Universidade Federal de Santa Maria
Prof. Cesar Tadeu Pozzer
Disciplina: Estruturas de Dados
2007/02
Exercícios de revisão da Linguagem C
Implemente soluções para os seguintes problemas. Teste as soluções em algum compilador.
1. Laços de Repetição
1) Calcular o fatorial de N, onde N é inteiro. N deve ser fornecido pelo usuário.
2) Implementar o problema da mochila. Tendo-se uma seqüência decrescente de números inteiros positivos
que inicia em N, com decremento inteiro positivo K, deseja-se empacotá-los em uma mochila com
tamanho M, de forma que se coloque dentro dela preferencialmente os maiores valores, até que ela
esteja cheia. N e K são inteiros e devem ser definidos pelo usuário. Implementar o problema sem usar
vetores ou matrizes temporárias. Imprimir cada um dos itens em uma linha específica da tela:
• Os elementos a serem colocados na mochila;
• Os elementos que entraram na mochila;
• Os que ficaram fora da mochila;
• Qual a soma dos que entraram na mochila;
• Qual a soma dos elementos que não entraram na mochila.
3) Explique quanto se deve usar um for e quando um while. Dê exemplos teóricos de cada.
2. Vetores
1) Dado um vetor de inteiros não ordenado, faça uma função que retorne o valor mais próximo de um
2)
3)
4)
5)
6)
7)
número fornecido pelo usuário. O vetor não pode ser ordenado.
Assumindo-se que se tenha um vetor de inteiros randômicos com tamanho M. Implemente as seguintes
funções, sem ordenar previamente o vetor:
• Mostrar os valores do vetor;
• encontrar o maior valor deste vetor;
• encontrar os dois maiores valores do vetor, com apenas uma leitura do vetor;
• encontrar os N maiores valores do vetor, com a mesma restrição do item anterior. N é fornecido pelo
usuário;
• Função para calcular a media dos valores do vetor;
• Função para dizer se existem dois valores iguais no vetor.
Fazer troca de posição de elementos de um vetor usando uma variável auxiliar
Dado um vetor com números ordenados de forma não decrescente, faça uma função que imprime
somente os números que não sejam repetidos.
Função que altera a ordem dos elementos de um vetor double de 30 posições. O primeiro elemento
deverá ser o último, e assim por diante. Este vetor deverá ser preenchido com o uso de um laço de
repetição. Imprimir o vetor antes e depois da inversão. Usar apenas uma variável auxiliar para fazer a
troca.
Faça uma função que recebe dois vetores de inteiros, com qualquer número de elementos cada. Ela deve
imprimir todos os valores presentes nos dois vetores. Ex: se v1={19, 5, 2, 6} e v2={5, 0, 9, 4, 18, 56}
deverá ser impresso somente o valor 5.
Funções para ordenar um vetor de forma que:
• os menores elementos fiquem localizados ao centro.
• menores elementos fiquem localizados nos extremos
• os menores elementos fiquem localizados próximos a uma posição determinada do vetor
1
3. Matrizes
1) Simular uma matriz de N dimensões com uso de um vetor de M posições.
2) Fazer troca de linhas de uma matriz de NxM. Inicialmente, atribuir aos elementos da matriz o valor da
linha + coluna.
3) Funções para inicializar uma matriz NxN de forma que:
4)
5)
6)
7)
8)
• os elementos da diagonal principal tenham valor 1 e os demais devem ter valor 0.
• cada coluna possua o mesmo valor
• cada linha possua o mesmo valor, que deverá ser o fatorial do numero da linha.
• cada elemento seja a soma dos índices da linha com a coluna
• cada elemento da coluna seja maior que o anterior. O mesmo vale para as linhas
• elementos acima da diagonal superior sejam 1, e o resto zero
• elementos abaixo da diagonal superior sejam 1, e o resto zero
• os elementos do centro sejam maiores que os dos extremos (como uma função gaussiana)
• Após inicializadas, chamar função que imprime a matriz na tela de forma estruturada.
Função que diz qual linha de uma matriz bidimensional possui a maior soma.
Função para achar o maior e menor valor de uma matriz qualquer de inteiros
Dada uma matriz NxN de float, trocar linhas por colunas
Dada uma matriz NxN de float, trocar colunas por linhas
Função para leitura, via teclado, de uma matriz de qualquer dimensão. Deve-se inicialmente estipular as
suas dimensões.
4. Estruturas
1) Crie estruturas, com possíveis hierarquias, para conter:
•
Nome de uma pessoa, endereço (número, rua, cidade, estado, país), banco (número da conta,
quantia em dinheiro), nomes dos 5 filhos.
• a definição de um conjunto de 3 coordenadas que definem um ponto no espaço 3D, que também
possui uma cor associada, no formato R,G,B.
