Disciplina: PA1
Bibliografia: 1.Carrio, Jos; Carrio Antnio, Computadores,
Tecnologias e sistemas de Informao - O Ncleo de Sistema, Lisboa,
1997, ISBN: 972-96-533-6-4 2.Carrio, Jos; Carrio Antnio,
Computadores, Tecnologias e sistemas de Informao - Tecnologias de
Software, Lisboa, 1997, ISBN: 972-96-533-8-0 3.Carrio, Jos; Carrio
Antnio, Computadores, Tecnologias e sistemas de Informao
Perifricos, Internet e multimdia, Lisboa, 1997, ISBN:
972-96-533-7-2 4.Antnio Jos Mendes, Maria Jos Marcelino,
Fundamentos de programao em Java 2, FCA, 2002., ISBN 972-722-267-6
5.Elliot Koffman, Ursula Wolz, Problem Solving with Java, 1999,
ISBN 0-201-35743-7 6.F. Mrio Martins, Programao Orientada aos
objectos em Java 2, FCA, 2000, ISBN 972-722-196-3 7.John Lewis,
William Loftus, Java Software Solutions: foundation of program
design, 2nd edition, Addision-Wesley, ISBN 0-201-61271-2 8.John R.
Hubbard, Theory and problems of programming with Java, Schaums
Outline series, McGraw-Hill, ISBN 0-07-134210-9 9.H. Deitel, P.
Deitel, Java, como programar, 4 edio, 2003, Bookman, ISBN
85-363-0123-6 10.sites: www.fca.pt, //java.sun.com; 11.
www.sun.com;
www.javaman.com.br/artigos/JavaComoComecar.html;www.javaworld.com
Introduo ao Programao
[2], pag.42-44
Nossa tarefa no s aprender a Java, mas tambm melhorar sua
habilidade no uso de computador como ferramenta para soluo de
problemas. Este processo, geralmente chamado de programao, composto
de duas tarefas: formular um procedimento logicamente corecto e sem
ambiguidades, para resolver um dado problema; traduzir tal
procedimento para uma forma aceitvel pelo computador. Um programa
de computador , antes de mais nada, um solucionador de problemas.
Um modelo de soluo de problemas inclui sete passos a seguir:
1.Deixar claro o problema. 2.Identificar as entradas e sadas.
3.Desenvolver um procedimento para a soluo do problema. 4.Verificar
manualmente o procedimento e corrigi-lo, se necessrio. 5.Codificar
o algoritmo numa linguagem de programao(LP). 6.Executar o programa
com dados de teste, depurando (processo de detectar e remover
erros- debugging) quando necessrio. 7.Refinar e documentar o
programa. Observamos antes, que a programao consiste em duas
tarefas: desenvolvimento de algoritmos e codificao. Um algoritmo
uma srie de passos usados para resolver um problema. Voc produz um
algoritmo por meio de uma analise sistemtica do problema. O
algoritmo expresso em uma linguagem chamada pseudocdigo, que
parecida com uma LP, mas que evita detalhes excessivos (semelhante
ao ingls). Em seguida, voc codifica, ou seja, traduz o algoritmo
para linguagem que computador entenda (Pascal, Fortran, C++, Java
ou outra). Para isso voc deve reduzi-lo a uma sequncia de operaes
primitivas.
1. Linguagem de programao Java
[2], pag 49-51
A LP Java foi criada nos anos 90 com objectivo de criar uma nova
LP que pudesse ser executada em qualquer tipo do computador. Este
problema foi resolvido considerando um computador virtual que se
imagina capaz de executar um cdigo constitudo por instrues simples.
Este cdigo chamado por bytecode, pois usado 1 byte para representar
cada instruo.programa Criar O compilador de Java, ao contrrio dos
compiladores tradicionais, no vai gerar Editor cdigo executvel, mas
sim bytecode. necessrio que cada computador tenha um programa que
possa interpretar e executar bytecode. Ao conjunto de todos os
intrpretes disponveis dse o nome de mquina virtual Java (JVM- Java
Virtual Machine). O esquema seguinte descreve o processo de criao,
compilao e execuo de um programa em Java.Cdigo Java Compilador de
Java (JavaC)
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
1
Java bytecode
Interprete de Java
2008
Disciplina: PA1
Para criar programas em Java necessrio ter o Java Development
Kit (JDK) instalado no computador. O JDK inclui diversas
ferramentas teis, como seja o compilador (chamado javac), o
interprete de bytecode (chamado java) e um largo conjunto de
classes j programadas com respectiva documentao. Nos sistemas
operativos (SO) baseados em janelas comum a utilizao de ambientes
integrados de desenvolvimento que facilitam a utilizao do JDK (tais
como Kawa, Jel, etc.).
2. Estrutura de um Programa em JavaUm programa em Java um
conjunto de uma ou mais classes, uma das quais ser a principal e
deve ter o mesmo nome que o ficheiro. Uma classe pode ser vista
como um conjunto de variveis e subprogramas(mtodos), sendo que cada
um destes ltimos contm instrues que lhes permitem desempenhar uma
determinada tarefa. Trs tipos de componentes principais constituem
um programa: Declaraes, que reservam a memria para o armazenamento
da informao envolvida. Instrues, que definem as aces e decises a
tomarem. Comentrios - so teis para os humanos, mas ignorados pelo
computador.
2.1. O conjunto de caracteres do JavaA sintaxe do Java, tal como
a de outras linguagens, inclui palavras reservadas, smbolos,
identificadores e valores. Utilizam-se: as letras de A a Z
(maisculas e minsculas), os dgitos 0 a 9, os smbolos especiais: + .
< ( : [ / >= ] % , == { = ^ != } palavras reservadas que tm
em Java um significado padro e predefinido. Por exemplo,
while, if e new so instrues e class, int e void indicam tipos de
informao declarada. Estas palavras reservadas podem ser usadas
unicamente para o fim a que so destinadas, no podendo ser
arbitrariamente redefinidas pelo programador.
