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Planilha de Dimensionamento de Tubulações Hidráulicas Água Fria e Água Quente Completa
Nossa planilha automática de dimensionamento de tubulações de água fria e quente é uma ferramenta desenvolvida para auxiliar engenheiros e projetistas no cálculo rápido e preciso das redes hidráulicas de edificaçoes. Por meio da inserçao de dados como vazao, diâmetro da tubulaçao, comprimento da rede, material do tubo e coeficientes hidráulicos, a planilha realiza automaticamente os cálculos necessários para verificar velocidade da água, perda de carga e dimensionamento adequado das tubulaçoes.

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Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Recursão (Recursividade)

Exercícios Resolvidos de Java - Um método recursivo que calcula o fatorial de um determinado número inteiro

Quantidade de visualizações: 2959 vezes
Pergunta/Tarefa:

Na matemática, o fatorial de um número natural n, representado por n!, é o produto de todos os inteiros positivos menores ou iguais a n.

O fatorial de um número n pode ser definido recursivamente da seguinte forma:

0! = 1;
n! = n x (n - 1)!; sendo n > 0
Escreva um método recursivo que recebe um valor inteiro do tipo int e retorne seu fatorial como um long. Seu método deverá possuir a seguinte assinatura:

public static long fatorial(int n){
  // sua implementação aqui
}
Sua saída deverá ser parecida com:

Informe um número inteiro: 5
O fatorial do número informado é: 120
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java console:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // cria um novo objeto da classe Scanner
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos solicitar o número inteiro
    System.out.print("Informe um número inteiro: ");
    // lê o número
    int numero = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    
    // calcula o fatorial corresponde ao número informado
    System.out.print("O fatorial do número informado é: " + fatorial(numero));
    System.out.println("\n");
  }
  
  // método recursivo que calcula o fatorial de um inteiro informado
  public static long fatorial(int n){
    if(n == 0){ // caso base....retornar
      return 1;
    }
    else{
      return n * fatorial(n - 1); // efetua mais uma chamada recursiva
    }
  }
}



Java ::: Estruturas de Dados ::: Árvore Binária e Árvore Binária de Busca

Como percorrer uma árvore binária em Java usando o algorítmo depth-first search (DFS) de forma iterativa

Quantidade de visualizações: 1342 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos implementar o algorítmo da Busca em Profundidade (DFS, do inglês depth-first search) em Java de forma iterativa, ou seja, sem usar recursão. Não farei a busca, mas sim o percurso, para que você entenda como a lógica dessa busca funciona.

Antes de iniciarmos, veja a árvore binária que vamos usar no exemplo:



Note que esta árvore possui seis nós. O nó 5 é o nó raiz, e possui como filhos os nós 4 e 9. O nó 4, por sua vez, possui apenas um filho, o nó 2, ou seja, o filho da esquerda. O nó 9 possui dois filhos: o nó 3 é o filho da esquerda e o nó 12 é o filho da direita. Os filhos da árvore binária que não possuem outros filhos são chamados de folhas.

Com a abordagem da busca em profundidade, começamos com o nó raiz e viajamos para baixo em uma única ramificação. Se o nó desejado for encontrado naquela ramificação, ótimo. Do contrário, continuamos subindo e pesquisando por nós não visitados. Esse tipo de busca também tem uma notação big O de O(n).

Vamos à implementação? Veja o código para a classe No, que representa um nó na árvore binária:

// implementação da classe No
class No{
  public int valor; // o valor do nó
  public No esquerdo; // o filho da esquerda
  public No direito; // o filho da direita
  
  public No(int valor){
    this.valor = valor;
    this.esquerdo = null;
    this.direito = null;
  }
}

Veja agora o código completo para o exemplo. Note que usei uma implementação não-recursiva, na qual todos os nós expandidos recentemente são adicionados a uma pilha, para realizar a exploração. O uso da pilha permite o retrocesso (backtracking) de forma a reiniciarmos o percurso ou busca no próximo nó.

Para manter o código o mais simples possível, eu usei a classe Stack do Java, juntamente com seus métodos push() e pop() para simular a pilha. Usei também uma ArrayList para guardar os valores da árvore binária na ordem depth-first.

