PRG122804 2018 1 AULA09

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 (pseudo-código) para ler 10 números inteiros para um vetor e imprimir o número de números acima da média.
NOTE: Definir um contador, iniciado em zero. Calcular a média e fazer um loop sobre o vetor testando cada item para verificar se é maior que a média.

Exercício 1 - Programa em C
#include <stdio.h> main() { int i=0,am=0; int vet1[10]; float media=0; for(i=0;i<10;i++) { printf("Entre com a nota %d => ",i+1); scanf("%d",&vet1[i]); media = media+vet1[i]; } media = media/i; for( i=0;i<10;i++) { if (vet1[i]>media) am++; } printf("Media=%0.1f. O número de notas acima da média é %d.\n",media,am); }

EXERCÍCIO 2: Implementar um algoritmo (pseudo-código) para ler 10 números inteiros para um vetor e imprimir o maior e o menor número digitado.
NOTE: É possível implementar marcando a posição do vetor que possui o maior e o menor valor ou o próprio valor máximo e mínimo.

Exercício 2 - Programa em C
#include <stdio.h> main() { int i=0,am=0; int vet1[10]; int max=0,min=0; for(i=0;i<10;i++) { printf("Entre com a nota %d => ",i+1); scanf("%d",&vet1[i]); } for( i=0;i<10;i++) { if (vet1[i]>vet1[max]) max=i; if (vet1[i]<vet1[min]) min=i; } printf("Menor número: %d. Maior número: %d.\n",vet1[min],vet1[max]); }

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:

#include <stdio.h>
 
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++;
  }
  for(i=0;i<10;i++)
  	printf("\nValor de x[%d]=%0.1f",i,x[i]);
  	
}

NOTA: Vetores na Linguagem C 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("%d",&aux[i]);
  } 
}

main()
{
   int vet[5], i;

   ler_vet(vet);
   for (i=0;i<5;i++)
      printf("vet[%d]=%d\n",i,vet[i]);
}

Perceba 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. Atenção! Na realidade o C não verifica o acesso indevido a um elemento fora do tamanho do vetor.

Exercícios

1. Implementar um programa em C para ler 10 números reais (float) para um vetor. Usar o comando while.

Resposta
#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++; } }

2. Modificar o exercício para computar a média dos 10 números que estão no vetor. 3. Modificar o exercício anterior para computar a quantidade de números do vetor que estão acima da média.

Resposta

#include <stdio.h> main() { float x[10]; float soma = 0, media; int i, cont; /* leitura do vetor */ i=0; while (i<10) { printf("Entre com x[%d] -> ", i); scanf("%f",&x[i]); soma = soma + x[i]; i++; } /* calculo da media */ media = soma /10; /* computação de números acima da média */ cont = 0; i=0; while (i<10) { if (x[i] > media) cont++; i++; } printf ("Número de números acima da média = %d\n", cont); }

4. Refazer os exercícios anteriores usando o comando for; 5. 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. 6. Sobre o exercício anterior, acrescente uma função para imprimir o número de 0s,1s,...6s do vetor. 7. 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:

Resposta
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).

Tipo Char

Em aulas anteriores viu-se 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 NÃO 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". Em algumas bibliografias e referências pode-se encontrar também: '\0'.

Exemplo: A string "IFSC" armazenada em um vetor CADEIA, na memória de um computador, teria a seguinte implementação:

Assumi-se que cada caracter é armazenado em um byte. Uma string terminada em 0 facilita o seu processamento pois se pode facilmente detectar o seu final. Note no exemplo acima, que 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.

Função gets()

Esta função é utilizada em substituição ao scanf().

