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Capítulo 5

Criado por Frederick H. Colclough, Colorado Technical University

Vetores


Objetivos do Estudo Introdução aos Vetores

Declarando e referenciando vetores Loops for e vetores Vetores na Memória

Vetores em Funções Vetores como argumentos de Funções, valores de

retorno

Programando com Vetores Vetores parcialmente preenchidos, busca,

ordenação

Vetores Multidimensionais


Introdução aos Vetores Definição de vetor :

Uma coleção de dados do mesmo tipo ‘Agregado’ de dados do mesmo tipo

Significa ‘agrupar’ int, float, double e char são tipos de dados

simples

Usado para listar dados semelhantes Pontos marcados, temperaturas, nomes, etc. Evita a declaração múltipla de variáveis simples Pode manipular ‘listas’ como uma entidade


Declarando Vetores Declarar o vetor alocar na memória

int nota[5]; Declara o vetor de 5 inteiros chamado ‘nota’ Semelhante a declaração de 5 variáveis:

int nota[0], nota[1], nota[2], nota[3], nota[4]

Partes individuais chamadas de diversas formas: Variáveis indexadas ou subscritas ‘Elementos’ do vetor Valor entre colchetes chamado índice ou

subscrito Numerados a partir do 0 (Zero)


Acessando Vetores Acesso usando o índice/subscrito

cout << nota[3]; Note os dois usos dos colchetes:

Na declaração, especifica o TAMANHO do vetor Em qualquer outro lugar, especifica um subscrito

Tamanho e subscrito precisam ser literais int nota[NOTAS_MAXIMAS]; nota[n+1] = 99;

Se n for 2, é idêntico a: nota[3]


Uso do Vetor Poderoso Mecanismo de

Armazenamento Pode-se usar comandos como:

“Faça isso com a ia variável indexada” onde, i é calculada pelo programa

“Mostre todos os elementos do vetor nota” “Preencha o vetor nota com os dados

digitados” “Encontre o valor mais alto no vetor nota” “Encontre o valor mais baixo no vetor nota”


Exemplo de Programa com VetorPainel 5.1 página 118


Exemplo de Programa com Vetor (cont)

Painel 5.1 página 119


Loops For com Vetores Loop natural de contagem

Trabalha bem contando elementos ‘através’ de um vetor

Exemplo:for (idc = 0; idc<5; idc++){

cout << nota[idc] << “off by “<< max – nota[idc] << endl;

} Variável de controle do loop (idc) conta de 0 até

5


Vetor: Armadilha Os índices do vetor sempre começam com

0! Zero é o ‘primeiro’ número para os

cientistas da computação C++ ‘permitirá’ que você vá além do

limite Resultados imprevisíveis O compilador não detecta esses erros!

O programador : é responsável por ‘ficar dentro do limite’


Exemplo de Vetor: Armadilha Os índices vão de 0 até (tamanho_declarado – 1)

Exemplo:double temperatura[24]; // 24 é o tamanho// Declara um vetor de 24 valores double chamado temperatura

Eles estão indexados como:temperatura[0], temperatura[1] … temperatura[23]

Erro comum:temperatura[24] = 5;

O índice 24 está ‘fora da escala’! Nenhum aviso e o resultado poderá ser desastroso


Constante Definida como Tamanho de Vetor

Sempre utilize uma constante definida para

o tamanho do vetor Exemplo:

const int NUMERO_DE_ALUNOS = 5;int nota[NUMERO_DE_ALUNOS];

Melhora a legibilidade Melhora a versatilidade Torna fácil a manutenção


Uso de Constante Definida Utilize sempre que o tamanho do vetor for

necessário Em um loop for:

for (idc = 0; idc < NUMERO_DE_ALUNOS; idc++){

// Manipular o vetor}

Em cálculos envolvendo tamanho:lastIndex = (NUMERO_DE_ALUNOS – 1);

Quando passar vetores para funções Se o tamanho muda requer só UMA

mudança no programa!


Vetores na Memória Recordando variáveis simples:

Alocadas na memória em um ‘endereço’ Declarações de vetor alocam memória

parao vetor inteiro

Alocação seqüencial Significa endereços alocados ‘um depois do

outro Permite cáclulos indexados

A ‘adição’ do vetor é simples começando do (índice 0)


Um Vetor na MemóriaPainel 5.2

página 121


Inicializando Vetores As variáveis simples podem ser

inicializadas

na declaração:int preco = 0; // 0 é o valor inicial

Vetores também podem :int criancas[3] = {2, 12, 1};

Eqüivalente a:int criancas[3];criancas[0] = 2;criancas[1] = 12;criancas[2] = 1;


Auto-Inicialização de Vetores Se menos valores que o tamanho

fornecido: Preenche do começo Preenche o ‘resto’ com zero do tipo base do

vetor

Se o tamanho do vetor for omitido Declare o vetor como tamanho baseado no

número de valores de inicialização Exemplo:

int b[] = {5, 12, 11}; Aloca o vetor b para o tamanho de 3


Vetores em Funções Como argumentos para funções

variáveis indexadas Um ‘elemento’ individual de um vetor pode ser

parâmetro de um função Vetores completos

Todos os elementos do vetor podem ser passados

como ‘uma entidade’

Como valor retornado de uma função Pode ser feito capítulo 10


Variáveis Indexadas como Argumentos Variável indexada é manipulada como

umavariável de tipo-base do vetor

Dada a declaração de função :void minhaFuncao (double par1);

E essas declarações:int i; double n, a[10];

