Programação de Computadores I
Aula 09
Programação: Vetores
José Romildo Malaquias
Departamento de Computação
Universidade Federal de Ouro Preto
2011-1
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Motivação
Problema
Faça um programa que leia as notas dos alunos de uma turma de 5
alunos, determine e mostre a média aritmética das notas, e o
número de alunos com notas inferiores à média.
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Motivação (cont.)
# include < stdio .h >
int main ( void )
{
double nota ;
double soma = 0.0;
for ( int i = 0; i < 5; i ++)
{
printf ( " nota % d : " , i +1);
scanf ( " % lf " , & nota );
soma = soma + nota ;
}
double media = soma / 5;
printf ( " média : %2 f \ n " , media );
// e agora ... como acessar as notas já digitadas ?
return 0;
}
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Motivação (cont.)
I
Este programa utiliza uma única variável para armazenar a
nota digitada pelo usuário.
I
Toda vez que o usuário digita uma nova nota, o valor
anteriormente digitado é perdido.
I
Após ler todas as notas e calcular a média, não é mais
possı́vel comparar cada nota com a média.
I
Solução?
Usar uma variável diferente para armazenar cada nota.
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Motivação (cont.)
# include < stdio .h >
int main ( void )
{
double n1 , n2 , n3 , n4 , n5 ;
printf ( " nota 1: " ); scanf ( " % lf " , & n1 );
printf ( " nota 2: " ); scanf ( " % lf " , & n2 );
printf ( " nota 3: " ); scanf ( " % lf " , & n3 );
printf ( " nota 4: " ); scanf ( " % lf " , & n4 );
printf ( " nota 5: " ); scanf ( " % lf " , & n5 );
double media = ( n1 + n2 + n3 + n4 + n5 ) / 5;
printf ( " média : %2 f \ n " , media );
int cont = 0;
if ( n1 < media ) cont ++;
if ( n2 < media ) cont ++;
if ( n3 < media ) cont ++;
if ( n4 < media ) cont ++;
if ( n5 < media ) cont ++;
printf ( " abaixo da média : % d \ n " , cont );
return 0;
}
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Motivação (cont.)
I
O problema foi resolvido.
I
Porém o fato de usarmos uma variável diferente para cada
nota impossibilita o uso de comando de repetição.
I
Assim foi necessáro escrever scanf 5 vezes, e if 5 vezes.
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Motivação (cont.)
I
Estenda o problema para trabalhar com uma turma de 100
alunos.
É possı́vel, porém esta será uma tarefa enfadonha e sujeita a
erros, pois serão necessários:
100 variáveis distintas, cada uma com um nome diferente.
100 comandos scanf
100 comandos if
I
Pergunta:
Existe outra maneira de trabalhar com as 100 variáveis sem
usar 100 nomes diferentes?
I
Resposta:
Sim, utilizando vetor.
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Motivação (cont.)
I
Estenda o problema para trabalhar com um número de alunos
que somente será conhecido em tempo de execução.
Com este esquema não é possı́vel.
I
Pergunta:
Existe uma maneira de trabalhar com um número
desconhecido (pelo programador) de variáveis?
I
Resposta:
Sim, utilizando vetor.
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Vetor
I
Vetor é uma variável composta homogênea
unidimensional.
I
Um vetor é formado por uma sequência de variáveis, todas do
mesmo tipo de dados.
I
Dizemos que cada variável componente é um elemento do
vetor.
I
As variáveis que compõem um vetor são todas identificadas
por um mesmo nome.
I
Estas variáveis são alocadas sequencialmente na memória.
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Vetor (cont.)
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Declaração de uma variável vetor
tipo identificador [tamanho];
I
Primeiro o tipo de dado dos componentes do vetor:
int, float, double, char, . . .
I
Segundo o nome da variável vetor: usando as mesmas
convenções de um identificador comum:
array, vetor, variavelDeNumeros, vet, . . .
I
E por fim, o tamanho do vetor (isto é, a quantidade de
elementos que formam o vetor) escrito entre colchetes:
[5], [10], [3], . . .