Forma geral:

char s[];

gets(s);

O usuário entra com uma string, que ser armazenada no vetor char s[]. A função gets() não é segura, por quê? Simplesmente porque com gets() pode ocorrer um estouro da quantidade de posições que foi especificada na string. Veja o exemplo abaixo:

#include <stdio.h>
void main()
{
    char buffer[10];
    printf("Entre com o seu nome: ");
    gets(buffer);
    printf("O nome é: %s\n", buffer);
}

Se o usuário digitar como entrada:

Douglas de Souza

Ou seja, digitar um total de 16 caracteres: 17 posições (incluindo o '\0' ) serão utilizadas para armazenar a string. Como a string buffer[10] só tem 10 caracteres, os 7 caracteres adicionais serão colocados na área de memória subsequente, escrevendo em uma região de memória que não está reservada para string. Este efeito é conhecido como "estouro de buffer" e pode causar problemas imprevisíveis. Uma forma de se evitar este problema é usar a função fgets().

Função rand()

Para gerar um número aleatório em linguagem C podemos usar a função rand pertencente à biblioteca stdlib.h.

Gerar sequências de números aleatórios é comum em programação. Sendo assim a função rand() compre seu papel em gerar números randômicos.

Quando esta função é chamada ela produz um valor aleatório na faixa entre 0 e a constante RAND_MAX. O valor desta constante encontra-se definida no arquivo stdlib.h. Para gerar valores dentro de uma determinada faixa é utilizado % (módulo) do valor.

O programa abaixo gera uma sequência com 10 números aleatórios entre 0 e 100.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
     int i;

     printf("Gerando 10 valores aleatorios:\n\n");

     for (i = 0; i < 10; i++)
     {
           /* gerando valores aleatórios entre zero e 100 */
           printf("%d ", rand() % 100);
     }
     return 0;
}

Veja também sobre o número inicial ou "semente" e a função srand() em:

http://linguagemc.com.br/valores-aleatorios-em-c-com-a-funcao-rand/

Exemplo

Desafio: Gerar 100 números aleatórios de 0 a 10 (%11) e dizer que se essa função possui uma distribuição normal.

Resposta

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { int i, j, tam=100,vetor[tam]; printf("Gerando %d valores aleatorios:\n\n",tam); for (i = 0; i < tam; i++) { vetor[i]= rand() % 11; } for (i = 0; i < 11; i++) { printf("\n%d:",i); for (j=0;j<tam;j++) { if (vetor[j]==i) printf("*"); } } return 0; } Portanto não se trata de uma distribuição normal (Gaussiana) e sim de uma distribuição "uniforme".

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: ");
   gets(alfa);
   while(alfa[i]!=0)
	i++;
   printf ("\nNumero de caracteres em %s = %d \n", alfa, i);
}

Exercícios

1. 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: ");
      gets(alfa);
   
      cont=0;
      while(alfa[i]!=0){
           if (alfa[i]=='a')
               cont++;
   	i++;
      }
      printf ("\nNumero de caracteres a em %s = %d \n", alfa, cont);
   }
   

2. 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: ");
      gets(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);
   }
   

3. 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: ");
      gets(alfa);
   
      cont=0;
      while(alfa[i]!=0){
           if (alfa[i]=='o')
               alfa[i]='O';
   	i++;
      }
      printf ("\nNova cadeia -> %s\n", alfa);
   }
   