2.2. IdentificadoresUm identificador um nome que dado a um
elemento do programa, tal como uma constante, varivel, subprograma
ou classe. Os identificadores so compostos de letras (somente da
lngua inglesa), dgitos, caracteres _ e $ em qualquer ordem, desde
que o primeiro caracter no seja um digito. O Java distingue entre
maisculas e minsculas, ou seja, Max, max e MAX so considerados
identificadores diferentes. comum usar certas convenes para os
identificadores: o nome de uma classe comea por maiscula (por ex.
Poligono)Elab. por eng Tatiana Kovalenko2
2008
Disciplina: PA1
o nome de um subprograma(mtodo) comea por minscula (por ex.
main()) o nome de uma varivel comea por minscula (por ex. cateto1)
o nome de uma constante todo em maisculas (por ex. MAX) No pode
usar palavras reservadas como identificadores. Valido x1 soma a_b
$dollar Invalido 1_x M&M Int $dllar
Os valores so dados explcitos que podem ser manipulados pelos
programas.
2.3. VariveisUma varivel representa uma localizao em memria do
computador que tem um nome atribudo pelo programador e que vai
servir para guardar informao de um determinado tipo. O valor de uma
varivel pode variar durante a execuo de um programa. As variveis so
declaradas, em Java, quando se escreve o programa e quando isto
feito, especificado um nome e um tipo para varivel. A declarao de
variveis obrigatria. A sintaxe da declarao de variveis a seguinte:
tipo_de_dado nome_da_variavel; ou tipo_de_dado nome_da_variavel =
valor_inicial; A primeira forma declara apenas uma varivel e a
segunda, alem de declarar, inicializa a varivel com valor
fornecido. Exemplos:int numConta; int valMax = 1; double preco,
total;
2.4. ConstantesConstantes so os dados cujos valores se mantm
inalterados ao longo do programa. A sintaxe de declarao de uma
constante a seguinte: final tipo_de_dado NOME_DE_CONSTANTE = valor;
Exemplo:final int MAX_STUDENTS = 25;
No pode mudar o valor da constante aps a sua declarao.
2.5. Um primeiro programa em JavaPretende-se elaborar um
programa que, dadas as dimenses dos catetos de um tringulo
rectngulo, calcule e fornea ao utilizador o comprimento da
hipotenusa. Devemos analisar o problema e elaborar um algoritmo
para resoluo deste. O algoritmo pode ser escrito na seguinte forma:
1.Reservar espao na memria para armazenar os valores dos dois
catetos e da hipotenusa; 2.Pedir ao utilizador as dimenses dos
catetos, ler os valores fornecidos e armazen-los em duas variveis
(cateto1 e cateto2); 3.Calcular o resultado e armazen-lo na varivel
hipotenusa; 4.Visualizar o resultado. Traduzimos o algoritmo para a
linguagem Java:1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. public class Pitagoras {
public static void main(String[] args) { //Declarao de variaveis
double cateto1, cateto2, hipotenusa; //L dimensoes dos catetos
System.out.print("Valor do primeiro cateto: "); cateto1 =
Le.umDouble(); System.out.println("Valor do segundo cateto:
");3
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
2008
Disciplina: PA1
10. 11. 12. 13. 14.
cateto2 = Le.umDouble(); hipotenusa = Math.sqrt (cateto1*cateto1
+ cateto2*cateto2); System.out.println("Hipotenusa: " +
hipotenusa); } //fim do metodo main } //fim da classe Pitagoras
Em linguagens orientadas aos objectos como o Java, o cdigo
executvel tem sempre que ser integrado numa classe. A classe uma
entidade central em programao orientada aos objectos. 1a linha do
programa inicia uma definio de classe para a classe Pitagoras, onde
Pitagoras o nome por ns atribudo. Essa classe conhecida como classe
definida pelo programador. 2a linha do programa permite identificar
o subprograma principal, o main() e, consequentemente, o incio do
programa. O bloco de instrues pertencentes ao subprograma main()
delimitado por chavetas {}. A linha 2 faz parte de todo aplicativo
Java. Os aplicativos Java comeam a execuo por main. Os parnteses
depois de main indicam que main um bloco de construo de programa
denominado mtodo. As definies de classe de Java normalmente contm
um ou mais mtodos. A palavra-chave void indica que esse mtodo
realizar uma tarefa, mas no retornar nenhuma informao quando
completar sua tarefa. System.out.println() um programa predefinido
em Java que permite escrever no ecr a mensagem (ou string) que se
encontra entre parnteses. A diferena entre print e println que,
depois de exibir seu argumento o cursor de sada no muda de linha. 3
e 6 linhas contm comentrios que comeam por // Na 7a e 9a linhas
pede-se ao utilizador a introduo de dimenses dos catetos. Na 8a e
10a linhas feita a leitura dos valores fornecidos pelo utilizador.
Le.umDouble() um subprograma que l um valor real do teclado. Os
valores introduzidos so armazenados nas variveis cateto1 e cateto2
graas ao operador de atribuio (=). Na 11a linha calcula-se o valor
da hipotenusa utilizando outro mtodo Math.sqrt que calcula a raiz
quadrada do valor resultante da expresso entre parntesis. 12a linha
escreva o resultado de clculo no ecr acompanhado pelo cadeia de
caracteres que est entre aspas. Agora o programa pode ser compilado
e executado. Para isso dever ser guardado num ficheiro com o mesmo
nome (Pitagoras) e extenso .java. Os passos necessrios para
compilar e executar o programa dependem do ambiente de
desenvolvimento e do SO em que se est a trabalhar.
3. Tipos de dados bsicos (tipos primitivos)Um tipo de dados
definido pela gama de valores que pode representar e pelas operaes
que sobre eles se podem efectuar. Java permite tratar oito tipos de
dados predefinidos: boolean, char, byte, short, int, long, float e
double.
