Estrutura de repetição · DIM0108.0 - Conceitos e Técnicas de Programação Objetivos da aula •Conhecer uma estrutura de repetição: ‣com atribuição, sequência e condicional

DIM0108.0 - Conceitos e Técnicas de Programação

Estrutura de repetição

David Déharbe

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1Wednesday, September 21, 2011


Objetivos da aula

•Conhecer uma estrutura de repetição:‣ com atribuição, sequência e condicional formam o cerne das construções necessárias para formar qualquer programa.

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Roteiro da aula

•Motivação;

•Estrutura de repetição while:‣exemplos;‣ sintaxe;‣ semântica.

•Exercícios.

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Motivação

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Motivação

4

#include <stdio.h>

int main (){ printf("1\n"); printf("2\n"); printf("3\n"); printf("4\n"); printf("5\n"); printf("6\n"); printf("7\n"); printf("8\n"); printf("9\n"); printf("10\n");

return 0;}



Motivação

•Escreva um programa que imprima os 100 primeiros números naturais.



• ...

‣É uma tarefa repetitiva, onde a cada passo apenas devemos mudar o número impresso.‣A cada passo, a mudança é a mesma: somar 1.

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Motivação

•Escreva um programa que calcula a média dos alunos de uma turma.‣ lê o número de alunos na turma‣ lê as notas de cada aluno‣ calcula a média‣ imprime a média

•O tamanho da entrada do programa é variável: depende do tamanho da turma.

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Motivação

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Motivação

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#include <stdio.h>int test_bit(unsigned char n, unsigned p){ return n & (1 << p);}void print_bit(unsigned char n, unsigned p){ if (test_bit(n, p)) printf("1"); else printf("0");}

void print_uchar_binary(unsigned char n){ print_bit(n, 7); print_bit(n, 6); print_bit(n, 5); print_bit(n, 4); print_bit(n, 3); print_bit(n, 2); print_bit(n, 1); print_bit(n, 0);}



Motivação

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Motivação

8

#include <stdio.h>int test_bit(unsigned char n, unsigned p){ return n & (1 << p);}void print_bit(unsigned char n, unsigned p){ if (test_bit(n, p)) printf("1"); else printf("0");}

void print_ushort_binary(unsigned short n){ print_bit(n, 15); print_bit(n, 14); print_bit(n, 13); print_bit(n, 12); print_bit(n, 11); print_bit(n, 10); print_bit(n, 9); print_bit(n, 8); print_bit(n, 7); print_bit(n, 6); print_bit(n, 5); print_bit(n, 4); print_bit(n, 3); print_bit(n, 2); print_bit(n, 1); print_bit(n, 0);}



Roteiro da aula

•Motivação;

•Estrutura de repetição while:‣exemplos;‣ sintaxe;‣ semântica.

•Exercícios.

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Exemplo

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Exemplo

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#include <stdio.h>

int main (){ int i; i = 1; while (i <= 10) { printf("%d\n", i); i = i + 1; }

return 0;}



Exemplo

10

#include <stdio.h>


return 0;}

#include <stdio.h>


return 0;}



Exemplo

10

#include <stdio.h>


return 0;}

#include <stdio.h>


return 0;}

#include <stdio.h>


return 0;}



Exemplo

10

#include <stdio.h>


return 0;}

#include <stdio.h>


return 0;}

#include <stdio.h>


return 0;}

#include <stdio.h>


return 0;}



Sintaxe

•(comando) := (estrutura de repetição)(estrutura de repetição) := while ( (expressão) ) (comando)‣ (expressão): teste; (comando): corpo.

•Exemplos:‣while (i < 2) s := s + i;

‣while (i != 1) { if (i % 2 == 0) i = i / 2; else i = 3 * i + 1;}

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Semântica

•Receita para executar: while ( <exp> ) <cmd>•A expressão <exp> é avaliada.‣Se o resultado for verdadeiro (diferente de 0), então:

✓ o comando <cmd> é executado✓em seguida, o comando while ( <exp> ) <cmd> é executado novamente.

‣Se o resultado for falso (igual a 0), então✓ termina a execução;✓o comando seguinte é executado.

•Note que a execução começa pela avaliação de <exp>, o valor geralmente depende da execução de comandos anteriores.

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Exemplo 1

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Exemplo 1

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#include <stdio.h>

int main (){ int i, m; scanf("%d\n", &m); i = 1; while (i <= m) { printf("%d\n", i); i = i + 1; }

return 0;}



Exemplo 2

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Exemplo 2

14

#include <stdio.h>

int main (){ int i, n, s; scanf("%d\n", &n); i = 1; s = 0; while (i <= n) { s = s + i; i = i + 1; } printf("%d\n", s); return 0;}



Exemplo 3

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Exemplo 3

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#include <stdio.h>

int main (){ int i, n, s; scanf("%d\n", &n); i = 1; s = 0; while (i != n) { s = s + i; i = i + 2; } printf("%d\n", s); return 0;}



Atenção

•Estruturas de repetição devem ser empregadas com cuidados:‣obter o resultado certo,‣em um tempo finito.

•Receita:‣ invariante: as condições devem satisfazer as variáveis do programa quando o teste de repetição é avaliado.‣variante: uma fórmula com as variáveis do programa, com valor inteiro, sempre positivo ou nulo, e tal que o comando na repetição diminui o valor da fórmula.

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•Invariante: s = 0 + 1 + ... + (i - 1) e 1 ≤ i

•Variante: n - i

•Resultado:‣ se n > 0, imprime a soma dos nprimeiros números naturais.‣ se n ≤ 0, imprime 0.

Exemplo

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•Invariante: s = 0 + 1 + ... + (i - 1) e 1 ≤ i

•Variante: n - i

•Resultado:‣ se n > 0, imprime a soma dos nprimeiros números naturais.‣ se n ≤ 0, imprime 0.

Exemplo

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#include <stdio.h>

int main (){ int i, n, s; scanf("%d\n", &n); i = 1; s = 0; while (i <= n) { s = s + i; i = i + 1; } printf("%d\n", s); return 0;}



Exercícios

•Escrever um programa que lê um número, digamos n, e imprime os n primeiros naturais ímpares.‣Exemplo: Para n = 4 a saída deverá ser 1,3,5,7.

•Escrever um programa que lê um número, digamos n, e imprime n! (n fatorial).‣Obs. n! = 1 x 2 x ... x n

•Escrever um programa que lê um número, digamos n, e imprime as n primeiras potências de dois.‣Exemplo: Para n = 5, a saída deverá ser 1, 2, 4, 8, 16.

•Comente as repetições com variante e invariante.18



Exercícios

•Escrever um programa que lê um número inteiro, digamos x, um número natural, digamos n, e imprime uma mensagem de erro quand n = x = 0 e, caso contrário imprime xn (x elevado à potência n).

•Escrever um programa que lê dois números inteiros, digamos q e r, um número natural, digamos n, e imprime os n primeiros termos da progressão aritmética de razão r e de valor inicial q.

•Escrever um programa que lê dois números inteiros, digamos q e r, um número natural, digamos n, e imprime os n primeiros termos da progressão geométrica de razão r e de valor inicial q.

•Escrever um programa que lê um número natural, digamos n, e lê n números, digamos v1 ... vn, e imprime a soma v1 + ... + vn.19



Conclusões

•Construção "while"

•Cuidados com o término e a correção dos cálculos.‣ cálculo de programas

•Se exercitar.

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