat(char string1[], char string2[], int n) 4.Implementar uma função para comparar até n primeiros caracteres de duas cadeias passadas como parâmetro. Retornar 0 se iguais, -1 se diferentes. int str_ncmp(char string1[], char string2[], int n) 5.Implementar uma função para comparar uma substring da string2 com os n2 primeiros caracteres de string1. A substring é determinada pelo índice n1 com tamanho dado por n2. Retornar 0 se sucesso e -1 se problemas. int str_nicmp(char string1[],char string2[], int n1, int n2) 6.Implementar uma versão não sensitiva a case da função str_cmp. AULA 12 DIA 19/09/2013 AULA 12 DIA 19/09/2013 Objetivos Revisãos(exercícios) de vetores (arrays) Exercícios Considere que as notas de matemática de alunos de uma escola são armazenadas por bimestre em 4 vetores: bim1, bim2,bim3 e bim4. Suponha que um aluno é identificado por um número inteiro que servirá como índice destes vetores. Construir funções que retornam: (1) a média anual da turma, (2) o desvio padrão das médias anuais da turma, (3) a média anual de um aluno dado seu índice na tabela. Na função main imprimir a média de cada aluno, a média da turma e o desvio padrão ($\sigma ={\sqrt {{\frac {1}{N}}\sum _{i=1}^{N}(x_{i}-\mu )^{2}}},{\rm {\ \ onde\ \ }}\mu ={\frac {1}{N}}\sum _{i=1}^{N}x_{i}.$) da turma. #define NUM_ALUNOS 6 float bim1[NUM_ALUNOS]={5.5,3.7,10.0,8.5,9.6,6.6}; float bim2[NUM_ALUNOS]={4.5,2.3,9.0,7.5,9.3,7.0}; float bim3[NUM_ALUNOS]={5.5,1.7,10.0,8.0,9.0,7.6}; float bim4[NUM_ALUNOS]={6.5,1.2,10.0,7.8,9.6,5.6}; float media_aluno(int aluno) { } float media_turma() { } float desvio_padrao() { } main() { /* chamar aqui as funções e imprimir os retornos */ } Para o exercício anterior, construir na função main um código que calcula o número de alunos que estão dentro da faixa determinada pelo desvio padrão. soluções ex.1 Solução: #include <math.h> #include <stdio.h> #define NUM_ALUNOS 6 float bim1[NUM_ALUNOS]={5.5,3.7,10.0,8.5,9.6,6.6}; float bim2[NUM_ALUNOS]={4.5,2.3,9.0,7.5,9.3,7.0}; float bim3[NUM_ALUNOS]={5.5,1.7,10.0,8.0,9.0,7.6}; float bim4[NUM_ALUNOS]={6.5,1.2,10.0,7.8,9.6,5.6}; float media_aluno(int aluno) { float media; media = (bim1[aluno]+bim2[aluno]+bim3[aluno]+bim4[aluno])/4; return media; } float media_turma() { int i; float media; media = 0; for (i=0;i<NUM_ALUNOS;i++) media = media + media_aluno(i); media = media/NUM_ALUNOS; return media; } float desvio_padrao() { float media, prod; int i; media = media_turma(); prod=0; for (i=0;i<NUM_ALUNOS;i++) prod = powf(media_aluno(i)-media_turma(),2) + prod; prod = sqrt(prod/NUM_ALUNOS); return prod; } main() { /* chamar aqui as funções e imprimir os retornos */ printf("Media Anual do aluno 0 -> %.2f\n", media_aluno(0)); printf("Media Anual da Turma -> %.2f\n", media_turma()); printf("Desvio Padrão da Turma -> %.2f\n", desvio_padrao()); } ex.2 main() { float desvp,lim_sup,lim_inf,media,aux; int i,cont; /* chamar aqui as funções e imprimir os retornos */ printf("Media Anual do aluno 0 -> %.2f\n", media_aluno(0)); printf("Media Anual da Turma -> %.2f\n", media=media_turma()); printf("Desvio Padrão da Turma -> %.2f\n", desvp=desvio_padrao()); cont=0; lim_sup=media+desvp; lim_inf=media-desvp; for(i=0;i<NUM_ALUNOS;i++){ aux = media_aluno(i); if (aux <= lim_sup && aux >= lim_inf) cont++; } printf("Número de alunos dentro da faixa do desvio -> %d\n",cont); } AULA 13 DIA 25/09/2013 AULA 13 DIA 25/09/2013 Avaliação I http://wiki.sj.ifsc.edu.br/index.php/Teste-prg-1 AULA 14 DIA 26/09/2013 AULA 14 DIA 26/09/2013 Objetivos Definindo matrizes no C Operações com matrizes e passagem de parâmetros tipo matriz Como definir e operar com matrizes no C De forma similar ao vetor, basta definir a matriz usando colchetes para indicar a dimensão da variável. Exemplo: Definir duas matrizes 2x3 já inicializadas e computar a soma das mesmas: #include <stdio.h> void main() { int mA[2][3]={ 11,12,13, 21,22,23}, mB[2][3]={1,2,3, 1,2,3}, mC[2][3]; int i,j; for(i=0;i<2;i++){ for(j=0;j<3;j++) { mC[i][j] = mA[i][j] + mB[i][j]; } } } Exercício implementar um programa para calcular a média de todos elementos da matriz C do exemplo acima. IMplementar um programa para ler duas matrizes (matA e matB) e multiplicá-las, colocando o resultado em uma matriz matC. Passando matrizes como parâmetro #include <stdio.h> void somar_mat(int aA[][3],int aB[][3], int cC[][3]) { int i,j; for(i=0;i<2;i++){ for(j=0;j<3;j++) { cC[i][j] = aA[i][j] + aB[i][j]; } } } void main() { int mA[2][3]={ 11,12,13, 21,22,23}, mB[2][3]={1,2,3, 1,2,3}, mC[2][3]; somar_mat(mA,mB,mC); } OBSERVE que matrizes são sempre passadas como referência. Exercício Fazer uma função que recebe duas matrizes 2x3 como parâmetros e retorna a média entre todos elementos da matriz soma destas matrizes. #include <stdio.h> float media_soma_mat(int aA[][3],int aB[][3]) { int i,j; int soma_ac=0; /*int cC[2][3];*/ for(i=0;i<2;i++){ for(j=0;j<3;j++) { /*cC[i][j] = aA[i][j] + aB[i][j];*/ soma_ac = soma_ac +aA[i][j] + aB[i][j]; } } return (soma_ac/6.0); } void main() { int mA[2][3]={ 11,12,13, 21,22,23}, mB[2][3]={ 1,2,3, 1,2,3}; float media; media = media_soma_mat(mA,mB); } Modificar este exercício para que a função