AULA 14 - Microcontroladores - Técnico
MATRIZES
São grupos (de uma ou mais dimensões) de variáveis indexadas, do mesmo tipo.
Matrizes unidimensionais são mais conhecidas por vetores ou "arrays".
Sintaxe:
tipo nome[tamanho] = { elem0, elem1, ... , elemn} ;
onde,
- tipo: tipo dos elementos da matriz;
- nome: nome da matriz;
- tamanho: número de elementos da matriz;
- = { } : termo opcional. Representa a definição de uma matriz, já na declaração. Caso a matriz seja definida na declaração é desnecessário especificar-se o tamanho desta.
- elemx: elemento da matriz de índice x.
Todas as matrizes e vetores em C iniciam pelo elemento de índice 0 (zero).
Elementos não-inicializados recebem o valor 0 (zero) por default.
Os elementos da matriz são referenciados individualmente pela especificação do nome da matriz, seguido do índice do elemento entre colchetes:
nome[índice]
Ex: Matriz que armazena as notas das 4 provas de um aluno:
float notas[4] = {9.5, 5.0, 10, 6.8};
...
notas[0] = 9.5;
notas[2] = 10;
...
ou
float notas[4];
...
notas[0] = 9.5;
...
notas[3] = 6.8;
ou
float notas[] = { 9.5, 5.0, 10, 6.8};
...
notas [0] = 9.5;
...
STRINGS
Uma string em C equivale a um vetor de caracteres sempre terminado pelo caractere NULL ('\0'). Para inicializar-se um vetor de caracteres pode-se fazê-lo individualmente, elemento a elemento, ou não. Mesmo que se esqueça de incluir o caractere NULL, este será acrescentado à string. Além disto, deve-se sempre lembrar de dimensionar o tamanho da string como o número de caracteres da expressão + 1 (para o caractere NULL). Exs:
char matcar[] = "ABCD";
onde:
matcar[0] = 'A';
matcar[1] = 'B';
matcar[2] = 'C';
matcar[3] = 'D';
matcar[4] = '\0';
ou
char matcar[5] = { 'A', 'B', 'C', 'D', '\0'};
se:
char matcar[10] = "ABCDE";
temos:
matcar[0] = 'A';
matcar[1] = 'B';
...
matcar[4] = 'E';
matcar[5] = '\0';
matcar[6] = '0';
matcar[7] = '0';
matcar[8] = '0';
matcar[9] = '0'
A string nula ("") é: { '\0'}.
MATRIZES MULTIDIMENSIONAIS
Para representar, por exemplo, a matriz bidimensional "Mat", abaixo:
2 4 6 8
Mat = 1 2 3 4
7 8 9 0
utilizamos a sintaxe:
tipo nome [ número_linhas ] [número_colunas ];
ou seja, no primeiro par de colchetes indicamos o número de linhas da matriz e no segundo par, o número de colunas. O tamanho da matriz será:
número_linhas X número_colunas
No caso de matrizes multidimensionais, a sintaxe é:
tipo nome [ tamanho1 ] [tamanho2 ] ... [ tamanhon];
onde tamanhoX é o número de elementos da X-ésima dimensão. Ex:
int mat [3] [4] = { { 2, 4, 6, 8 },
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 7, 8, 9, 0 } } ;
onde:
elemento mat [0] [0] = 2;
elemento mat [2] [3] = 0;
elemento mat [1] [2] = 3;
etc.
Exercícios
- Faça o programa que lê os 12 elementos de uma matriz 3x4 e fornece o somatório dos valores de cada linha. Solução
- Faça um programa que cria uma matriz de 3 dimensões (2 x 4 x 2) e atribui valores a mesma.Solução
MATRIZES PASSADAS PARA FUNÇÕES
Na linguagem C, o nome de uma matriz é equivalente ao endereço do primeiro elemento da matriz! Isto significa que quando queremos passar uma matriz como argumento ("por referência") a uma função, basta utilizar o nome da matriz, sem os colchetes e índices. Se apenas um elemento da matriz deve ser modificado, então utiliza-se seus índices em colchetes.