3.1. Representao de nmeros inteirosA representao de nmeros
inteiros assegurada pelos seguintes tipos:Tipo byte short int long
Memria ocupada 8 bits 16 bits 32 bits 64 bits Menor valor -128 -32
768 -2 147 483 648 (-231) -9 233 372 036 854 755 808 (-263) Maior
valor 127 32 767 2 147 483 647 (231-1) 9 223 372 036 854 775 807
(263-1)
public class A_mais_B { public static void main(String[] args) {
//Declarao de variveis int a, b; long resultado;Elab. por eng
Tatiana Kovalenko4
2008
Disciplina: PA1
} }
//L valor de A e B System.out.print("Introduza o valor A: "); a
= Le.umInt(); System.out.println(a); System.out.print("Introduza o
valor B: "); b = Le.umInt(); System.out.println(b); resultado =
a+b; System.out.println("A soma entre "+a+ " e "+b+" igual a
"+resultado);
Para alem de representao decimal, os nmeros podem tambm ser
representados nas bases octal e hexadecimal. Para isso usam-se
prefixos: 0 para octal e 0x para hexadecimal. Por exemplo: 0513 (em
octal) e 0xa9cd (em hexa)
3.2. Representao de nmeros decimaisA representao de nmeros com
parte fraccionria pode ser feita atravs de seguintes tipos: Tipo
float double Memria ocupada 32 bits 64 bits Menor valor -3.4 x 1038
-1.7 x 10308 Maior valor 3.4 x 1038 1.7 x 10308
Os valores reais podem ser representados usando a notao decimal
(por ex. 34.054) ou a notao exponencial (por ex. 2.5E-6 que
representa o nmero 2,5 x 10-6). Em qualquer dos casos, o nmero pode
ser seguido das letras f (ou F) ou d (ou D) indicando que se
pretende o seu armazenamento como float ou como double. A ausncia
de indicao implica que o nmero seja considerado como double.public
class AxB_real { public static void main(String[ ] args) { float a,
b; //Declarao de variaveis double resultado;
System.out.print("Introduza o valor A: "); a = Le.umFloat();
System.out.println(a); System.out.println("Introduza o valor B: ");
b = Le.umFloat(); System.out.println(b); resultado = a*b;
System.out.println(a+ " x "+b+" = "+resultado);
} }
3.3. Representao de caracteresO tipo CHAR usado para guardar
caracteres individuais que so representados internamente no
computador pelos seus cdigos ASCII. A declarao de variveis deste
tipo feita da seguinte forma:char letra letra = 'M'; ou char letra
= 'a';
O uso de caracteres feito entre apstrofos ' '. Por exemplo: Uma
vez que as variveis do tipo char armazenam cdigos, que so nmeros,
possvel fazer algum tipo de aritmtica com estes variveis,
nomeadamente incrementaes e decrementaes. Tipo Memria ocupada
Valores char 16 bits Qualquer caracter pertencente ao Unicode
Exemplo: Visualizar no ecr um caracter introduzido do tecladopublic
class Caracter { public static void main(String [] args) { char
umCar; //Declarao de variavel
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
5
2008
Disciplina: PA1
System.out.println("Introduza um caracter (p.ex. uma letra): ");
umCar = Le.umChar(); //L um caracter do teclado
System.out.println("O caracter lido foi " + umCar); } }
3.4. Representao de valores lgicosO tipo boolean um tipo de
dados para guardar valores lgicos, nomeadamente true (verdade) e
false (falso). Tipo boolean Memria ocupada 1 bit Valores true ou
false
4. Instruo de atribuioA atribuio permite armazenar um valor numa
varivel. Esse valor pode ser fornecido directamente ou resultar do
clculo de uma expresso.public class IntAlunos { public static void
main (String args[]) { int alunos = 80; System.out.println("H
"+alunos+" alunos no curso"); alunos = 130; //a variavel recebeu um
novo valor System.out.println("Agora j h "+alunos+" alunos");
} }
Este programa comea por criar uma varivel inteira denominada
alunos, inicializando-a com o valor 80. Em seguida o valor da
varivel alunos alterado e passa a conter 130.
5. ExpressesUma expresso uma sequncia de operadores e de
valores. A linguagem Java tem definido um conjunto de operadores,
aritmticos e lgicos, que permitem a construo de expresses.