receba um parâmetro adicional do tipo inteiro. A função deve retornar a média de todos os valores da matriz soma que estão acima do valor passado como parâmetro. Matrizes de caracteres e vetores de strings Um vetor de strings pode ser construído usando matrizes de char. Cada string será armazenada em uma linha do vetor. Exemplo #include <stdio.h> main() { char TabelaUsuarios[4][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", }; int i; for (i=0;i<4;i++) printf("%s\n",&TabelaUsuarios[i][0]); } Note a forma como é realizada a inicialização da matriz. Exercícios Implementar um programa para "abrir uma porta" para um usuário que se encontra na tabela acima. Implementar uma tabela adicional com senhas dos usuários. O acesso deve ser concedido somente se o usuário for validado e a senha. Defina as tabelas como variáveis globais. Implementar uma modificação do exercício anterior que permite ao programa ficar em loop até que se entre com userID igual a "fim". No exercício anterior, acrescente uma tabela de contadores que permite armazenar o número de tentativas seguidas de um usuário, no caso de erro de senha. Se o número de tentativas for maior que 3 a porta não deverá mais ser aberta para o usuário (usuário bloqueado). No exercício anterior, acrecente a figura do administrador (armazenado separadamente como user "admin" e senha "12345". Ao logar o administrador será questionado por um usuário a ser desbloqueado. O administrador entra com o usuário a ser desbloquado e o sistema volta a perguntar por um userID. soluções ex.1 #include <stdio.h> #include <string.h> main() { char TabelaUsuarios[4][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", }; int i; char userId[50]; int userEncontrado=1; scanf("%s",userId); for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0) userEncontrado=0; } if (userEncontrado==0) printf("Abrir porta!!!\n"); } ex.2 Autora: Beatriz da Silveira #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int i; char userId[50]; int userEncontrado=1; char TabelaUsuarios[5][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", "fim" }; do{ printf("Entre com seu usuário"); scanf("%s", userId); for (i=0;i<5 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0 && strcmp(userId,&TabelaUsuarios[4][0])==0){ userEncontrado=0; printf("FIM Abrir porta\n");} } }while(userEncontrado==1); printf("O usuário digitado é : FIM"); return 0; } O código abaixo foi o código base para a implementação feita acima #include <stdio.h> #include <string.h> main() { char TabelaUsuarios[4][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", }; int i; char userId[50]; int userEncontrado=1; scanf("%s",userId); for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0) userEncontrado=0; } if (userEncontrado==0) printf("Abrir porta!!!\n"); } ex.3 Autor: Beatriz da Silveira #include <stdio.h> #include <string.h> char TabelaUsuarios[4][10] = { "joao", "maria", "jose", "lara", }; char TabelaSenhas[4][10]={ "joaozinho", "mari", "josezinho", "larinha", }; int tratandoAutenticacao(char userId[50], char senha[50]){ int userEncontrado=1; int senhaEncontrada=1; int i; int b=1; for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userId, &TabelaUsuarios[i][0])==0) userEncontrado=0; } if (userEncontrado==0){ for (i=0;i<4 && senhaEncontrada; i++) { if( strcmp(senha, &TabelaSenhas[i][0])==0){ senhaEncontrada=0;}} if(senhaEncontrada==0){ printf("Abrir porta!!!\n"); b=0; }else{ printf("Senha inválida\n"); b=1; } }else{ printf("User inválido\n"); b=1; } return b; } int main() { char userId[50]; char senha[50]; int aut; do {printf("Digite seu userId: \n"); scanf("%s",userId); printf("Entre com sua senha \n"); scanf("%s", senha); aut =tratandoAutenticacao(userId, senha);}while(aut == 1); printf("Usuário e senha corretos"); return 0; } AULA 15 DIA 30/09/2013 AULA 15 DIA 30/09/2013 Objetivos Definição de estruturas; Estruturas como parâmetros; Inicialização de estruturas; Cópia de estruturas; Exercícios com estruturas. Estruturas No C é possível criar tipos de dados que representam uma estrutura. Veja o exemplo seguinte #include <stdio.h> struct TUsuario /* struct TUsuario é o nome do tipo que está sendo criado */ { char userID[20]; char senha[20]; } Usuario; /* aqui é definida uma variável do tipo struct TUsuario */ struct TUsuario TabelaUsuario[20]; main() { scanf("%s", Usuario.userId); scanf("%s", Usuario.senha); scanf("%s", TabelaUsuario[10].userID); scanf("%s", TabelaUsuario[10].senha); } Neste exemplo, foi definido um tipo (modelo) para o registro (struct TUsuario) e foi criada uma variável chamada Usuario a partir deste tipo. Na sequência foi criada mais uma variável (um vetor de estruturas) chamada TabelaUsuario. Note que basta usar as palavras chave struct Usuario para criar novas variáveis. O tipo completo é definido uma única vez no início. Estruturas dentro de estruturas Vamos ver um exemplo com estruturas definidas dentro de estruturas: #include <stdio.h> struct TEndereco{ char rua[50]; char numero[10]; }; struct TCidadao{ char nome[50]; char cpf[20]; struct TEndereco endereco; int num_filhos; }; void main() { struct TCidadao Cidadao; printf("Entre com o nome\n"); scanf ("%s",Cidadao.nome); printf("Entre com o cpf\n"); scanf ("%s",Cidadao.cpf); printf("Entre a rua\n"); scanf ("%s",Cidadao.endereco.rua); printf("Entre a numero\n"); scanf ("%s",Cidadao.endereco.numero); printf("Entre com o número de filhos\n"); scanf ("%d",&Cidadao.num_filhos); } Exercício 1: Faça um código adicional para imprimir o conteúdo lido na estrutura. Iniciando structs na definição Como toda variável, é possível dar valores para uma variável do tipo struct definida no programa: #include <stdio.h> struct TEndereco{ char rua[50]; char numero[10]; }; struct TCidadao{ char nome[50]; char cpf[20]; struct TEndereco endereco; int num_filhos; }; void main() { struct TCidadao Cidadao = {"Maria", "42342342234", {"Rua AlfaBeta","145"}, 5; }; printf("Rua do cidadao = %s\n", Cidadao.endereco.rua); } Passando estruturas como parâmetro e retornando estruturas Se não for usado o operador "&" , um parâmetro que é estrutura será passado por cópia. Não apresentaremos agora a passagem por endereço pois necessita do conceita de ponteiro. Observe o exercício abaixo. #include <stdio.h> struct TEndereco{ char rua[50]; char numero[10]; }; struct TCidadao{ char nome[50]; char cpf[20]; struct TEndereco endereco; int num_filhos; }; void print_struct (struct TCidadao aux) { printf("nome=%s cpf=%s\n", aux.nome, aux.cpf); printf("endereço inicial do aux %p\n", &aux); } void main() { struct TCidadao Cidadao; printf("Entre com o nome\n"); scanf ("%s",Cidadao.nome); printf("Entre com o cpf\n"); scanf ("%s",Cidadao.cpf); printf("Entre a rua\n"); scanf ("%s",Cidadao.endereco.rua); printf("Entre a numero\n"); scanf ("%s",Cidadao.endereco.numero); printf("Entre com o número de filhos\n"); scanf ("%d",&Cidadao.num_filhos); print_struct(Cidadao); printf("endereço inicial do Cidadao %p\n", &Cidadao); } O que podemos concluir com os endereços que foram mostrados??? Vamos a mais um exemplo. #include <stdio.h> struct TEndereco{ char rua[50]; char numero[10]; }; struct TCidadao{ char nome[50]; char cpf[20]; struct TEndereco endereco; int num_filhos; }; struct TCidadao ler_struct() { struct TCidadao aux; printf("Entre com o nome\n"); scanf ("%s",aux.nome); printf("Entre com o cpf\n"); scanf ("%s",aux.cpf); printf("Entre a rua\n"); scanf ("%s",aux.endereco.rua); printf("Entre a numero\n"); scanf ("%s",aux.endereco.numero); printf("Entre com o número de filhos\n"); scanf ("%d",&aux.num_filhos); return aux; } void print_struct (struct TCidadao aux) { printf("nome=%s cpf=%s\n", aux.nome, aux.cpf); printf("endereço inicial do aux %p\n", &aux); } void main() { struct TCidadao Cidadao; Cidadao = ler_struct(); print_struct(Cidadao); printf("endereço inicial do Cidadao %p\n", &Cidadao); } Copiando structs O exemplo a seguir demonstra como se pode copiar uma variável struct para outra do mesmo tipo. #include <stdio.h> struct THoras{ int hora; int minuto; int segundo; }; struct THoras Ontem = {2,10,57}; void main() { struct THoras Hoje; Hoje = Ontem; printf("Hora hoje = %d, Minuto hoje = %d e Segundo hoje %d\n", Hoje.hora, Hoje.minuto, Hoje.segundo); } Aplicação no Controle de Acesso O exemplo a seguir implementa uma parte do programa de controle de acesso usando estruturas. Neste exemplo a tabela de usuários já vem inicializada nos campos UserID e Senha. #include <stdio.h> #include <string.h> /**********************************************/ /*** PROGRAMA DE CONTROLE DE ACESSO **/ /** Autor: TurmaENG.TELECOM - 2012.2 */ /**********************************************/ /** VARIÁVEIS GLOBAIS DESTE MÓDULO ****/ struct TRegistroUsuario { char UserId[10]; char Senha[10]; }; /* Tabela de Usuários */ struct TRegistroUsuario TabelaUsuarios[4] = { {"joao","abcd"}, {"maria","xxxx"}, {"jose","yyyy"}, {"lara","zzzz"}, }; char userID[20]; /** FUNÇÔES DESTE MÓDULO ****/ void mostrar_menu_entrada_usuario() { printf("*******************************\n"); printf("Entre com o seu USERID para ter acesso\n"); printf("*******************************\n"); } /** Função que implementa as tarefas do administrador **/ void administrar() { } /** Função que valida um usuário e abre a porta **/ void tratar_usuario() { char senha[10]; int userEncontrado=1; int i; /* Loop para encontrar o usuário na tabela. Ao final do loop a variavel i conterá o índice do usuário (se ele estiver na tabela */ for (i=0;i<4 && userEncontrado; i++) { if( strcmp(userID, TabelaUsuarios[i].UserId)==0) userEncontrado=0; } /* se usuário encontrado abre a porta */ if (userEncontrado==0) { printf("Bom dia %s! Entre com a senha\n", userID); scanf("%s",senha); i--; /* o indice do sujeito é i-1 */ if(strcmp(senha,TabelaUsuarios[i].Senha)==0) printf("Abrir porta!!!