4. 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"); gets(alfa); printf ("Entre com a cadeia:\n"); gets(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); } |} a) 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" b) Implementar um programa que lê duas cadeias e imprime uma mensagem caso as cadeias seja iguais. Exercícios parte 1 Ler um vetor de 10 números inteiros e colocar em ordem crescente. Ler um vetor de char e imprimir ao contrário os caracteres lidos. Exemplo: Marrocos >> socorraM Ler um vetor de char e trocar de minúsculas para maiúsculas. Exemplo: douglas de souza >> DOUGLAS DE SOUZA. Solução 3 #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]; int i=0; printf ("Entre com a cadeia em letras minúsculas: "); gets(alfa); while(alfa[i]!=0){ if (alfa[i]!=32) // na tabela ASCII 32 é o espaço em branco ' '. alfa[i]=alfa[i]-32; // na tabela ASCII maiúscula estão separadas de minúscula por 32. i++; } printf ("\nNova cadeia em maiúsculas: %s\n", alfa); } |} a) Modificar o programa para que ele faça também, palavras com iniciais maiúsculas. Exemplo: douglas de souza >> Douglas De Souza. b) Modifique o programa para que ele reconheça as ligações como: de, da, dos, e,... do nome e desconsidere. Exemplo: maria da silva >> Maria da Silva. Solução 3.a.b (contribuição do aluno: Pablo Fidelis Dias) #include <stdio.h> void main () { char alfa[50]; int i=0; printf ("Entre com a cadeia em letras minúsculas: "); gets(alfa); alfa [0]=alfa[i]-32; while(alfa[i]!=0){ if (alfa[i]==32){ if (!(alfa[i+1]=='d' && (alfa[i+3]==32 || alfa[i+4]==32))) alfa[i+1]=alfa[i+1]-32; } i++; } printf ("\nNome: %s\n", alfa); } |} Solução 2 #include <stdio.h> int tam_string(char texto[]) { int i=0; while(texto[i]!=0) i++; return i; } void main() { char alfa[50],beta[50]; int tam,i; printf ("Entre com a cadeia : "); gets(alfa); tam=tam_string(alfa); // pega o tamanho da cadeia de caracteres for(i=0;i<tam;i++) // percorre o vetor até o tamanho beta[i]=alfa[tam-i-1]; // como começa de 0 eu preciso fazer (tam-i-1), ou seja, o primeiro é o ultimo beta[i]=0; // preciso definir o final do vetor porque não vai até o ultimo que '\0' printf ("\nPrimeira cadeia: %s. Nova cadeia: %s\n", alfa, beta); } |} Solução 1 #include <stdio.h> void mostra_vet(int vet_aux[],int tam,int tipo) // tipo=0 vertical \n tipo=1 horizontal \t { int i; if(tipo==0) printf("\n"); // vai deixar uma linha em branco só no tipo que quero. for(i=0;i<tam;i++) if(tipo==0) printf("\n%d",vet_aux[i]); else printf("\t%d",vet_aux[i]); printf("\n"); } void main() { int i,j,num,vet_num[10]; printf("\nDigite os números:\n"); for(i=0;i<10;i++){ scanf("%d",&num); vet_num[i]=num; } for(j=0;j<9;j++){ // varre os (10-1) vetores - o ultimo ele não tem que comparar for(i=0;i<(9-j);i++){ // depois da primeira passagem o ultimo elemento já é o maior... if(vet_num[i]>vet_num[i+1]){ num=vet_num[i]; vet_num[i]=vet_num[i+1]; vet_num[i+1]=num; } mostra_vet(vet_num,10,1); // mostra tipo=1 horizontal } } mostra_vet(vet_num,10,0); // mostrta tipo=0 verrtical } |} Exercícios parte 2 1. O cálculo do juro composto é dado pela seguinte equação: $FV=PV(1+i)^{n}\,$ Onde PV é o valor presente, n o número de períodos de aplicação, i a taxa de juros e FV o valor futuro. Elabore um programa para computar o valor futuro para uma quantia aplicada de 10000 reais, dada uma taxa e o número de anos em que o valor é aplicado. 2. Refazer o exercício anterior armazenando o valor futuro de cada ano em uma posição de um vetor valores_futuros[]. Na posição 0 armazene o valor presente. 3. Gerar um vetor de 6 posições de inteiros e preenchê-lo com 6 números randômicos correspondentes a um jogo da megasena. 4. Fazer uma função adendo ao exercício anterior para ordenar o vetor gerado. 5. Adicionar uma interface para o exercício anterior para que um usuário possa entrar com 6 números de um jogo e o sistema conferir se o jogador ganhou ou não. 6. Implementar um sistema de controle de senha que permite abrir a porta para um usuário específico (userID) com uma senha específica. Solução 2.3 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main(void) { int i; printf("intervalo da rand: [0,%d]\n", RAND_MAX); // para megasena é de 1 a 60 for(i=0;i<6;i++) printf("Numero %d: %d\n",i, rand()); // tem que ajustar para 59+1 } |}