5.1. Expresses aritmticasOperadores vlidos: Operador * / % +
Prioridade 1 1 1 2 2 Operao Multiplicao Diviso Resto da diviso Adio
Subtraco
Uma referncia particular para o operador diviso, pois este
apresenta comportamentos diferentes em funo do tipo de operandos a
que aplicado. No caso de algum dos operandos ser real (float ou
double), o resultado ser tambm um nmero real. Por exemplo:x =
10/4.0; //x 2.5
No entanto, se ambos os operadores forem inteiros (byte, short,
int ou long), o resultado ser tambm um inteiro, pelo que a parte
fraccionria do resultado desprezada. Assim, y = 10/4; //y 2 O
operador % permite calcular o resto de uma diviso. Por exemplo:z =
13%4; //z 1
Ainda que este operador seja geralmente mais til para calcular o
resto de divises inteiras, o Java permite tambm a sua utilizao com
operandos reais. Por exemplo:f = 8.6%2.0; //f 0.6
Exemplo:public class ConvSegHoras { public static void
main(String args[]) { int totalSegs, horas, minutos, segundos,
segs; //L o nmero de segundos System.out.print("Numero total de
segundos: ");Elab. por eng Tatiana Kovalenko6
//por ex. 85002008
Disciplina: PA1
totalSegs = Le.umInt(); //Calcula o nmero de horas (diviso
inteira por 3600) //Uma hora tem 3600 segundos horas = totalSegs /
3600; //8500/3600=2 //Calcula o nmero de segundos que sobram segs =
totalSegs % 3600; //8500%3600=1300
//Calcula o nmero de minutos que existem nesses segundos minutos
= segs / 60; //1300/60=21 //Calcula o nmero de segundos que sobram
//(resto da diviso anterior) segundos = segs % 60; //1300%60=40
System.out.print(totalSegs+" segundos correspondem a "+horas+"
hora(s) "+ minutos+" minuto(s) e "+segundos+" segundo(s)"); } }
A linguagem Java inclui tambm operadores de incrementao e de
decrementao unria de variveis, ++ (soma um ao seu operando) e --
(subtrai um ao seu operando) Exemplo: conta++; conta- -; ou ainda:
++conta; - -conta; //ps-incremento //ps-decremento //pr-incremento
//pre-decrimento
A distino entre as duas formas destes operadores, antes ou
depois do operando, s relevante quando fazem parte de uma expresso
maior. Por exemplo, supondo que a varivel num tem o valor 7, a
expressox = ++num;
incrementa o valor de num (para 8) e depois atribui-o a x (por
isso x passa a ter o valor 8). No entanto, se for utilizada a
expressox = num++;
primeiro feita a atribuio de num a x (x fica com o valor 7) e s
depois que feita a incrementao de num.public class Increment {
public static void main( String args[] ) { int c; c = 5;
System.out.println( c ); // visualiza 5 System.out.println( c++ );
// visualiza 5 e depois incrementa c System.out.println( c ); //
visualiza 6 System.out.println(); // salta uma linha c = 5;
System.out.println( c ); // visualiza 5 System.out.println( ++c );
// incrementa c e depois visualiza 6 System.out.println( c ); //
visualiza 6
} }
importante notar que, ao incrementar ou decrementar uma varivel
em uma instruo isolada, as formas de pr-incremento e de
ps-incremento tm o mesmo efeito e as formas de pr-decremento e
ps-decremento tm o mesmo efeito. Java fornece vrios operadores de
atribuio (+=, -=, *=, /=) para abreviar expresses de atribuio. Por
exemplo, podemos abreviar a instruo c = c+3; como c += 3; O
operador += adiciona o valor da expresso direita do operador ao
valor da varivel esquerda do operador, e armazena o resultado na
varivel esquerda do operador. Suponha: int c = 3, d = 5, e = 4, f =
6;Elab. por eng Tatiana Kovalenko7
2008
Disciplina: PA1
Operador de += -= *= /=
Expresso de c d e f += -= *= /= 7 4 5 3
Explicao c d e f = = = = c+7 d-4 e*5 f/3
Atribui 10 a c 1 a d 20 a e 2 a f
5.2. Classe MathO JDK (Java Development Kit) inclui um largo
conjunto de classes e mtodos que podem ser utilizados para variados
fins. Os mtodos (ou subprogramas) pr-programados da classe Math
permitem realizar certos clculos matemticos comuns. Por exemplo,
Math.sqrt() calcula a raiz quadrada, Math.pow() calcula a potncia
de um nmero elevado ao outro, Math.random() gere um nmero aleatrio
entre 0 e 1, Math.sin() calcula o seno de um ngulo. aconselhvel a
consulta da documentao do JDK para obter uma lista completa de
subprogramas existentes no Math. Exemplo: Calcular o valor de
baseexpoente para valores introduzidos do teclado.public class
BaseExp { public static void main(String[ ] args) { int base,
expoente; //Declarao de variaveis double resultado;
System.out.print("Valor de Base: "); base = Le.umInt();
System.out.print("Valor de Expoente: "); expoente = Le.umInt();
resultado = Math.pow(base, expoente); System.out.print("O valor
"+base+ " elevado a "+expoente+" e igual a " +resultado); } }
5.3. Converses de tipoO tipo do resultado de uma expresso
aritmtica depende do tipo dos seus operandos. Se todos eles forem
do mesmo tipo, o resultado ser tambm desse tipo. No caso contrrio
devem ser feitas as converses de tipo. Algumas so feitas
automaticamente e de modo a que no haja perda de informao, pelo que
nem todas as transformaes so possveis. Por exemplo, um valor real
no pode ser convertido automaticamente para um tipo inteiro, porque
isso implicaria a perda de parte decimal do nmero. A cadeia de
converso automtica do compilador a seguinte:byte > short >
int > long > float > double
Assim, possvel converter um int em long ou float, mas no possvel
converter um double em float ou long sem perda de informao
Considere-se o seguinte exemplo:1. 2. 3. 4. 5. int var_int = 10,
resultado_int; double var_double = 5.2, resultado_double;
resultado_double = var_int + var_double; resultado_int = var_int +
var_double;
Na primeira operao (linha 4) o valor de var_int convertido para
double, a soma efectuada e o resultado 15.2 (double) armazenado na
varivel resultado_double (double). Na instruo a seguir (linha 5) o
compilador vai detectar o erro de incompatibilidade de tipo. A
converso do tipos com perda de informao permitida nalguns casos,
mas o programador tem que indicar explicitamente que a pretende
(este mecanismo chama-se cast). A instruo da linha 5 poderia ser
alterada para:5. resultado_int = (int) (var_int + var_double);
Neste caso o resultado final 15 que vai ser armazenado na
varivel resultado_int.Elab. por eng Tatiana Kovalenko8
2008
Disciplina: PA1
5.4. Expresses lgicasPara alm dos operadores aritmticos, a
linguagem Java possui tambm operadores relacionais e operadores
lgicos. Estes operadores permitem a construo de expresses que tm
como resultado um valor lgico, true ou false. Operadores
relacionais: >, =, 5 && 4 != 3) tem como resultado
true.
6. Entrada e sada de dadosOs conceitos de entrada e sada de
dados so cruciais em programao. As instrues de entrada servem para
obter valores do exterior do programa, por exemplo, do teclado.
medida que o computador executa um programa os dados que vo sendo
introduzidos so atribudos a certas variveis desse programa. Isto
permite que um mesmo programa possa fazer clculos para diferentes
valores de entrada sem que se altere o programa propriamente dito.