\n"); else printf("Senha Inválida\n"); } } void main() { for(;;) { mostrar_menu_entrada_usuario(); scanf("%s",userID); if (strcmp(userID, "admin")==0) { administrar(); } else { tratar_usuario(); } } } Exercício: Implementar um contador de acesso que permita bloquear o usuário após 3 tentativas seguidas. Note que caso o usuário acerte a senha, este contador deverá ser zerado. Implementar uma funcionalidade do administrador para desbloquear o usuário bloqueado. No programa de controle de senha inserir um campo na estrutura do usuário de forma a acomodar uma mensagem de boas vindas particularizada para cada usuário. A mensagem "DEFAULT" é Bom dia! Implementar na função administrar a inserção da mensagem no exercício anterior. Na solução acima criar uma função que procura usuário na tabela (já que este código é utilizado em mais do que um luga). A função deve receber o UserID a ser procurado e deve retornar um inteiro correspondente ao índice do usuário encontrado ou -1 se não for encontrado. AULA 16 DIA 3/10/2013 Objetivos Uso do DEFINE Exercícios com structs e matrizes USO de DEFINE O define é um comando do pré-processador do C. Observe abaixo como ele pode ser usado #include <stdio.h> #define PI 3.1416 main() { float x; /* declaração de uma variável real */ float y; /* declaração de uma variável real */ printf ("Entre com o valor de x "); scanf("%f",&x); y = 2*PI*x; } Observe que o define PI NÃO é uma variável. É simplesmente um texto que será substituído pelo número 3.1416 ANTES da compilação, em um processo que chamamos de PRÉ-COMPILAÇÃO. Exercícios com structs Exercício 1 Implementar uma função converte_para_polar que recebe como parâmetro um número complexo na forma retangular (representado por uma struct). A função deve retornar uma struct contendo o número complexo na forma polar.Usar as funções sqrtf e atanf da [matemáticas biblioteca matemática]. Como converter: $mod={\sqrt {x^{2}+y^{2}}}$ $\phi =\arctan {\frac {y}{x}}$ ou $\phi =\tan ^{-1}{\frac {y}{x}}$ NOTE que as funções atanf e similares retornam em RADIANOS. Exercício 2 Implementar um programa em C para registrar notas bimestrais de alunos de uma turma. O registro de cada aluno constará em uma tabela global RegistroAlunos. Em cada registro deve constar o nome do aluno, número de matrícula (8 dígitos), notas bimestrais. Implementar funções para: dado o nome do aluno retornar a média semestral, dado o número de matrícula retornar a média anual, dado o número de mátrícula retornar o index do aluno na tabela. Fazer um programa principal para testar as funções. #include <stdio.h> #define NUM_ALUNOS 40 #define TAM_MAT 10 struct TRegistroAluno{ /* A FAZER */ }; struct TRegistroAluno TabelaNotasTurma[4] = { /* INICIAR DADOS AQUI PARA NÃO PRECISAR ENTRAR PELO TECLADO */ }; float media_semestral(char nome[], int semestre) { /* A FAZER */ return media; } float media_anual(char matricula[]) { /* A FAZER */ return media; } int retorna_index(char matricula[]) { /* A FAZER */ return i; } main() { /* testar as funções aqui! */ } Exercício 3 Implementar uma tabela global usando structs que permita representar as contas bancários de pessoas físicas. Cada registro deve conter nome, cpf, endereço e o saldo atual da conta. Contas podem estar negativas. Implementar uma função que permita: calcular o total contas em negativo; retornar o saldo de um usuário dado o seu nome; retornar o saldo de um usuário dado o seu CPF; calcular o total de dinheiro do banco em função do saldo das contas #include <stdio.h> #include <string.h> #define TAM_CLIENTE 40 #define TAM_CPF 60 #define TAM_END 50 struct TRegistroCliente{ /* A FAZER */ }; struct TRegistroCliente TabelaClientes[4] = { /* A FAZER: INICIAR COM VALORES*/ }; float saldoTotal() { /* A FAZER */ return saldoTotal; } int totalContasNegativas() { /* A FAZER */ return TotalContas; } float saldoUsuarioPorCPF(char cpf[]) { return saldo; } float saldoUsuarioPorNome(char nome[]) { return saldo; } int main() { int x; char cpf[TAM_CPF]; while(1){ /* FAZER MENU DE OPÇÕES */ } } Exercícios com Matrizes Exercício 4 Implementar uma função que recebe uma matriz de floats de dimensão 3x3 como parâmetro e retorna o determinante (um float) desta matriz. Exercício 5 Implementar um programa que calcula a transposta de uma matriz qualquer (limitada ao tamanho de 10x10). O usuário deve fornecer as dimensões e, na sequência, a matriz. O programa deverá calcular a transposta da matriz. lembrar que $b_{ji}=a_{ij}$ onde b é um elemento da matriz transposta. Exercício 6 Implementar um jogo da velha usando uma matriz 3x3 de inteiros. Um zero como elemento significa casa vazia. Os números 1 e 2 significam jogadas de jogadores. int Jogo[3][3]={ 0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, }; unsigned int jogador_vez=0; /* 0 e 1 representam os jogadores */ int jogo=1; struct Tjogada{ int x,y; } jogada; void apresentar_jogo() { } struct Tjogada ler_jogada() { } int validar_jogada(struct Tjogada aux_jogada) { } void verificar_termino(struct Tjogada aux_jogada) { } void anunciar_vitoria() { } main() { while (jogo==1) { apresentar_jogo(); jogada=ler_jogada(); if (validar_jogada(jogada)) { if (verificar_termino(jogada)==0) { anunciar_vitoria(); jogo=0; } jogador_vez=++jogador_vez%2; } else { printf("Jogada inválida\n"); } } } EXERCÍCIOS (nível médio) Implementar uma função que sorteia 10000 valores entre 1 e 6, simulando o "jogar de um dado". Armazenar o número de ocorrências de cada um dos valores em variáveis chamadas: val1, val2,...,val6. Ao final mostrar o resultado das ocorrências. Usar o comando for. Refazer o exercício anterior usando o comando while. Implementar um função que recebe um ângulo (float) e um caracter (char). Se o caracter for 'R' ou 'R' o ângulo será considerado em graus e será transformado para radianos. Se o caracter for 'G' ou 'g' será trasnformado para graus. Os ângulos sempre serão positivos e limitados a 360 graus ou 2PI radianos. A função deve retornar -1 caso haja erro nos valores passados como parâmetros. Implementar um programa para apoiar o projeto de instalações elétricas. O programa deve calcular a seção do fio necessário (seção de 1,5, 2.5 e 4 mm2 - ver padrões com o Jaci - ver Tabela aqui) dado o número de lâmpadas de 40, 60, 100W e de tomadas de 100W do circuito. O programa deve sugerir também o disjuntor a ser usado. Considere um circuito simples de uma malha com uma fonte de tensão V e duas resistências em série: R1 e R2. Elabore um programa que dado V, R1 e R2, seja determinada a potência transferida para R2. Faça uma modificação do exercício anterior para mostrar a curva de potência em função da variação de R2. Fixe V em 10V e R1 em 5ohms. Para facilitar o traçado da curva considere o eixo da potência na horizontal (linha) e na vertical (sentido crescente para baixo) as resistências. #include <stdio.h> #include <math.h> #define RT 5 /* resistor da fonte */ #define VT 10 /* tensão da fonte */ /* INCOMPLETO - FALTA colocar unidades nos eixos */ void plotar(int x, int y) { int i,aux; aux=y-1; printf("%c",'|'); for(i=1;i<aux;i++) printf("%c",' '); printf("%c\n",'X'); } void plotar_eixo_y() { int i; for(i=1;i<120;i++) printf("-"); printf(">\n"); } main() { float pot, Rcarga; int i; plotar_eixo_y(); for(Rcarga=1;Rcarga<=40;Rcarga++) { pot=(Rcarga/pow((RT+Rcarga),2))*powf(VT,2); plotar(Rcarga,pot*20); /* multiplicado por 20 para se adaptar ao terminal */ } printf("%c\n",'V'); } EXERCÍCIOS (nível difícil) Implementar um programa que é uma variação do programa de sorteio e adivinhação dado em sala. O programa deve flexibilizar a variação da faixa 1 a 10, permitindo que o usuário a configure no início do programa (por exemplo, 1-100). Além disto, o programa deve mostrar o número de tentativas realizadas antes de mostrar a mensagem de Congratulations. Implementar uma variação do programa acima, onde o usuário também fornece no início uma margem de erro percentual para o acerto. Exemplo: suponha que a faixa de adivinhação é 1-100 e que o usuário forneça uma margem de erro de 10%. Suponha que o programa sorteie o número 30. Então serão considerados acertos quaisquer entradas entre 20 e 40. A corrente que passa por um capacitor é dada por $i=dq/dt$, ou seja a corrente em um dado momento é dada pela taxa de variação da carga no capacitor. Suponha que a carga elétrica no tempo, nos terminais do capacitor é dada por $q=5tsin(4\Pi t)$ em mC. Desenvolva um programa para calcular a corrente dado o tempo. Aproxime a derivada $dq/dt$ usando passos de tempo de 0.1, 0.01 e 0.001. (ver problema 1.2 do livro Fundamentos de circuitos elétricos de Charles Alexandre). Teste o programa calculando a corrente i para o tempo de 0.5s. Flexibilize o programa anterior para que o passo possa ser fornecido. Modifique o exercício anterior dado que $q=(10-10e^{-2t})$. Faça um gráfico para i e q no intervalo t de [0-5s]. Use caracteres 'X' e 'Y'. 1.Implementar uma função que recebe como parâmetros dois vetores de floats cujos tamanhos são passados também como parâmetros. A função deve retornar 1 se a média dos elementos do primeiro vetor for maior que o segundo e 0 se for menor ou igual. Ver esqueleto da funçao: #include <stdio.h> int compara_media_vetores(float vet1[], int tam1, float vet2[], int tam2) { /* implementar aqui */ } main() { float x1[5]={2.4,,6.7,8.5,9.6,1.5}; float x2[4]={1.6,2.5,6.7,3.2}; int res; /* exemplo de uso da função */ res = compara_media_vetores(x1,5,x2,4); if (res==1) printf("media de x1 maior que média de x2\n"); } Autora: Beatriz da Silveira Resposta da questão 1, da avaliação Lab2A #include <stdio.h> int compara_media_vetores(float vet1[], int tam1, float vet2[], int tam2) { /* implementar aqui */ int i; float total1; float total2; for(i=0;i<tam1;i++) total1 = total1 + vet1[i]; total1 = total1/tam1; printf("valor de total1= %.2f\n", total1); for(i=0;i<tam2;i++) total2 = total2 + vet2[i]; total2 = total2/tam2; printf("valor de total2=%.2f\n", total2); if(total1>total2){ return 1; }else{ return 0; } } int main() { float x1[5]={2.4,6.7,8.5,9.6,1.5}; float x2[4]={1.6,2.5,6.7,3.2}; int res; /* exemplo de uso da função */ res = compara_media_vetores(x1,5,x2,4); if (res==1) printf("media de x1 maior que média de x2\n"); return 0; } 2.Implementar uma função que recebe um vetor de caracteres como parâmetro. Este vetor conterá uma string terminada em NULL. A função deve retornar o número de vogais 'a' que são precedidos pela letra b. Na função main apresentar um teste de uso da função int num_vog(char cadeia[]) { /* implementar aqui */ } main() { /* testar o uso da função aqui */ } Explicação adicional:Para a cadeia "abacate" a função deveria retornar 1. Autora: Beatriz da Silveira Resposta da questão 2, avaliação Lab2A #include <stdio.h> int num_vog(char cadeia[]) { int i; int totalDeA=0; for(i=0;cadeia[i]!