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Objetivos
Neste artigo estudaremos os conceitos relacionados as matrizes unidimensionais (vetores) e multidimensionais.
Pré-requisitos
Para um melhor aprendizado é necessário que o leitor tenha acompanhado o artigo anterior, pois os artigos obedecem a uma seqüência.
Nota: Este artigo faz parte do curso de “Linguagem C – Básico”.
As matrizes em geral são caracterizadas por se tratarem de uma única variável de um determinado tamanho que guarda varias informações do mesmo tipo. Essas informações são gravadas na memória seqüencialmente e são referenciadas através de índices. As matrizes podem ser tanto unidimensionais (vetores) como multidimensionais.
São matrizes de uma única dimensão. Essas matrizes também são chamadas de vetores. A declaração de vetores em C deve obedecer a seguinte sintaxe:
Tipo nome_vetor[tamanho];
O tipo deve ser especificado conforme a tabela 2 do primeiro artigo. E o tamanho representa a quantidade de elementos que esta matriz irá conter. É importante dizer que na linguagem c as matrizes começam pelo índice 0 que guarda o primeiro elemento da matriz. Para entender melhor, considere que seja necessário declarar um vetor do tipo inteiro que contenha 10 elementos. Isto é feito da seguinte forma:
int vetor_exemplo[9];
Isso por que a matriz “vetor_exemplo” vai de 0 a 9, ou seja, contém 10 elementos. Também é possível inicializar o vetor no momento de sua declaração. Para isso veja a sintaxe abaixo:
Tipo nome_vetor[tamanho]={lista_de_valores};
Sendo que todos os elementos da lista de valores devem ser separados por virgula e serem todas do mesmo tipo de dados especificado. A seguir temos a declaração do “vetor_exemplo” com os valores atribuídos.
int vetor_exemplo[9]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
Exemplo de um programa completo utilizando vetores e outros conceitos estudados até o momento.
#include<stdio.h>
void main()
{
int vet1[5]={1,2,3,4,5}; /*declaração e inicialização do vetor vet1*/
int vet2[5]={6,1,2,2,5}; /*declaração e inicialização do vetor vet2*/
int vetSoma[5]; /*declaração do vetor vetSoma que vai guardar o resutado da soma dos dois vetores(vet1 e vet2).*/
int x;
printf("Este programa soma os dois vetores abaixo:\n");
printf("vet1={1,2,3,4,5}\n");
printf("vet2={6,1,2,2,5}\n");
printf("\n");
printf("vetor resultante da soma:\n");
for(x=0; x<5; x++)
{
vetSoma[x]=vet1[x]+vet2[x]; /*soma os valores*/
printf("vetSoma[%d]:%d\n",x,vetSoma[x]); /*exibe na tela*/
} /*fim do for*/
} /*fim do programa*/
O programa acima soma dois vetores (vet1 e vet2) e exibe sua resposta na tela. O objetivo deste exemplo é mostrar como declarar e inicializar um vetor. Veja a seguir a saída do programa:
Este programa soma os dois vetores abaixo:
vet1={1,2,3,4,5}
vet2={6,1,2,2,5}
vetor resultante da soma:
vetSoma[0]:7
vetSoma[1]:3
vetSoma[2]:5
vetSoma[3]:6
vetSoma[4]:10
Os vetores são muito usados para criar uma string de caracteres, pois em C não existe nenhum tipo de dados para definir uma string.A declaração de um vetor contendo uma string sempre deve ser maior que o número de caracteres, pois o compilador acrescenta automaticamente no final da string um espaço nulo que indica o seu término. Este segundo exemplo é muito simples, mostra apenas como podem ser feitas a declaração e inicialização de um vetor de string.
#include<stdio.h>
void main()
{
char c1 = 'a';
char vet1[30]="Aprendendo a mexer com string\n";
/*Imprimindo os dados na tela*/
printf("O tipo de dado char guarda apenas um caractere\n");
printf("A variavel c1 do tipo char contem o caractere: %c\n",c1);
printf("\n");
printf("Para trabalhar com uma string deve ser declarado um vetor do tipo char");
printf("\nO vetor do tipo char contem a string: %s",vet1);
} /*fim do programa*/
Saída do programa:
O tipo de dado char guarda apenas um caractere
A variavel c1 do tipo char contem o caractere: a
Para trabalhar com uma string deve ser declarado um vetor do tipo char
O vetor do tipo char contem a string: Aprendendo a mexer com string
São matrizes linha-coluna, onde o primeiro índice indica a linha e o segundo a coluna. Esse tipo de matriz é considerado o caso mais simples de matrizes multidimensionais. Veja o programa abaixo:
#include<stdio.h>
void main()
{
int mat[2][2];
float det;
int x,y;
printf("Este programa calcula a determinante de uma matriz quadrada de ordem 2");
printf("\n\nEntre com os valores a da matriz:\n");
for(x=0;x<2;x++)
{
for(y=0;y<2;y++)
{
printf("mat[%d][%d]=",x+1,y+1);
scanf("%d",&mat[x][y]);
} /*fim do for*/
} /*fim do for*/
det=mat[0][0]*mat[1][1]-mat[1][0]*mat[0][1]; /*formula para calcular a determinante */
printf("Determinante da matriz = %f\n",det);
} /*fim do programa*/
Esse exemplo calcula a determinante de uma matriz de ordem 2 e através dele podemos ver como deve ser feita a declaração de uma matriz bidimensional.