Quando um computador executa um programa, chegar a resultados e que
o utilizador desejar visualizar. Para isso so necessrios instrues
de sada de dados,
6.1. Procedimentos de entrada (input)A linguagem de Java foi
concebida essencialmente para o desenvolvimento de aplicaes para
execuo em ambientes grficos, onde a entrada de dados assegurada por
dilogos especializados. A leitura de dados a partir do teclado em
Java demasiado complicada para ser apresentada numa fase
introdutria da aprendizagem da programao. A linguagem Java suporta
a entrada de dados em ambientes no grficos atravs da biblioteca
System.in. Esta inclui um subprograma, System.in.read(), capaz de
ler um caracter a partir do teclado. No entanto, se o dado a
fornecer pelo utilizador for composto por mais do que um caracter,
este programa revela-se de difcil utilizao. Tendo em conta esta
dificuldade, optou-se por propor ao leitor a utilizao de um
conjunto de subprogramas capazes de ler dados a partir da entrada
padro. A leitura s terminada quando o utilizador pressiona a tecla
. Estes subprogramas encontram-se agrupados no ficheiro Le.java,
onde existe um subprograma para cada tipo de dado simples:import
java.io.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; //Classe
para ler dados de entrada (pela entrada padrao //@autor: Paulo
Marques ([email protected]) public class Le { private static final
int BUF_SIZE=1024; //Inibe o construtor por defeito private Le() {
}
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
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Disciplina: PA1
//Le um inteiro da entrada padrao. A entrada terminada com um
ENTER. //Se a entrada nao for valida mostrada a mensagem "!!!Nao um
inteiro!!!" //e o utilizador pode tentar de novo. @devolve o numero
lido public static int umInt() { while(true) { try { return
Integer.valueOf(umaString().trim()).intValue(); } catch(Exception e
) { System.out.println("!!! Nao um inteiro !!!");} } } //Le um
double da entrada padrao. A entrada terminada com um ENTER. //Se a
entrada nao for valida mostrada a mensagem "!!!Nao um double!!!"
//e o utilizador pode tentar de novo. @devolve o numero lido public
static double umDouble() { while(true) { try { return
Double.valueOf(umaString().trim()).doubleValue(); } catch(Exception
e ) { System.out.println("!!! Nao um double !!!");} } } //Le um
float da entrada padrao. A entrada terminada com um ENTER. //Se a
entrada nao for valida mostrada a mensagem "!!!Nao um float!!!" //e
o utilizador pode tentar de novo. @devolve o numero lido public
static float umFloat() { while(true) { try { return
Float.valueOf(umaString().trim()).floatValue(); } catch(Exception e
) { System.out.println("!!! Nao um float !!!"); } } } //Le um
String da entrada padrao. A entrada terminada com um ENTER. //Se a
entrada nao for valida mostrada a mensagem "!!!Nao uma string!!!"
//e o utilizador pode tentar de novo. @devolve o numero lido public
static String umaString() { String s = ""; try { BufferedReader in
= new BufferedReader (new InputStreamReader(System.in),1); s =
in.readLine(); } catch(Exception e) {System.out.println("Error
reading from the input stream"); } return s; } }
O ficheiro deve ser copiado para o directrio de trabalho. A
utilizao de qualquer um destes subprogramas bastante simples. Por
exemplo, para ler um valor double, basta fazer:cateto1 =
Le.umDouble();
Le.umDouble() um subprograma que leva o programa a parar e a
esperar que o utilizador escreva um valor real usando o teclado e o
confirme coma a tecla . O valor introduzido depois armazenado na
varivel cateto1 graas ao operador de atribuio (=). Visto que a
execuo de qualquer destes subprogramas de leitura suspende a execuo
do programa, aconselhvel fazer preceder a instruo de leitura de uma
instruo de escrita que indique ao utilizador o que deve fazer.
6.2. Procedimentos de sadaA escrita para o ecr pode ser feita
utilizando os mtodos (subprogramas) print ou println existentes na
System.out, que conhecido como objecto de sada padro. Qualquer um
destes subprogramas permite escrever no ecr, diferindo apenas no
facto de o println efectuar uma mudana de linha aps a escrita, o
que no acontece com o print.
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
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Para que possa ser escrita uma mensagem no ecr, estes
subprogramas devem receber como parmetro (argumento) a mensagem a
escrever, ou seja, esta deve aparecer entre parnteses e
imediatamente a seguir ao nome do subprograma. Na sua forma mais
simples, a mensagem a escrever uma cadeia de caracteres e deve ser
colocada entre aspas. Por exemplo, a instruo:System.out.print ("Bom
dia! ");
escreve no ecr:Bom dia!
Este mesmo subprograma pode ser utilizado para escrever o valor
corrente da varivel. Por exemplo:int dias = 30; Sytem.out.print
(dias);
escreve no ecr:30
Tambm possvel escrever vrios elementos de uma s vez. Para isso
usa-se o operador de concatenao +. Por exemplo:int dias = 30;
System.out.print ("Este ms tem "+dias+" dias");
escreve:Este ms tem 30 dias
ainda possvel colocar expresses na lista de elementos a
escrever. Neste caso a expresso calculada antes de escrita, embora
o resultado desse clculo no seja armazenado em memria. Por
exemplo:int int1 = 10, int2 = 4; System.out.print (int1+" menos
"+int2+" igual a "+int1-int2);
escrever:10 menos 4 igual a 6
Mas deve ter cuidado especial no caso se a expresso incluir uma
ou mais adies. Por exemplo, se no exemplo anterior substituirmos a
subtraco por uma adio, vir:int int1 = 10, int2 = 4;
System.out.print (int1+" mais "+int2+" igual a "+int1+int2);
o que resultar na escrita de :10 mais 4 igual a 104
Esta ambiguidade pode ser resolvida com a utilizao de
parnteses:int int1 = 10, int2 = 4; System.out.print (int1+" mais
"+"int2+" igual a "+(int1+int2));
que resulta em :10 mais 4 igual a 14
6.2.1. Exibindo uma nica linha de texto com mltiplas instrues As
instrues:System.out.print ("S sei "); System.out.println ("que nada
sei");
resultam na escrita de:S sei que nada sei
6.2.2. Exibindo linhas mltiplas de texto com nica instruo A
instruo:System.out.println
("S\nsei\n\tque\n\t\tnada\n\t\t\tsei!");
resulta em:S sei que nada sei!11
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
2008
Disciplina: PA1
Caracteres especiais: \n \t \r \\ \ nova linha tabulao
horizontal retorno para o incio da linha actual. barra invertida,
serve para visualizar no ecr um caractere barra invertida aspas
duplas, serve para visualizar no ecr aspas duplas
7. Seleco comum que, durante a execuo de um programa, seja
necessrio tomar decises em funo de valores fornecidos pelo
utilizador ou de resultados previamente calculados. Este tipo de
decises representado por estruturas a que se d o nome de estruturas
de seleco. O Java apresenta trs variantes desta estrutura: seleco
simples, seleco em alternativa e seleco mltipla.