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Declaração de uma variável vetor (cont.)
Exemplos:
int vet [6];
double notas [100];
char texto [256];
double medias [2* n ];
//
//
//
//
um
um
um
um
vetor
vetor
vetor
vetor
de
de
de
de
6 inteiros
100 doubles
256 caracteres
2* n doubles
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Declaração de uma variável vetor (cont.)
I
Todo vetor é um espaço linear na memória dividido em várias
variáveis componentes de acordo com o tamanho declarado.
I
Ao declaramos
int vet [4]
é alocado na memória um espaço linear para 4 variáveis
inteiras, representadas da seguinte forma:
I
Assim vet é uma variável vetor formada por 4 espaços de
memória.
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Acessando elementos de um vetor
I
Os componentes de um vetor são numerados
sequencialmente começando com zero.
I
Para identificar cada componente usamos o nome do vetor
juntamente com o número que indica a posição do
componente na sequência.
I
A posição de um componente é chamada de ı́ndice.
I
Exemplo:
double Notas [10];
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
I
Sintaxe:
vetor[ı́ndice]
I
Primeiramente escreve-se o vetor.
I
Depois escreve-se o ı́ndice (uma expressão inteira) entre
colchetes.
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
I
Exemplo:
double Notas [10];
Notas [1] = 9.35;
printf ( " % f " , Notas [1]);
Notas[1] refere-se ao componente na posição 1 do vetor
Notas, ou seja, o segundo elemento do vetor.
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
I
Uma vez que as variáveis que compõem o vetor têm o mesmo
nome, o que distingue cada uma delas é o seu ı́ndice, que
referencia sua localização dentro da estrutura.
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
I
A primeira posição de um vetor tem ı́ndice 0.
I
A última posição de um vetor tem ı́ndice tamanho - 1 .
I
Importante:
O sistema de execução não verifica se o ı́ndice usado para
acessar um componente do vetor é válido.
É responsabilidade do programador garantir que o ı́ndice
usado para acessar um elemento de um vetor é válido.
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
Não esqueça:
I
Para acessar uma posição especı́fica de um vetor basta indicar
a posição desejada entre colchetes
I
A posição é chamada de ı́ndice.
I
A faixa de ı́ndices válidos inicia em 0 e termina com o
tamanho - 1.
I
Exemplo: os ı́ndices válidos para um vetor de tamanho 4 são
0, 1, 2 e 3.
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
Exemplo:
Declarar um vetor de tamanho 4 e atribuir o valor 540 na posição
1 e o valor 8456 na posição 3.
int vetor [4];
vetor [1] = 540;
vetor [3] = 8456;
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Acessando elementos de um vetor (cont.)
I
O limite do vetor é sempre o seu tamanho menos 1.
I
No exemplo anterior o vetor é de tamanho 4, a posição
máxima é 3, pois 4 − 1 = 3.
I
Se um valor for atribuı́do fora dos limites do vetor ocorrerá
um erro muito grave, pois o valor estará sendo armazenado
em um espaço de memória que não pertence ao vetor.
I
Ainda no exemplo anterior, não se deve fazer
vetor [4] = 200;
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Exemplo: ler e mostrar um vetor
Inserir 5 notas em um vetor, depois disso visualizar as notas
inseridas.
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
# include < stdio .h >
int main ( void )
{
double notas [5]; // um vetor de 5 elementos
int j ;
// ı́ndice no vetor
// entrada dos dados
for ( j = 0; j < 5; j ++)
{
printf ( " Inserir nota % d : " , j +1);
scanf ( " % d " , & notas [ j ]);
}
// visualizaç~
a o dos dados
for ( j = 0; j < 5; j ++)
printf ( " % d " , notas [ j ]);
return 0;
}
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: ler e mostrar um vetor (cont.)
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Exemplo: média de 5 notas
Faça um programa que leia as notas dos alunos de uma turma de 5
alunos, determine e mostre a média aritmética das notas, e o
número de alunos com notas inferiores à média.