int mat[2][2];
Que a forma geral é:
tipo nome_matriz[numero_linhas][numero_colunas];
Observe na formula que calcula a determinante que os valores são acessados através de seus índices (linhas e colunas). A seguir são apresentadas as saídas do programa, lembrando que os valores das matrizes são definidos pelo usuário através da função scanf que será explicada mais adiante.
Este programa calcula a determinante de uma matriz quadrada de ordem 2
Entre com os valores a da matriz:
Mat[1][1]=4
Mat[1][2]=-3
Mat[2][1]=6
Mat[2][2]=-1
Determinante da matriz = 14.0000
A linguagem c permite também utilizar matriz de três ou mais dimensões, porém não é freqüentemente usada, pois requer uma quantidade grande de memória e os acessos aos seus elementos são mais lentos. Por esses motivos este tipo de matrizes não serão abordados com detalhes
Declaração de matrizes multidimensionais:
Tipo nome [tamanho1][tamanho2][tamanho3]....[tamanho n]
As matrizes não-dimensionais são aquelas cujo tamanho não é especificado. Nesse caso o compilador cria uma matriz grande para conter todos os seus elementos. As declarações de matrizes unidimensionais com essa característica podem ser vista no programa abaixo:
#include<stdio.h>
void main()
{
char vet1[37]="Estou aprendendo a programar em C!!!";
char vet2[]="Estou aprendendo a programar em C!!!"; /*vetor não-dimensionado*/
printf("O vetor abaixo foi declarado com o seu tamanho especificado\n");
printf("%s\n",vet1);
printf("\n");
printf("E este outro foi declarado com o seu tamanho nao especificado\n");
printf("%s\n",vet2);
}
Observe na saída abaixo que os vetores (vet1 e vet2) declarados de forma diferentes obtiveram os mesmo efeitos. A diferença é que no vetor vet2 não foi especificado a quantidades de caracteres (vetor não-dimensionado).
O vetor abaixo foi declarado com o seu tamanho especificado
Estou aprendendo a programar em C!!!
E este outro foi declarado com o seu tamanho nao especificado
Estou aprendendo a programar em C!!!
As matrizes multidimensionais não-dimensionadas devem ter apenas seu primeiro índice não especificado, os outros devem ser indicados para que o compilador possa indexar de forma correta as matrizes. Desta forma pode-se criar tabelas com diversos tamanhos, sem a necessidade de mudar as dimensões da matriz.
#include<stdio.h>
void main()
{
int mat1[2][2]={4,5,-2,1};
int mat2[][2]={4,5,-2,1}; /*Matriz não-dimensionada*/
int x,y;
printf("Imprimindo a matriz mat1 cujo o tamanho foi especificado:\n");
for(x=0;x<2;x++)
{
for(y=0;y<2;y++)
{
printf("mat1[%d][%d]=%d",x,y,mat1[x][y]);
printf("\n");
} /*fim do for*/
} /*fim do for*/
printf("\n");
printf("Imprimindo a matriz mat2 cujo o tamanho nao foi especificado:\n");
for(x=0;x<2;x++)
{
for(y=0;y<2;y++)
{
printf("mat2[%d][%d]=%d",x,y,mat2[x][y]);
printf("\n");
} /*fim do for*/
} *fim do for*/ /
} /*fim do programa*/
Do mesmo modo verifica-se através da saída abaixo que tanto a matriz mat1 como a matriz mat2, obtiveram os mesmos resultados embora tenham sido declaradas de maneira diferente.
Imprimindo a matriz mat1 cujo o tamanho foi especificado:
mat1[0][0]=4
mat1[0][1]=5
mat1[1][0]=-2
mat1[1][1]=1
Imprimindo a matriz mat2 cujo o tamanho nao foi especificado:
mat2[0][0]=4
mat2[0][1]=5
mat2[1][0]=-2
mat2[1][1]=1
Conclui-se que as matrizes podem ser desde unidimensionais até multidimensionais e que seus tamanhos não necessitam serem obrigatoriamente especificados.
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