7.2. Tarefas com Vetores

Listamos a seguir algumas tarefas comuns ao se trabalhar com vetores em linguagem C.

Somar os n elementos de um vetor

#include<stdio.h>

int main(){
    int i,n, soma;
    int arr[1000];

    scanf("%d",&n);

    for(i = 0; i < n; i++){
        scanf("%d",&arr[i]);
    }

    soma = 0;
    for(i = 0; i < n; i++){
        soma = soma + arr[i];
    }
    printf("Soma = %d\n",soma);

    return 0;
}

Cálculo do Desvio Padrão Populacional

Esse código em C calcula o desvio padrão populacional de um conjunto de números inteiros fornecidos pelo usuário. De maneira geral, o pseudo-código pode ser descrito como:

1- Lê um número n, que representa a quantidade de elementos que o usuário vai fornecer.
2- Lê n inteiros e armazena na amostra va (ou vetor va[]).
3- Calcula a média dos valores.
4- Calcula o desvio padrão populacional dos valores.
5- Imprime o desvio padrão com duas casas decimais de precisão.

A implementação em linguagem C ocorre como:

Declaramos um vetor de inteiros va com capacidade máxima de 1000 posições. O inteiro n representa o tamanho da população, isto é, a quantidade de números inteiros.
Temos também três variáveis do tipo double soma, media e std que servem para somar valores, armazenar o valor da média dos elementos do vetor e armazenar o desvio padrão, respectivamente.
Primeiro, devemos fazer a leitura dos inteiros que compõe o vetor. Repare que à medida em que fazemos a leitura dos elementos, vamos somando cada valor va[i] na variável soma, de maneira cumulativa.
Com a soma obtida, calculados a média (variável media).
Depois precisamos dos valores da entrada, que estão no vetor va, para calcular o desvio padrão populacional. Isso mostra que o uso de vetor nesse problema é obrigatório, sendo então necessário armazenar os valores lidos da entrada na estrutura vetorial para uso posterior em outros momentos no código-fonte.

#include<stdio.h>
#include<math.h>

int main(){
    int n,i;
    int va[1000];
    double soma,media,std;

    scanf("%d",&n);

    soma = 0.0;
    for(i = 0; i < n; i++){
        scanf("%d",&va[i]);
        soma = soma+va[i];
    }
    media = soma/n;

    soma = 0.0; // reaproveitando a variavel
    for(i = 0; i < n; i++){
        soma = soma + (va[i]-media)*(va[i]-media);
    }
    std = sqrt((1.0/n) * soma);

    printf("Desvio padrao: %.2lf\n",std);

    return 0;
}

Encontrar o menor elemento e seu índice

#include<stdio.h>

int main(){
    int i,n, menor, idx_menor;
    int arr[1000];

    scanf("%d",&n);

    for(i = 0; i < n; i++){
        scanf("%d",&arr[i]);
    }

    menor = arr[0];
    idx_menor = 0;
    for(i = 1; i < n; i++){
        if(arr[i] < menor){
            menor = arr[i];
            idx_menor = i;
        }
    }
    printf("Menor = %d indice = %d\n",menor,idx_menor);

    return 0;
}

Busca Sequencial em Vetor

Uma busca sequencial (ou busca linear) é um algoritmo simples que encontra um determinado valor em uma coleção de dados (como um vetor). A ideia desse algoritmo consiste em percorrer os elementos do vetor, um por um, do início ao fim, e em cada elemento acessado, verificar se ele é igual ao elemento que está sendo buscado.

Seja um valor x a chave de busca e a coleção de elementos representada em um vetor v(v[0], v[1], ... , v[n-1]), isto é, o elemento que estamos querendo encontrar no vetor. Faça:

1- A cada passo i, compara o valor atual v[i] com o valor procurado x.
2- Se encontrar x (v[i] == x retornar verdadeiro), retorna sua posição, isto é, o índice i. Caso contrário, analise o próximo elemento, isto é, i=i+1.
3- Se chegar ao final do vetor sem encontrar x, indica que o valor não está presente.

A implementação em linguagem C está apresentada abaixo. Para um vetor v com capacidade máxima de 2000 elementos, e contendo n elementos, verificamos se x está ou não presente no vetor v. Caso o elemento esteja presente, esta implementação sempre retorna a primeira ocorrência de x em v.

#include<stdio.h>

int busca(int v[2000], int n, int x){
    int i;

    // percorre os elementos do vetor
    for(i = 0; i < n; i++){
        if(v[i] == x){
            return i;
        }
    }
    return i;
}

int main(){
    int i,n,x;
    int v[2000];

    scanf("%d %d",&n,&x);

    for(i = 0; i < n; i++){
        scanf("%d",&v[i]);
    }

    if(busca(v,n,x) == n){
        printf("ERRO: Elemento %d nao estah no vetor\n",x);
    } else {
        printf("Sim, %d estah no vetor\n",x);
    }

    return 0;
}

Verificar frequências de um determinado elemento (histograma)

Um histograma mostra a frequência com que determinados tipos de dados aparecem:

#include <stdio.h>

int main() {

    int nota[12] = {6,7,8,5,6,6,7,8,9,10,5,6};
    int freq[11] = {0}; // Iniciliza o vetor com todas as posições zeradas (vai de 0 a 10) 
    int i;

    for (i = 0; i < 12; i++) {
        freq[nota[i]]++; /* uma unidade é adicionada à posição do vetor em que i é igual ao dado do vetor nota */
    }

    for (i = 0; i <= 10; i++) {
        printf("Posicao do vetor: %d, frequencia da nota igual a posicao: %d\n", i, freq[i]);
    }

    return 0;
}

Saída esperada do programa:

Posicao do vetor: 0, frequencia da nota igual a posicao: 0
Posicao do vetor: 1, frequencia da nota igual a posicao: 0
Posicao do vetor: 2, frequencia da nota igual a posicao: 0
Posicao do vetor: 3, frequencia da nota igual a posicao: 0
Posicao do vetor: 4, frequencia da nota igual a posicao: 0
Posicao do vetor: 5, frequencia da nota igual a posicao: 2
Posicao do vetor: 6, frequencia da nota igual a posicao: 4
Posicao do vetor: 7, frequencia da nota igual a posicao: 2
Posicao do vetor: 8, frequencia da nota igual a posicao: 2
Posicao do vetor: 9, frequencia da nota igual a posicao: 1
Posicao do vetor: 10, frequencia da nota igual a posicao: 1

ATENÇÃO: é muito importante que o histograma seja zerado na inicialização e a cada utilização, ou o vetor retornará resultados imprecisos.