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Exemplo: média de 5 notas (cont.)
# include < stdio .h >
int main ( void )
{
double notas [5];
int indice ;
// leitura dos dados
for ( indice = 0; indice < 5; indice ++)
{
printf ( " nota % d : " , indice + 1);
scanf ( " % lf " , & notas [ indice ]);
}
// cálculo e exibiç~
a o da média
double soma = 0;
for ( indice = 0; indice < 5; indice ++)
soma = soma + notas [ indice ];
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Exemplo: média de 5 notas (cont.)
double media = soma /5;
printf ( " média : %2 f \ n " , media );
// cálculo e exibiç~
a o da quantidade
// de notas abaixo da média
int cont = 0;
for ( indice = 0; indice < 5; indice ++)
if ( notas [ indice ] < media )
cont = cont + 1;
printf ( " abaixo da média : % d \ n " , cont );
return 0;
}
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Exemplo: preenchendo um vetor
I
Colocar os números de 1 a 5 em Vetor.
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Exemplo: preenchendo um vetor
I
Colocar os números de 1 a 5 em Vetor.
for ( int i = 0; i < 5; i ++)
Vetor [ i ] = i + 1;
46/62
Exemplo: preenchendo um vetor
I
Colocar os números de 1 a 5 em Vetor.
for ( int i = 0; i < 5; i ++)
Vetor [ i ] = i + 1;
I
Colocar os números de 5 a 1 em Vetor.
46/62
Exemplo: preenchendo um vetor
I
Colocar os números de 1 a 5 em Vetor.
for ( int i = 0; i < 5; i ++)
Vetor [ i ] = i + 1;
I
Colocar os números de 5 a 1 em Vetor.
for ( int i = 0; i < 5; i ++)
Vetor [ i ] = 5 - i ;
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Uso de constantes com vetores
I
Geralmente é melhor usar um nome representando um valor
constante do que usar a própria constante em um programa.
I
Para tanto define-se a constante no inı́cio do programa, e no
restante do programa usa-se o nome definido.
I
Se for necessário redefinir o valor da constante no texto do
programa, o local a ser alterado é somente na declaração da
constante.
I
Além disto, o uso de um nome pode ser uma dica do
significado da constante.
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Uso de constantes com vetores (cont.)
I
Geralmente é melhor definir e usar uma constante para
representar o tamanho de um vetor do que escrever o valor do
tamanho explicitamente em todas os locais que precisamos do
tamanho.
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Uso de constantes com vetores (cont.)
I
Uma constante pode ser definida como uma macro do
pré-processador usando a diretiva #define.
I
No inı́cio da compilação, o pré-processador substitui todas as
ocorrências no nome da macro pela definição dada.
I
Este procedimento é apenas manipulação do texto do
programa.
I
Não é feita nenhuma checagem de tipo com o nome da macro.
I
Exemplo:
# define TAMANHO 5
double VetReais [ TAMANHO ];
// coloca 5 ,4 ,3 ,2 ,1 no vetor
for ( i = 0; i < TAMANHO ; i ++)
VetReais [ i ] = TAMANHO + i ;
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Uso de constantes com vetores (cont.)
I
Uma constante pode ser definida no nı́vel da linguagem
através do especificador const colocado em uma declaração
de variável, antes no nome do tipo.
I
A variável assim definida é similar às outras variáveis, exceto
pelo fato de que o seu valor não pode ser alterado. Portanto
não é possı́vel fazer uma atribuição a ela.
I
Exemplo:
const int TAMANHO = 20
double VetReais [ TAMANHO ] , VetCopia [ TAMANHO ];
// copia os dados de um vetor para outro
for ( i = 0; i < TAMANHO ; i ++)
VetCopia [ i ] = VetReais [ i ];
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Exemplo: ordem inversa
Construa um algoritmo que leia 300 números inteiros e imprima
esses números na ordem inversa de entrada.
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Exemplo: ordem inversa (cont.)
