03 - vetores-matrizes-string

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Italo Valcy Programação em C, 2013.1
Programação C
Italo Valcy <italo@dcc.ufba.br>
Aula 03 – Vetores, Matrizes e Strings
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 2 / 35
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Este curso foi baseado no curso “Algoritmos e Programação de
Computadores” do prof. Centoducatte, da UNICAMP, disponível
em <http://www.ic.unicamp.br/~ducatte/mc102/mc102.html>, e 
nas aulas de prof. Luciano Oliveira.
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Vetores e Matrizes
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Vetores
Conjunto de elementos consecutivos, do 
mesmo tipo, que podem ser acessados 
individualmente a partir de um único nome.
Vetores == Arranjos unidimensionais
Declaração:
tipo nome_variavel [quantidade]
4.8 5.0 4.5 5.6 6.7 3.2 2.9
(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6)
Notas
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Vetores
Exemplo de declaração:
int numero_matricula[20];
float notas[20];
Os índices do vetor de tamanho n variam de 0 
à n-1. Ex:
float notas[4];
notas[0] = 6.4; // primeiro elemento
notas[3] = 5.3; // ultimo elemento
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Vetores
Dicas de inicialização de vetores:
int v[3] = {1,2,3};
int v[5] = {5,4}; // igual a {5,4,0,0,0}
int v[] = {6,7,8,9};
Incorreto:
int v[];
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Vetores
#include <stdio.h>
#define N 10
main() {
   float alunos[N], avg;
   int i;
   // leitura de dados
   for (i=0; i < N; i++) {
      printf("nota do aluno %d: ", i+1);
      scanf("%f",&alunos[i]);
   }
   // processamento
   for (i=0; i < N; i++)
      avg += alunos[i];
   avg = avg / N;
   printf("media da turma: %.2f\n", avg);
}
Exemplo
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Matrizes
Em C podemos ter arranjos 
multidimensionais (2d, 3d, 4d), 
para indexação mais seletiva
2d => matrizes
Formato geral
tipo nome [linhas][colunas]
tipo nome [tam1][tam2]...[tamN]
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Matrizes
Atenção: não confundir as dimensões com 
células de armazenamento!
As dimensões servem apenas para índice
Os arranjos de qualquer dimensão terão apenas 
uma célula de armazenamento!
a
ij
j
i
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Matrizes
#include <stdio.h>
main() {
   int tab_dia[2][13] = {
      {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}, // ano normal
      {0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}, // ano bissexto
   };
   int ano, dia;
   int mes, bissexto;
   printf("Digite o ano e dia­do­ano: ");
   scanf("%d %d", &ano, &dia);
   bissexto = ano%4==0 && ano%100!=0 || ano%400==0;
   for (mes=1; dia > tab_dia[bissexto][mes]; mes++)
      dia ­= tab_dia[bissexto][mes];
   printf("Data (dd/mm/aaaa): %02d/%02d/%d\n", dia, mes, ano);
}
Exemplo
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Exercício
Fazer um programa que leia uma matriz de 
inteiros A (3x3) e calcule uma matriz B, 
resultado da soma de A com sua transposta. 
Imprimir a matriz A, sua transposta e a matriz 
B.
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Exercício
A + At: (apenas trechos importantes)
int main() {
   // calcula transposta
   for (i=0; i<3; i++) {
      for (j=0; j<3; j++) {
         at[j][i] = a[i][j];
      }
   }
   // imprime a soma
   printf("Matriz B: A + At\n");
   printf("================\n");
   for (i=0; i<3; i++) {
      for (j=0; j<3; j++) {
         printf("%d ", a[i][j] + at[i][j]);
      }
      printf("\n");
   }
}
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Strings
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Strings
Uma string é um conjunto de caracteres 
armazenados em um vetor
Exemplos:
“Marcelo” // Exemplo de string
“Jose Maria da Silva” // Exemplo de string
'L' // Exemplo de caracter
'\n' // Exemplo de caracter especial
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 15 / 35
Strings
Strings são cadeias de caracteres: palavras, 
frases, textos, etc.