7.1. Seleco simples. Instruo ifA seleco simples permite decidir
entre executar ou no um conjunto de instrues. A deciso tomada em
funo do resultado de uma condio, ou seja, uma expresso com
resultado lgico, que calculada no incio da execuo da estrutura. O
funcionamento deste tipo de estrutura pode ser representado pelo
seguinte fluxograma: V FI
?
Como se pode observar, no incio avaliado o valor lgico da
condio. Se o resultado for verdadeiro, as instrues (I) sero
executadas, prosseguindo depois o programa para a execuo da instruo
seguinte. Se o resultado for falso, as instrues no sero executadas,
prosseguindo o programa de imediato para a instruo seguinte. A
instruo de deciso if tem a seguinte sintaxe: if (condio) {
instrues; } Repare-se que as chavetas delimitam as instrues a
executar no caso do resultado da condio ser true. As instrues so
executadas se a condio for verdadeira. Caso seja necessrio executar
uma s instruo para uma condio verdadeira, as chavetas podem ser
omitidas: if (condio) instruo; Exemplo: Visualizar na ordem
crescente dois nmeros inteiros fornecidos pelo utilizador. O
algoritmo comea por ler dois nmeros fornecidos pelo utilizador,
depois verifica se o primeiro nmero introduzido maior do que o
segundo e, em caso afirmativo, troca os valores. No caso de o
primeiro nmero ser menor, no feita a troca.public class Troca {
public static void main (String args []) { int num1, num2, temp;
System.out.println("Introduza o primeiro numero: "); num1 =
Le.umInt(); System.out.println("Introduza o segundo numero: ");
num2 = Le.umInt();Elab. por eng Tatiana Kovalenko12
2008
Disciplina: PA1
} }
if (num1 > num2) { temp = num1; num1 = num2; num2 = temp; }
System.out.println ("Numeros na ordem crescente: "+num1+" ,
"+num2);
Um erro comum a colocao de um ; imediatamente a seguir ao if.
Por exemplo:if (v1>v2); System.out.print ("Maior= "+v1);
O ponto e vrgula interpretado pelo compilador de Java como uma
instruo vazia, pelo que utilizada para separar instrues. Deste
modo, se v1 for maior que v2, vai ser executada a instruo ; cujo
efeito nulo. A instruo System.out.print("Maior= "+v1); vai ser
sempre executada, mesmo que v1 no seja maior do que v2. Neste caso
o compilador no pode detectar o erro.
7.2. Seleco em alternativa. Instruo if-elseA segunda verso de
instruo if corresponde a uma estrutura de deciso com alternativa
dupla. Muitas vezes interessa escolher de entre dois conjuntos de
instrues qual deles deve ser executado. Esta escolha tambm ser
feita em funo do resultado de uma condio. Graficamente: VI1 ?
FI2
A sintaxe de estrutura de deciso com alternativa dupla:if
(condio) { conjunto de instrues1 se condio for verdadeira; } else {
conjunto de instrues2 se condio for falsa; }
O conjunto de instrues1 seja executado se a condio for
verdadeira. Se a condio for falsa, ser executado o conjunto de
instrues2. Exemplo: Visualizar uma mensagem se o valor introduzido
for par ou mpar.public class SeraParOuImpar { public static void
main(String args[]) { int num; System.out.println("Escreva um
numero: "); num = Le.umInt(); //Le o numero if (num % 2 == 0)
System.out.println("O numero "+num+" par"); else
System.out.println("O numero "+num+" impar"); } }
Claro que em cada execuo do programa, e dependendo do valor
introduzido pelo utilizador, apenas uma destas instrues ser
executada. Neste exemplo foi utilizada uma instruo if-else para
seleccionar uma de duas alternativas. No entanto, h situaes em que
h mais do que duas alternativas, de entre as quais Elab. por eng
Tatiana Kovalenko13
2008
Disciplina: PA1
necessrio escolher uma delas. Neste caso as instrues if-else
podem ser encadeadas de forma a possibilitar vrias alternativas,
como por exemplo:if (condioA) { conjunto de instrues1 se condioA
for verdadeira; } else if (condioB) { conjunto de instrues2 se
condioB for verdadeira; } else { conjunto de instrues3 se condioB
for falsa; }
Teoricamente no existe um limite para o encadeamento destas
instrues. Tal como no caso da seleco simples, tambm no caso da
seleco em alternativa se podem omitir as chavetas quando est em
causa apenas a execuo de uma instruo. Exemplo: Calcular e
visualizar o valor de Yy= a>300 V ab+c V ab+c_________
ab+c ab+c (a:c+b)2
, se a>300 , se a=300 , se a 300) y = a*b+c; else if (a ==
300) y = Math.sqrt(a*b+c); else y = (a/c+b)*(a/c+b);
System.out.println("O valor de Y= " + y); } }
Se a estrutura de deciso envolver apenas seleco em alternativa,
fcil ver a que if pertence cada else, uma vez que cada um deles
pertence ao if mais prximo que no tenha else. Quando o encadeamento
inclui seleces simples e seleces em alternativa pode no ser to fcil
perceber a que if pertence um dado else. Considere, por exemplo, a
seguinte arvore de deciso:condio1 V condio2 V condio3 V FElab. por
eng Tatiana Kovalenko14
F instr.C
2008
Disciplina: PA1
instr.A
instr.B
Se a condio2 for falsa, no se pretende executar qualquer
instruo, pelo que esta uma seleco simples. Esta rvore de deciso
pode ser implementada em Java:if (condio1) if (condio2) if
(condio3) instruoA; else instruoB; else instruoC;