# include < stdio .h >
# define QUANTIDADE 300
// definiç~
a o de macro
int main ( void )
{
int vet [ QUANTIDADE ];
int i ;
// leitura dos dados
for ( i = 0; i < QUANTIDADE ; i ++)
{
printf ( " número % d : " , i + 1);
scanf ( " % d " , & vet [ i ]);
}
// impress~
a o na ordem inversa
printf ( " \ nordem inversa :\ n " );
for ( i = QUANTIDADE - 1; i >= 0; i - -)
printf ( " número % d : % d \ n " , i + 1 , vet [ i ]);
return 0;
}
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Inicialização de vetores
I
Quando declaramos um vetor, os seus elementos não são
inicializados.
I
Neste caso os seus elementos são desconhecidos (lixo) e só
deverão ser utilizados após atribuição.
I
Porém é possı́vel fazer a inicialização de um vetor com os
valores iniciais desejados.
I
Os valores inicias são colocados entre chaves {}.
I
Exemplo:
int v [5] = { 16 , 36 , 3 , 8 , 26 };
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Inicialização de vetores (cont.)
I
A quantidade de valores entre chaves não deve ser maior que
o tamanho do vetor.
I
A fim de facilitar a inicialização, C permite omitir o número
de elementos (tamanho): [].
I
Neste caso, o compilador assume que o tamanho do vetor é
igual ao número de valores especificados na inicialização
(entre chaves).
I
Exemplo:
int v [] = { 16 , 36 , 3 , 8 , 26 };
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Busca
I
Dada uma coleção de n elementos, pretende-se saber se um
determinado valor x está presente nessa coleção.
I
Para efeitos práticos, vamos supor que essa coleção é
implementada como sendo um vetor de n elementos inteiros:
v[0]..v[n-1].
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Pesquisa seqüêncial
I
I
Utilizamos uma variável encontrado para sinalizar se o valor
já foi encontrado. Inicialmente o seu valor é falso
(representando como 0 no C).
Percorremos o vetor desde a primeira posição até a última, ou
até o valor ser encontrado:
Para cada posição i, comparamos v[i] com o valor x:
se forem iguais sinalizamos que o valor foi encontrado
atribuindo verdadeiro (representado como 1 no C) à variável
encontrado
se chegarmos ao fim do vetor sem sucesso concluı́mos que o
valor não existe no vetor
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Pesquisa seqüêncial (cont.)
Passos:
1. Inicialização
int i = 0;
int encontrado = 0;
/* falso */
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Pesquisa seqüêncial (cont.)
2. Pesquisa
while ( i < TAMANHO && ! encontrado )
{
if ( vetor [ i ] == x )
encontrado = 1;
/* verdadeiro */
else
i ++;
}
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Pesquisa seqüêncial (cont.)
3. Tratamento do resultado
if ( encontrado )
printf ( " Valor % d encontrado na posiç~
ao %d\n" ,
vetor [ i ] , i );
else
printf ( " Valor % d n~
a o encontrado \ n " ,
vetor [ i ]);
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Pesquisa seqüêncial (cont.)
Exemplo:
# include < stdio .h >
# define TAMANHO 4
int main ( void )
{
int vet [ TAMANHO ];
int i ;
// leitura dos dados
printf ( " Digite % d números :\ n " , TAMANHO );
for ( i = 0; i < TAMANHO ; i ++)
scanf ( " % d " , & vet [ i ]);
// leitura do valor a ser pesquisado
int valor ;
printf ( " Valor procurado :\ n " );
scanf ( " % d " , & valor );
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Pesquisa seqüêncial (cont.)
// realiza a pesquisa
int encontrado = 0; /* falso */
for ( i = 0; i < TAMANHO && ! encontrado ; i ++)
encontrado = ( vet [ i ] == valor );
// exibe resultado
if ( encontrado )
printf ( " encontrado na posiç~
a o % d \ n " , i - 1);
else
printf ( " n~
a o encontrado \ n " );
return 0;
}
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FIM
Créditos:
Baseado no material preparado pelo
Prof. Guillermo Cámara-Chávez.
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