• Definição de uma esfera que possui centro e raio.
• Cubo definido por planos definidos por 4 pontos 3D.
2) Crie estruturas hierárquicas para definição de uma bicicleta. Ela deve ter duas rodas, rosetas do pedal e
da roda traseira (roseta é uma roda dentada aonde vai a correia), bloco e direção. Tendo esta estrutura
definida, faça uma função que determina qual a distância entre as duas rodas e outra função que
determina qual das 4 “rodas” tem maior raio.
3) Mostre vantagens da organização dos dados de forma hierárquica usado estruturas aninhadas.
4) De forma semelhante à definição de uma hierarquia de estruturas para definição de uma bicicleta,
descreva em C, estruturas para dar suporte aos seguintes problemas:
• motor (parafuso, marca, dimensões, eixo, material de cada parte, .....)
• carro (motor, potência, velocidade, .....)
• casa (tipo de madeira usada para porta e janela, definição dos quartos, sala, proprietário, etc...)
• cadastro de pessoas (idade, sexo, altura, profissão,...)
• cadastro de produtos de um mercado (data de validade, preço, nome, ....)
• primitivas geométricas (ponto, linha, circulo, .....)
• relógio (engrenagens, hora atual, ponteiros, .....)
5. Ponteiros
1) Explique o que é:
„ um ponteiro
„ um ponteiro para ponteiro
„ o endereço de um ponteiro
„ o conteúdo de um ponteiro
„ o endereço de uma variável
2
2) Explique o que acontece quando um ponteiro aponta para uma variável. Usar uma representação gráfica
da memória.
3) Assuma a seguinte definição:
int a, b;
int *P1, *P2, **P3;
float *P4;
Diga quais das sentenças são verdadeiras e quais são falsas (justifique)
• a = 10
• P4 = P1
• b = &a
• P2 = P1 = &a
• P1 = a
• *P1 = 20
• a = &P1
• *P2 = *P1
• *P1 = &a
• *P3 = &P1
• &P1 = &a
• P3 = &P2
• P4 = &a
• **P3 = *P1
4) Explique a diferença entre passagem de parâmetros por valor e por referência. Implemente algumas
funções de potenciação que usam as duas estratégias.
5) O que pode acontecer se for atribuído algum valor a um ponteiro que não tenha sido inicializado. Ex:
float *p;
*p = 2000;
6) Em C, não se pode fazer uma função que retorne dois valores, exceto com o uso de estruturas. Uma
forma de solucionar esta restrição é com o uso de ponteiros, pois a função pode receber qualquer numero
de variáveis por referência. Faca programa, que possuindo duas variáveis inteiras a=2 e b=3, chame a
função void troca(int *a1, int *b1), que deve fazer a inversão dos valores de a e b, ou seja, b passa a
valer o que a valia e a passa a valer o que b valia. Apos a chamada da função troca(), imprimir os valores
de a e b. A função troca também deve ser implementada, e deve ter tipo de retorno void.
7) Declare vetores de inteiro, char, float, double, long int com 5 posições, da seguinte forma:
int
v[5] = {2,5,1,4,0};
char c[5] = {‘a’,’b’,’m’, ‘4’,’-‘};
float v[5] = {2.66, 0.125, 1.0, 4.99, 2.009};
Usando a função printf, com o argumento “%p”, e com vetores apontando para cada um dos tipos de
dados, descubra quantos bytes é alocado pelo seu compilador a cada tipo de dados. Não se esqueça que
para um vetor apontar para um vetor de float, ele deve ser do tipo float. Como se sabe que em um vetor
as posições são contínuas, se for impresso o endereço de duas posições, pela diferença entre os dois
endereços pode-se descobrir quantos bytes são alocados.
8) Declare um vetor de inteiros com 300 posições, de forma que cada posição possua o valor igual o índice
da posição (logo, o vetor será ordenado de 0 a 299). Declare um ponteiro que aponte para a quinta
posição deste vetor, ou seja,
p = &v[5];
Usado a função printf, e o endereçamento do tipo *(p ± n), imprima o valor de todos os elementos do
vetor, com respectivos endereços. Não confundir com o endereçamento *p+n, que imprime o conteúdo
de p somado a n.
6. Strings
1) Assumindo a seguinte declaração:
char v[10] = ”123454321”;
Faça uma função genérica que recebe e imprime a string, usando laços de repetição e endereçamento de
ponteiros ( *(n ± n) ), da seguinte forma:
5
454
34543
2345432
123454321
3
2)
4)
5)
6)
7)
8)
A função de impressão deve localizar o meio da string, e deve ser genérica a qualquer tamanho de string.
Para descobrir o tamanho da string, use a função strlen( ), que está definida em string.h.