Não é um tipo básico de C
Na prática: vetor de char
Forma geral:
char nome_da_string [tamanho]
Exemplos:
char nome[20];
char nome[20] = “Maria Jose”;
char nome[] = “Micalateia”;
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Strings
A linguagem usa um marcador para indicar final da 
string:
'\0'
Exemplo:
char nome[20] = “Maria”;
Quando sua intenção é declarar um vetor de 20 
caracteres, lembre-se do marcador:
char sobrenome[21];
m a r i a \0
nome
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Strings
Leitura e escrita de strings podem ser feitas 
com funções conhecidas, scanf e printf, ou com 
funções específicas: puts/gets;
A leitura de strings merece atenção especial...
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 18 / 35
Strings
printf 
printf(“Testando a funcao!\n”);
printf(“Nome: %s\n”, nome);
Strings – Escrita
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Strings
Para leitura de strings temos em geral três 
opções:
scanf(“%s”, str);
Leitura de string
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Strings
scanf exemplo:
Problema: lê os caracteres até encontrar 
<ESPACO>, <TAB> ou <ENTER>
Leitura de string
#include <stdio.h>
int main() {
   char nome[80];
   printf("Digite seu nome: ");
   scanf("%s", &nome);
   printf("Ola %s!\n", nome);
}
Digite seu nome: maria joao
Ola maria!
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Strings
scanf exemplo (medida de contorno):
scanf suporta regex!
Leitura de string
#include <stdio.h>
int main() {
   char nome[80];
   printf("Digite seu nome: ");
   scanf("%[^\n]", &nome);
   printf("Ola %s!\n", nome);
}
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Strings
Problema 2: scanf deixa um \n (newline)...
Leitura de string
#include <stdio.h>
int main() {
    int id;
    char nome[50];
    float salario;
    while (1) {
        printf("Identidade: ");
        scanf("%d", &id);
        if (id == 0)
            break;
        printf("Nome: ");
        scanf("%[^\n]", &nome);
        printf("salario: ");
        scanf("%f", &salario);
        printf("|%d|%s|%f|\n", id, nome, salario);
    }
    return 0;
}
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Strings
Solução “definitiva”:
Ainda temos o problema de estouro de buffer (mais 
conhecido como buffer overflow)
http://www.linuxjournal.com/article/6701
Leitura de string
#include <stdio.h>
int main() {
   char nome[80];
   printf("Digite seu nome: ");
   scanf("\n\r%[^\n]", &nome);
   printf("Ola %s!\n", nome);
}
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Strings
Fazer um programa para retornar o tamanho 
de uma string lida do teclado (quantidade de 
caracteres, exceto o marcador de fim)
Exercício
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Strings
Fazer um programa para retornar o tamanho 
de uma string lida do teclado (quantidade de 
caracteres, exceto o marcador de fim)
Exercício
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void main (){
  char name [30];
  int i = 0;
  printf (”Seu nome\n");
  gets (name);
  while (name [i] != '\0'){
    i++ ;
  }
  printf (”Tamanho da string %d\n", i);
}
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 26 / 35
Strings
Operações com strings não são triviais:
str1 = str2; // cópia não funciona assim
str1 = str1 + str2 // nem concatenação
str1 == str2 // nem comparação
…
A biblioteca padrão do C possui várias funções 
para manipular strings:
#include <string.h>
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Strings
char* strcpy(char* destino, const char* origem);
Copia a string C em origem para destino
destino deve ter tamanho maior ou igual a 
origem
Funções da biblioteca string.h
/* strcpy example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main () {
  char str1[]="Sample string";
  char str2[40];
  char str3[40];
  strcpy(str2,str1);
  strcpy(str3,"copy successful");
  printf("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n",
    str1, str2, str3);
  return 0;
}
str1: Sample string
str2:Sample string
str3: copy successful
Saída:
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 28 / 35
Strings
char* strcat(char* destino, const char* origem);
Anexa a string C em origem para destino
A string de origem permanecerá inalterada e será 
anexada ao fim da string de destino
Funções da biblioteca string.h
/* strcat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
  char str[80];
  strcpy (str,"these ");
  strcat (str,"strings ");
  strcat (str,"are ");
  strcat (str,"concatenated.");
  puts (str);
  return 0;
}
these strings are concatenated.