Ex:
/*******************************************************/
/*** Programa que converte uma string para maiúscula ***/
/******************************************************/
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
void imprime_maius(char[81]);
void main(void)
{ char s[81];
printf("Digite uma frase:\n");
gets(s);
imprime_maius(s);
}
void imprime_maius(char string[])
{ register int t;
printf("\n\n");
for(t=0;string[t]; t++)
{ string[t] = toupper(string[t]);
printf("%c", string[t]);
}
printf("\n\n");
}
/************************************/ /*** MATRIZ DO JOGO DA VELHA ***/ /*************************************/ #include <stdlib.h> #include <stdio.h>
void pega_mov_jogador(void); void pega_mov_computador(void); void exibir_matriz(void); int check(void);
char matriz[3][3] = { ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' '};
void main(void)
{ char feito;
printf(" ** Este e' o jogo da velha!! ***\n");
printf(" Voce vai jogar contra o computador \n");
feito = ' ' ;
do
{ exibir_matriz();
pega_mov_jogador();
feito = check(); // verifica quem ganhou
if(feito != ' ' )
break;
pega_mov_computador();
feito = check(); // verifica quem ganhou
}while (feito == ' ' );
if (feito== 'X' ) printf(" Voce venceu!*** \n");
else printf(" Eu ganhei!!\n");
exibir_matriz(); // mostra posicoes finais
}
void pega_mov_jogador(void)
{ int x, y;
int ok = 0;
printf(" Digite as coordenadas para o seu X: " );
do
{ scanf(" %d %d", &x, &y);
x--; y--;
if (matriz[x][y] != ' ')
printf(" Movimento invalido, \nTente de novo.\n");
else
{ matriz[x][y] = 'X';
ok = 1;}
}while(!ok); }
void pega_mov_computador(void)
{ register int t, i;
// procura lugar nao usado ainda
for(t=0;t<3;t++)
for(i=0;i<3;i++)
if(matriz[t][i] == ' ')
if(t*i==9)
{ printf(" Empate!! \n");
exit(0); // terminar o programa
}else
{matriz[t][i] = 'O';
t=3; i=3;
}
}
void exibir_matriz(void)
{ int t;
for(t=0;t<3;t++)
{ printf(" %c | %c | %c " , matriz[t][0], matriz[t][1], matriz[t][2]);
if(t!=2) printf("\n---|---|---\n");
}
printf("\n");
}
// verifica se existe um ganhador; caso contrario, retorna ' '
int check(void)
{ int t;
for(t=0;t<3; t++)
if(matriz[t][0]==matriz[t][1] && matriz[t][1]==matriz[t][2])
return matriz[t][0];
for(t=0;t<3;t++)
if(matriz[0][t]==matriz[1][t] && matriz[1][t]==matriz[2][t])
return matriz[0][t];
if(matriz[0][0]==matriz[1][1] && matriz[1][1]==matriz[2][2])
return matriz[0][0];
if(matriz[0][2]==matriz[1][1] && matriz[1][1]==matriz[2][0])
return matriz[0][2];
return ' ';
}
ORGANIZAÇÃO DE MATRIZES NA MEMÓRIA
Como já foi dito, o nome de uma matriz contém o endereço do primeiro elemento da matriz (ou seja, é um ponteiro para o primeiro elemento) . Além disto, os elementos são armazenados um em seguida do outro, em endereços consecutivos. Ou seja, numa matriz de caracteres (variáveis de 1 palavra), se o endereço do primeiro elemento (índice 0) for 1500, por exemplo, o endereço do segundo (índice 1) será 1501 e assim por diante. Quando utilizamos o nome de uma matriz como parâmetro para uma função, não estaremos passando a matriz, mas na verdade apenas o endereço do primeiro elemento desta, e por consequência, os outros. Ex:
char alfa[27]; ... alfa[0] = 'A'; alfa[1] = 'B'; ... alfa[25] = 'Z'; ... escreve(alfa); ...
Note que, apesar de termos reservado 27 bytes para a matriz 'alfa', utilizamos apenas 26. Como trata-se de uma string, o último lugar é reservado para o caractere NULL ('\0'). Na memória, a representação desta matriz seria (suponha o endereço de 'alfa' como sendo 1492 e do primeiro elemento, alfa[0] como sendo 1500):
onde o valor 65 é o código ASCII do caractere 'A' , 90 é o código do caractere 'Z' e 00 é o código do caractere NULL.
Observação Importante sobre Matrizes:
A linguagem C não verifica se alguma matriz tomar espaço de memória que não devia. Por exemplo:
int notas[30];
...
for(i=0; i<40; i++)
scanf("%d", notas + i); E
No exemplo acima, declaramos a matriz notas como tendo 30 elementos e depois, por descuido provavelmente, atribuímos 40 valores a esta (notas[0] a notas[39]). Neste caso, 10 espaços de memória seguintes ao espaço ocupado pela matriz, serão apagados e receberão valores de notas. Isto pode danificar dados importantes do programa, ao apagar os valores de variaveis ou constantes, ou mesmo partes do código. Não se pode prever o que aconteceria. A responsabilidade do programador redobra, portanto, ao lidar com matrizes e vetores e é preciso muita atenção. Outro erro que poderia ocorrer no exemplo acima, seria pedir a entrada de valores tipo float (usando "%f", por exemplo) em scanf() para elementos de uma matriz de inteiros. Como o tipo float é maior que o tipo int, cada elemento não caberia no espaço reservado para si e tomaria memória do elemento seguinte.
* Note que utilizamos aqui a expressão " scanf("%d", notas + i); ", ao invés de "scanf("%d", ¬as[i]);" ou mesmo "scanf("%d", notas[i]);" . Porque? Todas estas expressões são aceitas? Qual a diferença entre elas???
Exercícios
1. Faça o programa que lê um vetor de 10 inteiros e imprime quantos destes números tem valor acima da média.
2. Faça o programa que lê uma string de até 80 caracteres e troca todas as ocorrências da letra "o" por um "X".
3. Faça um programa que lê 4 notas para cada um dos 30 alunos de uma turma, armazena-as em uma matriz, calcula e devolve a média de cada aluno.
Outros exemplos e exercícios:
Material do Prof. Douglas Alexandre