Existem casos quando necessrio trabalhar com o relacionamento de
duas ou mais condies ao mesmo tempo na mesma instruo, efectuando
desta forma testes mltiplos. Exemplo. Ler 3 valores para os lados
de um tringulo. Verificar se os valores fornecidos formam realmente
um tringulo. Se for esta condio verdadeira, deve ser indicado qual
tipo de tringulo foi formado: issceles, escaleno ou
equiltero.public class DeterminarTriangulo { public static void
main(String args[]) { float a,b,c; System.out.println("Informe o 1
lado de triangulo: "); a = Le.umFloat();
System.out.println("Informe o 2 lado de triangulo: "); b =
Le.umFloat(); System.out.println("Informe o 3 lado de triangulo:
"); c = Le.umFloat(); if (a+b>c && b+c>a &&
a+c>b) if (a==b && b==c) //caso a=b=c
System.out.println("Triangulo Equilatero"); else if (a==b || b==c
|| a==c) //caso a=b ou b=c ou a=c System.out.println("Triangulo
Isosceles"); else System.out.println("Triangulo Escaleno"); //todos
os lados difer. else System.out.println("Os valores fornecidos nao
formam um triangulo"); } }
7.3. Seleco mltipla. Instruo switch - caseSe a escolha for feita
em funo do valor de uma expresso inteira ou caracter, mais eficaz
utilizar uma estrutura de seleco mltipla para o mesmo efeito.
Graficamente:V1 ? I1 I2 V2 . . . . Vn outro
. . .
In
Id
Esta estrutura comea por calcular o valor da expresso que ter
que ter resultado inteiro (byte, short, int ou long) ou caracter
(char). Se algum dos valores V1 a Vn for igual ao resultado da
expresso, as instrues correspondentes sero executadas. Sintaxe de
instruo switch-case:switch { case case case (expresso ou varivel)
valor1 : instrues1; break; valor2 : instrues2; break; valorN :
instruesN; break;15
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
2008
Disciplina: PA1
default
: instruesDefault; break;
} A instruo case controlada pela varivel ou expresso colocada a
seguir palavra case e, de acordo com o seu valor, executa um
determinado conjunto de instrues. A instruo break utilizada para
promover o desvio da execuo para a linha posterior ao final de seu
bloco. Exemplo: Escrever um programa que permite calcular reas das
diferentes figuras geomtricas.public class AreasSwitch { public
static void main(String args[]) { double a,b,h,area; char letra;
System.out.print("Quer calcular area de Triangulo(T), ");
System.out.println("Rectangulo(R), Trapezio(Z) ou Circulo(C)? ");
letra = Le.umChar(); switch (letra) { case 'R' | 'r': //pode
utilizar OR lgico (|),mas no OR dinmico (||)
System.out.println("Introduza o valor da base: "); b =
Le.umDouble(); System.out.println("Introduza o valor da altura: ");
h = Le.umDouble(); area = b*h System.out.println("Area do
rectangulo= "+ area); break; case 'T' : //essa a outra forma de
permitir o uso de 'T' e 't' case 't' :
System.out.println("Introduza o valor da base: "); b =
Le.umDouble(); System.out.println("Introduza o valor da altura: ");
h = Le.umDouble(); System.out.println("Area do triangulo= "+
b*h/2); break; case 'C' | 'c': System.out.println("Introduza o
valor do raio: "); b = Le.umDouble(); area = Math.PI*b*b;
System.out.println("Area do circulo= "+ area); break; case 'Z' |
'z': System.out.println("Introduza o valor da 1a base: "); a =
Le.umDouble(); System.out.println("Introduza o valor da 2a base:
"); b = Le.umDouble(); System.out.println("Introduza o valor da
altura: "); h = Le.umDouble(); System.out.println("Area do
trapezio= "+(a+b)/2*h); break; default :
System.out.println("Introduziu a letra errada"); break; } } }
8. RepetioEm todos os programas que encontrmos at agora, cada
instruo era executada uma nica vez, pela mesma ordem em que
aparecia no programa. No entanto, a maioria dos programas que tm
interesse prtico incluem estruturas repetitivas. Por exemplo, no
caso de se pretender criar uma pequena agenda de telefones, seria
necessrio ler dados de cada pessoa (nome, morada e nmero de
telefone). Isto poderia ser feito atravs de trs instrues de
leitura. Se pretender ler dados das 30 pessoas, 90 instrues de
leitura sero necessrias. A situao poderia ser ainda mais complicada
se o nmero de pessoas no fosse conhecido partida. Uma forma eficaz
de resolver este problema a utilizao de uma estrutura que se
encarregue de fazer repetir as instrues que permitem ler os dados
de umaElab. por eng Tatiana Kovalenko16
2008
Disciplina: PA1
pessoa tantas vezes quantas as pessoas envolvidas. Estas
estruturas so denominadas por estruturas repetitivas ou ciclos.
8.1. Ciclo whileQuando no sabemos quantas vezes deve se fazer a
repetio utilizam-se os ciclos while e do...while. O critrio de
execuo ou paragem destes ciclos depende de uma condio, que ser
testada antes ou depois de cada execuo de ciclo. O ciclo while faz
o teste primeiro e executa as instrues depois, caso a condio for
verdadeira.
?
F V
I
Como se pode observar, o primeiro passo o clculo da condio. Se o
resultado for verdadeiro, as instrues (I) so executadas,
seguindo-se um novo clculo da condio. Se esta se mantiver
verdadeira, as instrues so de novo executadas e a condio calculada.