= 'b'; i++) { if(cadeia[i]=='a') totalDeA=totalDeA+1; } return totalDeA; } int main() { char x1[]={'a','b','a','c','a','t','e','\0'}; int x2 = num_vog(x1); printf("Quantidade de A: %d\n", x2); return 0; } AVALIAÇÂO LAB2B 1.Implementar um programa C (não precisa ser função) que lê valores (usando scanf) de uma matriz alfa de dimensão MxN de inteiros (onde M e N são dimensões que devem ser lidas no início). O programa deve mostrar (usando printf) quantas linhas desta matriz possuem valores entre 5 e 10 (inclusive). Exemplo: A matriz: 12 5 3 1 4 17 13 14 10 Esta matriz possui 2 linhas com valores que estão entre 5 e 10. 2.Implementar uma função que recebe um vetor de caracteres como parâmetro. Este vetor conterá uma string terminada em NULL. A função deve retornar o número de vogais 'a' e 'i' que sejam sucedidas pela letra c. Na função main apresentar um teste de uso da função int num_vog(char cadeia[]) { /* implementar aqui */ } main() { /* testar o uso da função aqui */ } Explicação adicional:Para a cadeia "abacate" a função deveria retornar 1. Lista Exercícios Autora: Beatriz da Silveira Implementação do Jogo da Velha #include <stdio.h> #include <string.h> #define linha 3 #define coluna 3 int Jogo[3][3]={ {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} }; unsigned int jogador_vez=1; /*São os jogadores, que serão representados pelos nºs 1 e 5*/ int jogo=1; struct Tjogada{ int x,y; } jogada; /*O método abaixo apresenta o tabuleiro ao jogador e caso todas as casas já estejam preenchidas * finaliza o jogo*/ int apresentar_jogo() { int finaliza=9; int i; int j; for(i=0;i<linha;i++) { for(j=0;j<coluna;j++) { printf("%d\t", Jogo[i][j]); if(Jogo[i][j]!=0){ finaliza--; } } printf("\n"); }return finaliza; } /*Armazena na struct a linha e a coluna que o jogador deseja inserir a jogada*/ struct Tjogada ler_jogada() { printf("Digite a linha que deseja inserir a jogada"); scanf("%d", &jogada.x); printf("Digite a coluna que deseja inserir a jogada"); scanf("%d", &jogada.y); return jogada; } /*Impede que o jogador tente jogar numa casa já preenchida, ou inserir numa * linha ou coluna fora do escopo*/ int validar_jogada(struct Tjogada aux_jogada) { if(Jogo[aux_jogada.x][aux_jogada.y]==0 && aux_jogada.x<linha && aux_jogada.y<coluna){ Jogo[aux_jogada.x][aux_jogada.y]=jogador_vez; return 0; } return 1; } int verificar_termino() { int i; int j; //Confere linha por linha; for(i=0;i<linha;i++){ int soma=0; for(j=0;j<coluna;j++) { soma = soma+Jogo[i][j]; if(soma==3 || soma == 15){ return 0; break; } } //Confere coluna por coluna; }for(j=0;j<coluna;j++){ int soma=0; for(i=0;i<linha;i++){ soma = soma+Jogo[i][j]; if(soma==3 || soma ==15){ return 0; break; } } } //Confere a diagonal principal e a diagonal secundária int diagonalPrincipal=0; int diagonalSecundaria=0; int l; for(l=0 ; l < linha ; l++) { diagonalPrincipal = diagonalPrincipal+Jogo[l][l]; diagonalSecundaria =diagonalSecundaria+Jogo[l][linha-l-1]; if(diagonalPrincipal==3 || diagonalPrincipal==15 || diagonalSecundaria==3 || diagonalSecundaria==15){ return 0; break; } } return 1; } void anunciar_vitoria() { apresentar_jogo(); } int main() { while (jogo==1) { int velha=apresentar_jogo(); if(velha==0){ printf("Deu velha!"); exit(0); } jogada=ler_jogada(); if (validar_jogada(jogada)==0) { if (verificar_termino()==0) { anunciar_vitoria(); jogo=0; printf("Terminou o jogo"); } if (jogador_vez==1){ jogador_vez=5; }else{ jogador_vez=1; } } else { printf("Jogada inválida\n"); } } return 0; } Soluções: Conteúdo extendido Exercício 1 #include <math.h> struct TComplexoRet { float x,y; }; struct TComplexoPolar { float mod,ang; }; struct TComplexoPolar convert_polar(struct TComplexoRet a) { struct TComplexoPolar aux; aux.mod = sqrtf(powf(a.x,2)+powf(a.y,2)); aux.ang = atan(a.y/a.x); return aux; } main() { struct TComplexoRet w; struct TComplexoPolar y; w.x = 11.5; w.y = 4.6; y = convert_polar(w); } Exercício 2 Autor: Beatriz da Silveira #include <stdio.h> #define NUM_ALUNOS 40 #define TAM_MAT 10 struct TRegistroAluno{ char nome[NUM_ALUNOS]; char matricula[TAM_MAT]; float bim1,bim2,bim3,bim4; }; struct TRegistroAluno TabelaNotasTurma[4] = { {"Lara","12222212", 10.0,10.0,9.5,7.6}, {"Joao","44434212", 7.6,4.5,7.8,9.7}, {"Maria","12234272", 8.7,9.0,9.8,9.6}, {"Jose","75656755", 4.5,6.6,5.5,8.9}, }; float media_semestral(char nome[], int semestre) { int i,AlunoEncontrado=1; float media; if (semestre!=1 && semestre!