Eis o código:

package estudos;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Stack;

// implementação da classe No
class No{
  public int valor; // o valor do nó
  public No esquerdo; // o filho da esquerda
  public No direito; // o filho da direita
  
  public No(int valor){
    this.valor = valor;
    this.esquerdo = null;
    this.direito = null;
  }
}

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // vamos criar os nós da árvore
    No cinco = new No(5); // será a raiz da árvore
    No quatro = new No(4);
    No nove = new No(9);
    No dois = new No(2);
    No tres = new No(3);
    No doze = new No(12);
    
    // vamos fazer a ligação entre os nós
    cinco.esquerdo = quatro;
    cinco.direito = nove;
    quatro.esquerdo = dois;
    nove.esquerdo = tres;
    nove.direito = doze;
    
    // agora já podemos efetuar o percurso depth-first
    ArrayList<Integer> valores = percursoDepthFirst(cinco);
    System.out.println("Os valores na ordem Depth-First são: " + valores);
  }
  
  public static ArrayList<Integer> percursoDepthFirst(No no){
    // vamos usar uma ArrayList para retornar os elementos
    // na ordem Depth-First
    ArrayList<Integer> valores = new ArrayList<>();
    
    // vamos criar uma nova instância de uma pilha
    Stack<No> pilha = new Stack<>();
    // já vamos adicionar o primeiro nó recebido, que é a raiz
    pilha.push(no);
    
    // enquanto a pilha não estiver vazia
    while(pilha.size() > 0){
      // vamos obter o elemento no topo da pilha
      No atual = pilha.pop();
      // adicionamos este valor no ArrayList
      valores.add(atual.valor);
	  
      // vamos colocar o filho direito na pilha
      if(atual.direito != null){
        pilha.push(atual.direito);
      }
      
      // vamos colocar o filho esquerdo na pilha
      if(atual.esquerdo != null){
        pilha.push(atual.esquerdo);
      }
    }
    
    return valores; // retorna os valores da árvore
  }
}

Ao executarmos este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Os valores na ordem Depth-First são: [5, 4, 2, 9, 3, 12]

Compare estes valores com a imagem vista anteriormente para entender ainda melhor o percurso ou busca Depth-First.


Java ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como excluir um diretório em Java usando o método delete() da classe File - Curso de Java para iniciantes

Quantidade de visualizações: 1 vezes
Em algumas situações nós precisamos excluir um ou mais diretórios a partir de nossos códigos Java. Para isso nós podemos usar o método delete() da classe File, no pacote java.io.

Veja o código completo para o exemplo:

package arquivodecodigos;

import java.io.*;
 
public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    File diretorio = new File("c:\\java");
         
    if(diretorio.delete()){
      System.out.println("Diretorio excluido com sucesso.");
    }
    else{
      System.out.println("Não foi possivel excluir o diretorio");
    }
  }
}

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado (assumindo que você tem um diretório chamado "c:\\java"):

Diretorio excluido com sucesso.

Lembre-se de que o método delete() da classe File só permitirá a exclusão do diretório se este estiver vazio.


LISP ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como converter radianos em graus em LISP - Trigonometria em LISP

Quantidade de visualizações: 1151 vezes
Todas as funções trigonométricas em Common Lisp (ou AutoLISP, para programadores AutoCAD) recebem seus argumentos em radianos, em vez de graus. Um exemplo disso é a função sin(). Esta função recebe o ângulo em radianos e retorna o seu seno.

No entanto, há momentos nos quais precisamos retornar alguns valores como graus. Para isso é importante sabermos fazer a conversão de radianos para graus. Veja a fórmula abaixo:

\[Graus = Radianos \times \frac{180}{\pi}\]

Agora veja como esta fórmula pode ser escrita em código LISP:

; programa LISP que converte radianos em graus
(let((radianos)(graus))
  ; valor em radianos
  (setq radianos 1.5)
  ; obtém o valor em graus
  (setq graus (* radianos (/ 180 pi)))
  
  ; mostra o resultado
  (format t "~F radianos em graus é ~F" radianos
    graus)
)

Ao executarmos este código LISP nós teremos o seguinte resultado:

1.5 radianos convertidos para graus é 85.94366926962348

Para fins de memorização, 1 radiano equivale a 57,2957795 graus.


Java ::: Tratamento de Erros ::: Passos Iniciais

Quais as diferenças entre checked exceptions, runtime exceptions e errors na linguagem Java?

Quantidade de visualizações: 16037 vezes
Checked exceptions (exceções verificadas), runtime exceptions (exceções de tempo de execução) e errors (erros) possuem diferenças importantes e devem ser entendidas perfeitamente para tirarmos maior proveito da plataforma Java.