Quando a condio tiver resultado falso, o ciclo terminar,
prosseguindo a execuo do programa na instruo seguinte ao ciclo.
Sintaxe da instruo while:inicializao; while (condio) { instrues;
aco; } //da varivel que controla a quantidade de repeties
//executadas apenas enquanto condio for verdadeira //incrementao ou
decrem. da varivel de controle
Exemplo: Calcular a mdia de N nmeros inteiros positivos
fornecidos pelo utilizador.public class MediaN_Numeros1 { public
static void main (String args[]) { //Declarao de variveis float
media, soma = 0; int quant, num; int contador = 0; //inicializao da
varivel de controle de repeties System.out.println("Quantos numeros
pretende introduzir? "); quant = Le.umInt(); while (contador <
quant) { System.out.println("Intr. proximo numero: "); num =
Le.umInt(); soma += num; contador ++; //aco, i.e. incrementao da
varivel de controle } media = soma / quant; System.out.println("A
media dos "+quant+" numeros = "+media); } }
Note-se que, devido ao facto de a condio boleana ser testada
antes, o conjunto de instrues pode nunca vir a ser executado. Isto
acontece se o resultado da condio for false logo no incio.
Elab. por eng Tatiana Kovalenko
17
2008
Disciplina: PA1
Um cuidado muito importante que o programador deve ter ao
programar um ciclo criar as condies para que o mesmo possa
terminar. Para isso, entre as instrues a repetir ter que haver pelo
menos uma que, numa dada circunstncia, altere o valor de uma ou
mais das variveis que integram a condio que controla o ciclo, por
forma a que a mesma passe a ter resultado false e,
consequentemente, o ciclo possa terminar.
8.2. Ciclo do...whileAo contrrio do ciclo while, o ciclo
do...while primeiro executa as instrues e depois faz o teste. Caso
a condio for verdadeira o ciclo repete-se. A instruo do...while
comanda um conjunto de outras instrues at que, uma determinada
condio seja verdadeira:
Sintaxe da instruo do...while:inicializao; do { intrues; aco; }
while (condio);
I V F
?
Notar que, devido ao facto de a condio apenas ser testada no
fim, o conjunto de instrues executado pelo menos uma vez. O exemplo
anterior pode ser feito com a utilizao do ciclo do...while:public
class MediaN_Numeros2 { public static void main (String args[]) {
float media, soma = 0; int quant, num; int contador = 0;
//inicializao da varivel de controle de repeties
System.out.println("Quantos numeros pretende introduzir (>0) ?
"); quant = Le.umInt(); do { System.out.println("Intr. proximo
numero: "); num = Le.umInt(); soma += num; contador ++; //aco, i.e.
incrementao da varivel de controle } while(contador < quant);
media = soma / quant; System.out.println("A media dos "+quant+"
numeros = "+ media);
} }
Uma das utilizaes mais comuns deste tipo de repetio a validao de
dados fornecidos pelo utilizador. Exemplo: Pretende se introduzir
numero de horas trabalhadas, sabendo que os valores podem variar de
0 a 12. No caso contrrio deve aparecer um aviso de erro e pedido de
repetir a entrada do valor.public class ValidarHorasTrab { public
static void main (String args []) { byte h; do {
System.out.print("Intr. a quantidade de horas trabalhadas: "); h =
Le.umByte(); if (h < 0 || h > 12) System.out.println("Numero
introduzido invalido! Tente de novo!"); } while (h < 0 || h >
12); System.out.println("Horas trabalhadas: "+ h); }Elab. por eng
Tatiana Kovalenko18
2008
Disciplina: PA1
}
J podemos elaborar um menu que permite escolher uma ou mais opes
ou terminar o programa.public class MenuSimples { public static
void main (String args[]) { int op; do // Repete at escolher opo 3
(sair) { do { System.out.println ("Qual a tua opo? ");
System.out.println ("1 - Mensagem de boas vindas");
System.out.println ("2 Ler valor"); System.out.println ("3 -
Sair"); op = Le.umInt (); } while (op < 1 || op > 3); switch
(op) { case 1: System.out.println (); System.out.println ("Ola! Bem
vindo!"); System.out.println (); break; case 2: System.out.println
("Intr.um valor inteiro: "); int n = Le.umInt(); System.out.println
("O valor introduzido = " + n); break; } } while (op != 3); } }
8.3. Ciclo forO ciclo for uma estrutura de repetio compacta.
Seus elementos de inicializao, condio e aco so reunidos em forma de
um cabealho. Quando se pretende que um conjunto de instrues se
repita um nmero de vezes bem especfico, utiliza-se o ciclo for,
cuja sintaxe seguinte:for (inicializao; condio; aco) { instrues;
}
O funcionamento desta instruo controlado pela inicializao, pela
condio e pela aco. Estas trs componentes so separadas por um ponto
e vrgula, enquanto que a condio uma expresso com resultado lgico.
Estas trs componentes tm a seguinte funo na dinmica da repetio:
inicializao executada apenas uma vez logo no incio do ciclo. Serve
normalmente para inicializar a varivel que vai controlar o nmero de
vezes que as instrues vo ser repetidas; condio calculada antes de
cada execuo das instrues. Se o seu resultado for verdadeiro, as
instrues so executadas, se for falso, o ciclo termina; aco
executada automaticamente em cada iterao aps as instrues do ciclo.
Normalmente serve para calcular o novo valor da varivel de controlo
(usualmente a aco uma incrementao ou decrementao da varivel de
controlo). Pr-incrementar e ps incrementar tem o mesmo efeito na
expresso de incremento. Exemplos com a estrutura for: 1). a varivel
de controle varia de 1 a 100 em incrementos de 1:for (int i = 1; i
= 2; i-=2)
3). permite somar todos os inteiros pares de 2 a 100:for (int
num = 2; num 0"); } while (q