Saída:
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Strings
size_t strlen(const char* str);
A função strlen() retorna o comprimento da 
string fornecida
O tamanho é determinado pelo terminador 
nulo de string ('\0), porém não é contado
Funções da biblioteca string.h
j u s t t e s t i n g \0
=> strleng() = 12
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 30 / 35
Strings
size_t strlen(const char* str);
Exemplo:
Saída
Funções da biblioteca string.h
/* strlen example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main () {
  char szInput[256];
  printf ("Enter a sentence: ");
  gets (szInput);
  printf ("The sentence entered is %d "
        "characters long.\n",strlen(szInput));
  return 0;
}
Enter sentence: just testing
The sentence entered is 12 characters long.
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 31 / 35
Strings
int strcmp(const char* str1, const char* str2);
A função strcmp() compara a string 1 com a 
string 2 e retorna:
0 se as strings forem iguais
> 0 se str1 é maior que str2
< 0 se str1 é menor que str2
Funções da biblioteca string.h
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 32 / 35
Strings
int strcmp(const char* str1, const char* str2);
Exemplo:
Saída:
Funções da biblioteca string.h
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
   printf("beatriz <=> beatriz : %d\n", strcmp("beatriz", "beatriz"));
   printf("beatriz <=> bete : %d\n", strcmp("beatriz", "bete"));
   printf("beatriz <=> beata : %d\n", strcmp("beatriz", "beata"));
   return 0;
}
beatriz <=> beatriz : 0
beatriz <=> bete : ­1
beatriz <=> beata : 1
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 33 / 35
Strings
Exercício: fazer um programa para ler nomes 
de alunos da entrada padrão e depois imprimi-
los em ordem alfabética. Antes de ler os 
nomes, deve-se ler do usuário quantos alunos 
serão inseridos.
Exemplo de entrada:
5
Jeremias
Pedro
Maria Jose
Maria Joao
Ana Bianca
Exemplo de saida:
Ana Bianca
Jeremias
Maria Joao
Maria Jose
Pedro
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Strings
Exer03: Cifra de César (cesar.c): Na criptografia de textos, deseja-se tornar 
uma mensagem legível apenas para as partes que possuem a chave de 
criptografia. Dessa forma, caso a mensagem seja capturada, ela não poderá 
ser lida (pois o interceptor não possui a chave). Para cifrar (tornar uma 
mensagem ilegível para quem não possui a chave), existem diversos 
algoritmos. Um dos primeiros foi a Cifra de César, onde cada letra do alfabeto 
é deslocada da sua posição um número N de lugares (N é a chave de 
criptografia nesse caso). Por exemplo, se tiver um deslocamento de 3 (N=3), A 
torna-se D, B torna-se E, X torna-se A, etc. Assim, apenas quem conhecia o 
valor de N poderia entender o texto cifrado. Você deve implementar um 
programa para cifrar uma mensagem fornecido pelo usuário com uma chave 
também fornecida pelo usuário.
Italo Valcy Programação em C, 2013.1 35 / 35
Strings
Entrada
A entrada contém um único conjunto de testes, que deve ser lido do dispositivo de 
entrada padrão (normalmente o teclado). A entrada contém apenas duas linhas. A 
primeira linha contém a chave (inteiro, entre 1 e 25). A segunda linha contém o texto 
a ser cifrado (tamanho máximo: 200 caracteres, apenas caracteres alfabéticos com 
letras em maiúsculo ou minúsculo e espaços).
Saída
Seu programa deve imprimir, na saída padrão, uma única linha, contendo o texto 
criptografado. Apenas os caracteres alfabéticos devem ser cifrados.
Exemplos:
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