=2) return -1; for(i=0;i<NUM_ALUNOS && AlunoEncontrado;i++) { if(strcmp(TabelaNotasTurma[i].nome, nome)==0) AlunoEncontrado=0; } if (AlunoEncontrado==0){ i--; if(semestre==1) media=(TabelaNotasTurma[i].bim1 + TabelaNotasTurma[i].bim2)/2; else media=(TabelaNotasTurma[i].bim3 + TabelaNotasTurma[i].bim4)/2; } return media; } float media_anual(char matricula[]) { int i,AlunoEncontrado=1; float media; for(i=0;i<NUM_ALUNOS && AlunoEncontrado;i++) { if(strcmp(TabelaNotasTurma[i].matricula, matricula)==0) AlunoEncontrado=0; } if (AlunoEncontrado==0){ i--; media = (TabelaNotasTurma[i].bim1 + TabelaNotasTurma[i].bim2+ TabelaNotasTurma[i].bim3 + TabelaNotasTurma[i].bim4)/4; } return media; } int retorna_index(char matricula[]) { int i,AlunoEncontrado=1; for(i=0;i<NUM_ALUNOS && AlunoEncontrado;i++) { if(strcmp(TabelaNotasTurma[i].matricula, matricula)==0) AlunoEncontrado=0; } if (AlunoEncontrado==0) i--; else i=-1; return i; } void oQueDesejaFazer(int num){ char mat[TAM_MAT]; int semestre; switch (num) { case 1: printf ("Digite o nome do aluno para saber a média Semestral\n"); char aluno[NUM_ALUNOS]; scanf("%s", aluno); //int semestre; printf("Digite 1 0u 2 para saber a nota semestral"); scanf("%d", &semestre); float media = media_semestral(aluno, semestre); printf("A média semestral é: %.2f \n", media); break; case 2: printf ("Digite o número da matrícula do aluno, para saber a média anual"); //char mat[TAM_MAT]; scanf("%s", mat); float mediaAnual= media_anual(mat); printf("A média anual do aluno é: %.2f\n", mediaAnual); break; case 3: printf ("Digite o nº da matricula para saber o index do aluno\n"); //char mat[TAM_MAT]; scanf("%s", mat); int index =retorna_index(mat); printf("O index do aluno é %d", index); break; default: printf ("Você não escolheu nenhuma das opções listadas.\n"); } } int main() { int opcao=0; while(1){ printf("O que você deseja fazer\n 1-Para saber média semestral\n 2-Para saber média anual\n 3-Index do aluno na tabela\n 4-Para sair"); scanf("%d", &opcao); if(opcao==4){ printf("Saindoo"); break; } oQueDesejaFazer(opcao); } return(0); } Exercício 3 Autora: Beatriz da Silveira Resolução da questão 3, Avaliação Lab3A #include <stdio.h> #include <string.h> #define TAM_CLIENTE 40 #define TAM_CPF 60 #define TAM_END 50 struct TRegistroCliente{ char nome[TAM_CLIENTE]; char cpf[TAM_CPF]; char endereco[TAM_END]; float saldo; }; struct TRegistroCliente TabelaClientes[4] = { {"Lara","12222212", "kobrasol", 192.97}, {"Joao","44434212", "Campinas", -69.0}, {"Maria","12234272", "Barreiros", 45.90}, {"Jose","75656755", "Centro", 75.00}, }; float totalDinheiro(){ int i; float saldoTotal=0; for(i=0; i<4; i++) { saldoTotal=TabelaClientes[i].saldo+saldoTotal; } return saldoTotal; } float saldoUsuario(char cpf[]){ int i,userEncontrado=1; float saldo; for(i=0;i<4 && userEncontrado;i++) { if(strcmp(TabelaClientes[i].cpf, cpf)==0) userEncontrado=0; } if (userEncontrado==0){ i--; saldo = (TabelaClientes[i].saldo); } return saldo; } int main(){ int x; char cpf[TAM_CPF]; while(1){ printf("----------------------------------------------------\n"); printf("Escolha a operação que você deseja realizar\n"); printf("1-saldo total do banco\n2-Saldo do usuário\n"); scanf("%d", &x); printf("----------------------------------------------------\n"); if(x==1){ printf("O saldo total do banco é de: %.2f\n", totalDinheiro()); }if(x==2){ printf("Insira seu cpf digitando somente numeros\n"); scanf("%s",cpf); printf("Saldo total do banco é de: %.2f\n", saldoUsuario(cpf)); } }} AULA 17 DIA 7/10/2013 AULA 17 DIA 7/10/2013 Objetivos Referências [2] [3] [4] [5] Ponteiros A memória de um computador pode ser vista como um vetor de bytes. Cada byte possui um endereço. O tamanho da memória é definido pelo tamanho do barramento de endereços usado para acessá-la. Uma variável ocupa uma área da memória. Tipicamente uma variável to tipo char se utiliza de um byte. Já uma variável do tipo int pode (dependendo do sistema) usar 4 bytes contíguos. Uma variável possui um endereço e um conteúdo (dados). Uma variável ponteiro tem como conteúdo um endereço. Portanto a variável ponteiro possui um endereço e contém um endereço como conteúdo. Ponteiro para inteiro Observe o programa abaixo. A variável p é um ponteiro para inteiro. Isto significa que ela pode armazenar um endereço de um inteiro. #include <stdio.h> main() { int x; int *p; x=5; printf("Valor de x antes = %d\n", x); p = &x; *p=10; printf("Valor de x depois = %d\n", x); printf("Valor de p = %p\n", p); } Observe que para se referenciar o conteúdo da posição de memória apontada por p deve-se usar o asterisco: *p EXERCÍCIO 1: Considere o programa: main() { int x=10; int y, *p, *w; } Faça um código para copiar o conteúdo de x para y, sem que estas variáveis apareçam no lado esquerdo de um sinal de atribuição. EXERCÍCIO 2: Tente inferir qual seria o valor da variável y no final do programa abaixo. main() { int x,y,w,*p1,*p2; x = 20; w = 30; p1 = &x; p2 = &w; y = *p1 + *p2; } EXERCÍCIO 3: Tente inferir qual seria o valor da variável y no final do programa abaixo. main() { int x,y,w,*p1,*p2, *p3; x = 20; w = 30; p1 = &x; p2 = &w; y = *p1 + w; p3 = &y; *p3 = *p3 + 10; y = *p1 + *p2 + *p3; } Ponteiro para char Os ponteiro para char são muito utilizados pois permitem apontar para strings. A ideia é que ele aponte para o primeiro caracter da string. Veja o exemplo abaixo. #include <stdio.h> main() { char x[10]="ifsc"; char *p; p = &x[2]; printf("x[2] = %c\n", *p); p = x; printf("string %s\n", p); while (*p!