Entre as checked exceptions podemos citar FileNotFoundException, ClassNotFoundException e IOException. Agora veja: problemas tais como um arquivo não encontrado, uma classe não encontrada ou problemas com entrada e saída (talvez a impressora parou de responder ou a rede caiu) fogem completamente do domínio da aplicação. Tais exceções não são provocadas por código mal escrito ou mal testado. Desta forma, o Java força que todas as checked exceptions estejam em um bloco try...catch. Vamos ver se isso é verdade? Observe o trecho de código abaixo:

import java.io.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    DataInputStream in = new DataInputStream(
      new BufferedInputStream(
        new FileInputStream("conteudo.txt")));
        
    while(in.available() != 0)
      System.out.print((char) in.readByte());
    
    System.exit(0);
  }
}

Se tentarmos compilar este código teremos o seguinte resultado:

Estudos.java:7: unreported exception 
java.io.FileNotFoundException; must be caught 
or declared to be thrown
  new FileInputStream("conteudo.txt")));
  ^
Estudos.java:9: unreported exception 
java.io.IOException; must be caught or 
declared to be thrown
  while(in.available() != 0)
           ^
Estudos.java:10: unreported exception 
java.io.IOException; must be caught or 
declared to be thrown
  System.out.print((char) in.readByte());
                             ^
3 errors


Aqui nós temos uma exceção FileNotFoundException e duas exceções IOException. Vamos nos concentrar na exceção gerada pelo construtor da classe FileInputStream. Folheando a documentação do Java nós encontramos:

public FileInputStream(String name)
  throws FileNotFoundException


É aqui que as coisas começam a ficar interessantes. Todos os métodos Java que podem atirar exceções verificadas são marcados com throws e o tipo de exceção lançada. A palavra throws é usada para transferir a responsabilidade do tratamento do erro para o chamador de tais métodos. Outro exemplo é o método readByte() da classe DataInputStream:

public final byte readByte()
  throws IOException


Para corrigir as exceções acima, só precisamos usar um bloco try...catch. Veja:

import java.io.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    try{
      DataInputStream in = new DataInputStream(
        new BufferedInputStream(
          new FileInputStream("conteudo.txt")));
        
      while(in.available() != 0)
        System.out.print((char) in.readByte());
    } 
    catch(IOException e){
      System.out.print(e.getMessage());
    }

    System.exit(0);
  }
}  

Exceções verificadas são todas aquelas que descendem de Exception mas não descendem de RuntimeException.

As exceções de tempo de execução (runtime exceptions) são provocadas por código mal escrito ou mal testado, ou seja, são causadas por nós programadores. Entre estas exceções podemos citar ArithmeticException, IndexOutOfBoundsException e NoSuchElementException. De fato, um erro aritmético é responsabilidade do programador, pois cabe a este verificar se os valores estão dentro da faixa permitida por cada tipo de dados.

Ao contrário das exceções verificadas, o compilador não força o uso do bloco try...catch para as runtime exceptions. De fato, isso é fácil de compreender, uma vez que tais exceções não deveriam jamais aparecer.

Contudo, pode ser desejável usar o bloco try...catch em casos em que os valores de uma operação são definidos pelo usuário. Veja um exemplo:

import java.util.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    Scanner in = new Scanner(System.in);
    
    System.out.print("Informe um inteiro: ");
    int valor = in.nextInt();

    System.out.print("Informe outro inteiro: ");
    int valor2 = in.nextInt();

    System.out.println("O resultado é " + 
      valor / valor2);
  }
}

Se executarmos este código e informarmos o valor 0 para o segundo inteiro, teremos a seguinte exceção:

Informe um inteiro: 4
Informe outro inteiro: 0
Exception in thread "main" 
  java.lang.ArithmeticException: / by zero
  at Estudos.main(Estudos.java:13)


Uma forma de corrigir isso é testando os valores informados para verificar suas faixas ou lançar uma exceção. Veja como usamos esta última alternativa:

import java.util.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    Scanner in = new Scanner(System.in);
    
    System.out.print("Informe um inteiro: ");
    int valor = in.nextInt();

    System.out.print("Informe outro inteiro: ");
    int valor2 = in.nextInt();

    try{
      System.out.println("O resultado é " + 
        valor / valor2);
    }
    catch(ArithmeticException e){
      System.out.println("Uma exceção " +
       "ArithmeticException ocorreu, " +
       "possivelmente uma tentativa de " +
       "divisão por zero.");
    }
  }
}

Agora se informarmos zero para o segundo inteiro, teremos:

Informe um inteiro: 5
Informe outro inteiro: 0
Uma exceção ArithmeticException ocorreu, 
possivelmente uma tentativa de divisão
por zero.


As runtime exceptions (causadas por falha nossa, os programadores) descedem de java.lang.RuntimeException.

Além das runtime exceptions e das checked exceptions, temos também os errors, que descedem de java.lang.Error e não devem jamais ser atirados ou tratados em blocos try...catch. Este tipo de erro é reservado para indicar problema na JVM. Entre tais erros temos OutOfMemoryError, que é lançado quando a Java Virtual Machine não consegue alocar um objeto porque sua fatia de memória esgotou e o Garbage Collector ainda não liberou mais memória. Não há razão para tratarmos isso em um bloco try...catch uma vez que, ao contrário de C++, a liberação de memória só é feita pelo GC. O melhor a fazer é deixar mesmo o programa ser encerrado e encontrar alternativas para a correção do problema.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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