Implemente funções que façam o mesmo que as funções do C:
„ strlen( ) - retorna o tamanho da string
„ strcmp( ) - diz se as duas strings são iguais ou não
„ strcnpy( ) - copia os n primeiros caracteres para a string destino
„ strcat( ) - concatena duas strings
„ strfind( ) - procura todas as ocorrência de uma string dentro de outra. Deve informar todas as
posições iniciais onde ela encontrou.
Função que recebe uma string e imprime o valor ASCII de cada elemento.
Função que procura a ocorrência de uma substring dentro de outra string. Todas ocorrências da substring
devem ser impressas na tela, incluindo a posição do vetor na string maior que corresponde a primeira
letra da string encontrada. Levar em consideração letras maiúsculas e minúsculas. Ex: procurar a
ocorrência de “os” dentro da string “os ponteiros sao uteis”. Neste caso deve encontrar duas ocorrências,
nas posições 0 e 10.
Fazer a inversão de uma string (ordem de elementos). Ex: “abc” Æ “cba”
Supondo que uma string contem o nome de um arquivo qualquer de imagem no formato gif. Faça uma
função para alterar a substring “gif” por “bmp”. Neste caso deve-se localizar a posição do ponto e
substituir desta posição em diante.
Ex: foto1.gif Æ foto1.bmp
Função que gere uma seqüência de M nomes de arquivos que iniciem com uma palavra específica e
terminem com uma numeração de N dígitos, seguido de uma extensão. A função deve receber o nome
base, o número de dígitos e o tipo da extensão. Ex: gera_arquivo(“dado”, 3, 5, “dat”) deve imprimir na
tela o seguinte resultado: dado001.dat, dado002.dat, dado003.dat, dado004.dat, dado005.dat
7. Arquivos Texto (funções fopen, fclose, fscanf, fprintf, fgetc, fgets, fputc)
1) Faça um programa para ler um arquivo texto (o usuário deve fornecer o nome do arquivo) e imprimir
2)
3)
4)
5)
seu conteúdo na tela. Para controlar a velocidade de impressão, o programa deve imprimir uma linha ou
uma tela por vez.
Programa que lê um arquivo texto e copie apenas os caracteres alfabéticos (letras) para um arquivo de
destino. Números e caracteres especiais devem ser desconsiderados.
Programa que procura pelas ocorrências de uma string dentro de um arquivo texto e informe em que
posições (linha, coluna) formam encontradas as ocorrências.
Faça uma função que gere um arquivo texto com N linhas e M colunas, onde cada valor numérico é um
valor inteiro randômico. A separação entre uma coluna e outra deve ser feita por um ou mais espaços em
branco. Faça outra função para ler e imprimir o arquivo gerado.
Faça um programa para ler um arquivo texto que possui a seguinte estrutura: um identificador indicando
o número de linhas de dados do arquivo, seguido dos dados, organizados em 3 colunas, sendo a primeira
um caractere, seguindo de um valor inteiro e um valor real. Ex:
4
a 30 12.6
v4
8.88804
b 5555 0.0001
x 123456 1
6) Tendo-se um arquivo texto, que possui seus dados (numéricos) dispostos em 4 colunas de valores
inteiros, faça um programa que imprima na tela apenas o valor de uma coluna especificada pelo usuário.
O programa poderá também gravar esta coluna em outro arquivo de saída.
7) Programa para ler um arquivo de dados numéricos do tipo float, dispostos em uma coluna, e dizer em
que linha foi encontrado o maior valor.
8) Dado um arquivo numérico com duas colunas de valores inteiros, fazer uma função que leia estes dados
e gere um arquivo com 3 colunas, sendo a terceira coluna o valor da soma das outras duas. O número de
linhas do arquivo deve permanecer o mesmo.
4
8. Arquivos Binários (funções fwrite, fread, fseek)
1) Faça um programa que simule um controle de estoque de uma loja, onde cada produto, representado por
meio de um registro, possui um identificador inteiro, nome, quantidade e custo unitário. O programa
deve permitir a inclusão e remoção de novos produtos, consulta de produtos por nome, alteração de
registros, geração de relatórios (ex: qual vendeu mais, qual tem maior estoque, produtos cujo estoque
estejam abaixo de X unidades, etc.). Todos os registros devem ser armazenados seqüencialmente em um
arquivo binário. O programa deve disponibilizar um menu de opções ao usuário. Ex: 1 – Incluir Produto,
2 – consultar, etc.
2) Programa que lê um arquivo com 5 colunas de dados numéricos e plota um gráfico na tela referente a
cada uma das colunas. Cada gráfico deve ter uma cor diferente. Os gráficos podem se cruzar. Este tipo
de gráfico pode ser muito útil para fazer comparações entre valores das colunas. Ex: Variação da
intenção de voto nos meses de campanha eleitoral referentes aos candidatos da cidade. (ver figura)
aqui pode ter uma legenda dos meses
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