=0) { printf("Endereco %p conteúdo %c\n", p,*p); p++; } } Neste foi usado o incremento de um ponteiro, o que implica em adicionar ao endereço armazenado em p uma quantidade relativa ao tamanho do tipo apontado. No caso é 1 (tamanho de um char é um byte). EXERCÍCIO: Sem executar o programa abaixo, determine o valor de y no final do programa: main() { char x[10]="ifsc"; char *p, y; p = x + 2; y= *p; } Apontando para um vetor de inteiros Da mesma forma que usamos um ponteiro para char para apontar uma string, podemos fazer um ponteiro para int apontar para para um elemento de um vetor de inteiros. #include <stdio.h> main() { int x[10]= {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; int *p; int i; p = x; i=0; while (i<10) { printf(" endereco %p e conteudo %d\n", p, *p); p++; i++; } } OBSERVE que p++ incrementa em 4 unidades. AULA 18 DIA 9/10/2013 AULA 18 DIA 9/10/2013 Objetivos Exercícios Exercício modelo para uma das questões da avaliação Seja uma matriz 10x4, onde nas duas primeiras colunas (0 e 1) estão armazenados por linha um número complexo no formato retangular. Computar as duas colunas finais onde na coluna 2 estão o modulo e na 3 o ângulo. Esqueleto: #define LINHA 10 #define COLUNA 4 float Matriz[LINHA][COLUNA] = { {5.8,9.7}, {6.7,12.5}, {3.8,20.7}, {6.7,12.5}, {5.8,12.4}, {6.7,18.5}, {15.8,39.7}, {6.7,12.5}, {55.8,9.7}, {66.8,40.9} }; float CalculaModulo(float parx, pary) { float modulo; /* a fazer */ return modulo; } float CalculaAngulo(float parx, pary) { float angulo; /* a fazer */ return angulo; } main() { int i; for (i=0;i<LINHA;i++) { Matriz[i][2] = CalculaModulo(Matriz[i][0], Matriz[i][1]); Matriz[i][3] = CalculaAngulo(Matriz[i][0], Matriz[i][1]); } } Exercício modelo para uma das questões da avaliação Exercício 16 AULA 8 Exercício modelo para uma das questões da avaliação AULA 10 - Exercício 2 AULA 19 DIA 9/10/2013 AULA 19 DIA 9/10/2013 [6] http://wiki.sj.ifsc.edu.br/index.php/Aval2 AULA 20 DIA 14/10/2013 AULA 20 DIA 14/10/2013 Usando ponteiro na passagem de parâmetros Observe como podemos usar ponteiros na passagem de parâmetros. #include <stdio.h> void str_cpy(char *pdest, char *pfonte) { while (*pfonte!=0) { *pdest++ = *pfonte++; } *pdest = 0; } int str_len (char *p) { int i=0; while (*p++!=0) i++; return i; } main() { char fonte[10]="ifsc"; char destino[10]; str_cpy(destino, fonte); printf("string destino = %s\n", destino); printf("tamanho de dest = %d\n", str_len(destino)); } Um ponto interessante é que ponteiros permitem, na chamada de uma função, passar valores por referência: void alfa(int *p) { *p=10; } main() { int x; x =5; printf("Valor de x antes da chamada de alfa = %d\n", x); alfa(&x); printf("Valor de x depois da chamada de alfa = %d\n", x); } EXERCíCIO 1: Implementar a função str_cat que concatena duas strings usando ponteiros. Vetor de ponteiros Como visto em aulas anteiriores, variáveis ponteiros possuem como conteúdo um endereço. É perfeitamente possível construir vetores e matrizes de ponteiros. Por exemplo: #include <stdio.h> int main() { int i; char *vp[4]; char alfa[5]="IFSC"; char beta[5]="TELE"; char delta[5]="RAC"; char gamma[5]="CGER"; vp[0] = alfa; vp[1] = beta; vp[2] = delta; vp[3] = gamma; for(i=0;i<4;i++) printf("%s\n", vp[i]); } Observe que vp é um vetor de ponteiros para char e cada elemento aponta para uma cadeia de caracteres. Argumentos de linha de comando Um bom exemplo de vetor de ponteiros é a passagem de parâmetros na linha de comando. Cada parâmetro é tratado como uma cadeia de caracteres apontada por um elemento do vetor argv. O número de parâmetros é passado em argc. Note que argv[0] aponta para uma string que inidica o nome do programa. Exemplo: Considere o programa abaixo: #include <stdio.h> main(int argc, char *argv[]) { int i; for (i=0;i<argc;i++) { printf("%s\n", argv[i]); } printf("Numero de parametros passados = %d\n", argc-1); /* o primeiro é o nome do arquivo executavél" */ } EXERCÍCIO 1: Implementar um programa chamado cmpcadeia que testa se duas strings passadas na linha de comando são iguais. O programa deve imprimir uma mensagem indicando se são iguais ou diferentes. Usar a função strcmp da biblioteca. Caso sejam passados mais ou menos que dois parâmetros o programa deve se encerrar mostrando uma indicão do tipo: cmpcadeia: dois parametros devem ser passados Código implementado pela monitora de programação #include <stdio.h> main(int argc, char *argv[]) { int comp; if((argc-1)>2){ printf("cmpcadeia: dois parametros devem ser passados\n"); }else{ comp=strcmp(argv[1],argv[2]); if(comp==0){ printf("palavras iguais\n"); }else{ printf("palavras diferentes\n"); } } } EXERCÍCIO 2: Renomeie o executável e veja seja a mensagem de erro mostra o nome correto do programa. Ponteiros para qualquer coisa Podemos criar ponteiros para apontar para qualquer objeto na memória. Por exemplo, podemos apontar para variáveis do tipo float, double etc. main() { float a, *p; p=&a; *p= 5.5; } Soluções Exercício 1 Implementação feita pela monitora de programação #include <stdio.h> void str_cpy(char *pdest, char *pfonte) { while (*pfonte!=0) { *pdest++ = *pfonte++; } *pdest = 0; } void str_cat(char *destino, char *origem){ while(*destino!=0){ *(destino++); } while(*origem!=0){ *(destino++)=*(origem++); } *destino=0; } int str_len (char *p) { int i=0; while (*p++!=0) i++; return i; } main() { char fonte[10]="ifsc"; char destino[10]; str_cpy(destino, fonte); printf("string destino = %s\n", destino); str_cat(destino, "alunos"); printf("string destino = %s\n", destino); printf("tamanho de dest = %d\n", str_len(destino)); }