Podemos fazer essas chamadas:minhaFuncao(i); // i é convertido para doubleminhaFuncao(a[3]); // a[3] é doubleminhaFuncao(n); // n é double


Sutileza da Indexação Considere:

minhaFuncao(a[i]); O valor de i é determinado primeiro

Determina qual variável indexada é enviada

minhaFuncao(a[i*5]); Perfeitamente Legal, do ponto de vista do

compilador O programador é o responsável por

permane-cer ‘dentro dos limites’ do vetor


Vetores Completos como Argumentos Parâmetro formal pode ser um vetor

completo O argumento passado na chamada de

função

é o nome do vetor Chamado ‘parâmetro vetorial’

Também envia o tamanho do vetor Como um segundo parâmetro Parâmetro formal tipo int


Exemplo de Vetor Completo como Argumento



Exemplo de Vetor Inteiro como Argumento

Dado o exemplo anterior: Em alguma definição de função main(),

considere essas chamadas:int nota[5], numeroDeNotas = 5;preenche(nota, numeroDeNotas);

1o argumento é um vetor completo 2o argumento é um inteiro

Nenhum colchetes no argumento vetorial!


Vetor como Argumento: Como? O que realmente é passado? Pense no vetor como 3 ‘partes’

Endereço da primeira variável indexada (arrName[0])

Tipo-base de vetor Tamanho do vetor

Somente a 1a parte é passada! Exatamente o endereço inicial do vetor Muito parecido com ‘passar por referência’


Parâmetros Vetoriais Pode parecer estranho

Nenhum colchetes no argumento vetorial! Precisa enviar o tamanho separadamente!

Uma propriedade legal: Podemos usar a mesma função para

preencherum vetor de qualquer tamnho

Isso é um exemplo das propriedades de ‘reutilização’ das funções Exemplo:

int nota[5], tempo[10];preenche(nota, 5);preenche (tempo, 10);


O Parâmetro Modificador const Lembre-se: O parâmentro vetorial atual-

mente passa o endereço do 1o elemento Parecido com ‘passar por referência’

A função pode então modificar o vetor! Freqüentemente desejado, algumas vezes não!

Proteje o conteúdo do vetor contra modificações Utilize o modificador ‘const’ antes do parâmetro vetorial

Chamado ‘parâmentro vetorial constante’ Diz ao compilador para ‘não permitir’ modificações


Funções que Retornam um Vetor Funções não podem retornar um vetor

da

mesma forma que retornam um valor de

tipo int ou double Isso requer o uso de um ‘ponteiro’ Será discutido no capítulo 10…


Programando como Vetores Muitas utilidades

Vetores parcialmente preenchidos Deve ser declarado algum ‘tamanho máximo’

Ordenação Busca


Vetores Parcialmente Preenchidos Difícil saber o tamanho exato necessário Declarar o vetor com o maior tamanho

possível Precisa guardar o ‘caminho’ do dado válido

no

vetor É necessário uma variável para ‘caminho’ int numeroUsado;

Segue o número atual de elementos em um vetor


Exemplo de Vetores Parcialmente Preenchidos



Constantes Globais vs. Parâmetros Constantes tipicamente ‘globais’

Declaradas acima de main() Funções então têm escopo para a

constante de tamanho do vetor Não é necessário então enviar como

parâmetro? Tecnicamente sim

O que deveríamos fazer de qualquer jeito? A definição de função talvez em arquivo

separado A função talvez usada por outros programas


Busca em um Vetor Uso muito comum de vetores Painel 5.6 no próximo slide


Busca em um Vetor (Cont)Painel 5.6

página 135


Busca em um Vetor (Cont)

Painel 5.6

página 136


Ordenando um Vetor Algorítmo de

Ordenação por Seleção



Exemplo de Ordenação de um Vetor



Exemplo de Ordenação de um Vetor (cont)

Painel 5.8

página 138


Exemplo de Ordenação de um Vetor (cont)



Vetores Multidimensionais Vetores com mais de um índice

char pagina[30][100]; Dois índices: um ‘vetor de vetores’ Visualize as:

pagina[0][0], pagina[0][1], …, pagina[0][99]pagina[1][0], pagina[1][1], …, pagina[1][99]…pagina[29][0], pagina[29][1], …, pagina[29][99]

C++ permite qualquer número de índices Comumente não mais que 2


Parametros Vetoriais Multidimensionais Semelhante a um vetor de uma dimensão

1a dimensão não dada Fornecida como segundo parâmetro

2a dimensão é dada Exemplo:

void mostraPagina(const char p[][100], int tamanhoDimensao1){

for (int indice1=0; indice1<tamanhoDimensao1; indice1++)

{for (int indice2=0; indice2 < 100; indice2+

+)cout << p[indice1][indice2];

cout << endl;}

}


Sumário 1 Vetor é uma coleção de dados do ‘mesmo tipo’ Variáveis indexadas de vetor usadas exata-

mente como qualquer outra variável Loop for é uma boa forma de se percorrer os

ítens de um vetor O Programador é o responsável por permane-

cer ‘dentro dos limites’ do vetor Parâmentro vetorial é um ‘novo’ tipo

Parecido com ‘passar por referência’


Sumário 2 Elementos armazenados seqüencialmente

Porções ‘adjacentes’ de memória Somente o endereço do 1o elemento é Passado às funções

Vetores parcialmente preenchidos mais uma varíavelpara controlar quando o vetor é usado

Parâmetro vetorial constante Previne modificações no conteúdo do vetor

Vetores Multidimensionais Cria ‘vetor de vetores’

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