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C++ ::: Dicas & Truques ::: Recursão (Recursividade)

Como calcular fatorial em C++ usando recursividade

Quantidade de visualizações: 10053 vezes
O fatorial de um determinado número, representado por n! equivale a multiplicar este número por seus antecessores. Assim, o fatorial de 4 (4!) pode ser calculado da seguinte forma:

4 x 3 x 2 x 1 = 24

Sempre que falamos de recursão, o cálculo de fatorial nos auxilia na exemplicação por ser relativamente fácil de se entender todas as etapas do processo. O código abaixo mostra uma função recursiva em C++ que calcula o fatorial de qualquer número. Tenha cuidado. Calcular o fatorial de um número maior que 10 pode tornar sua máquina extremamente lenta, além de, muitas vezes, não retornar os resultados esperados.

#include <iostream>

using namespace std;

// função recursiva para calcular o fatorial
// de um determinado número
int fatorial(int n){
  if(n == 0)
    return 1;
  else
    return n * fatorial(n - 1);
}

int main(int argc, char *argv[]){
  // vamos calcular o fatorial de 5
  int res = fatorial(5);

  // exibe o resultado
  cout << "O fatorial de 5 é: " << res << endl;

  system("PAUSE"); // pausa o programa
  return EXIT_SUCCESS;
}



Python ::: Python para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como converter Coordenadas Cartesianas para Coordenadas Polares usando Python

Quantidade de visualizações: 6394 vezes
Nesta nossa série de Python para Geometria Analítica e Álgebra Linear, mostrarei um código 100% funcional para fazer a conversão entre coordenadas cartesianas e coordenadas polares. Esta operação é muito frequente em computação gráfica e é parte integrante das disciplinas dos cursos de Engenharia (com maior ênfase na Engenharia Civil).

Na matemática, principalmente em Geometria e Trigonometria, o sistema de Coordenadas no Plano Cartesiano, ou Espaço Cartesiano, é um sistema que define cada ponto em um plano associando-o, unicamente, a um conjuntos de pontos numéricos.

Dessa forma, no plano cartesiano, um ponto é representado pelas coordenadas (x, y), com o x indicando o eixo horizontal (eixo das abscissas) e o y indicando o eixo vertical (eixo das ordenadas). Quando saímos do plano (espaço 2D ou R2) para o espaço (espaço 3D ou R3), temos a inclusão do eixo z (que indica profundidade).

Já o sistema de Coordenadas Polares é um sistema de coordenadas em duas dimensões no qual cada ponto no plano é determinado por sua distância a partir de um ponto de referência conhecido como raio (r) e um ângulo a partir de uma direção de referência. Este ângulo é normalmente chamado de theta (__$\theta__$). Assim, um ponto em Coordenadas Polares é conhecido por sua posição (r, __$\theta__$).

Antes de prosseguirmos, veja uma imagem demonstrando os dois sistemas de coordenadas:



A fórmula para conversão de Coordenadas Cartesianas para Coordenadas Polares é:

__$r = \sqrt{x^2+y2}__$
__$\theta = \\arctan\left(\frac{y}{x}\right)__$

E aqui está o código Python completo que recebe as coordenadas cartesianas (x, y) e retorna as coordenadas polares (r, __$\theta__$):

# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
import math as math
  
def main():
  # vamos ler as coordenadas cartesianas
  x = float(input("Valor de x: "))
  y = float(input("Valor de y: "))

  # vamos calcular o raio
  raio = math.sqrt(math.pow(x, 2) + math.pow(y, 2))  

  # agora calculamos o theta (ângulo) em radianos 
  theta = np.arctan2(y, x)

  # queremos o ângulo em graus também
  angulo_graus = 180 * (theta / math.pi) 

  # e exibimos o resultado
  print("As Coordenadas Polares são:")
  print("raio = %0.4f, theta = %0.4f, ângulo em graus = %0.2f" 
    % (raio, theta, angulo_graus))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Valor de x: -1
Valor de y: 1
As Coordenadas Polares são:
raio = 1.4142, theta = 2.3562, ângulo em graus = 135.00

Veja que as coordenadas polares equivalentes são (__$\sqrt{2}__$, __$\frac{3\pi}{4}__$), com o theta em radianos. Sim, os professores das disciplinas de Geometria Analítica e Álgebra Linear, Física e outras gostam de escrever os resultados usando raízes e frações em vez de valores reais.


C# ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: C# Básico

Exercícios Resolvidos de C# - Como somar dois números em C# - Escreva um programa C# que leia dois números e mostre a sua soma

Quantidade de visualizações: 4316 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa C# que leia dois números e mostre a sua soma. Os dois números deverão ser informados pelo usuário e você deverá efetuar a leitura como dois inteiros e mostrar a soma também como um inteiro. Os valores informados pelo usuário podem ser positivos ou negativos.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o primeiro valor: 8
Informe o segundo valor: 3
A soma dos dois valores é: 11
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando C#:

using System;

namespace Estudos {
  class Program {
    static void Main(string[] args) {
      // vamos ler o primeiro número
      Console.Write("Informe o primeiro valor: ");
      int n1 = int.Parse(Console.ReadLine());

      // vamos ler o segundo número
      Console.Write("Informe o segundo valor: ");
      int n2 = int.Parse(Console.ReadLine());

      // agora vamos efetuar a soma dos valores informados
      int soma = n1 + n2;

      // e mostramos o resultado
      Console.WriteLine("A soma dos dois valores é {0}", soma);
      
      Console.WriteLine("\n\nPressione uma tecla para sair...");
      Console.ReadKey();
    }
  }
}



PHP ::: Dicas & Truques ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes)

Como verificar a existência de um valor em um array PHP usando a função in_array()

Quantidade de visualizações: 9582 vezes
A função in_array() da linguagem PHP nos permite pesquisar um valor em um vetor (array). Se o valor for encontrado, o valor TRUE é retornado. Caso contrário o valor FALSE é retornado.

Veja um exemplo PHP no qual temos um vetor de strings com nomes de pessoas e queremos encontrar a pessoa com o nome "Victor":

<?php
/*
  Este exemplo mostra como verificar a existência
  de um valor em um array usando in_array().
*/

$pessoas[0] = "Carlos";
$pessoas[1] = "Juliana";
$pessoas[2] = "Igor";
$pessoas[3] = "Marcelo";
$pessoas[4] = "Amélia";

if(in_array("Victor", $pessoas)){
  echo "O valor pesquisado foi encontrado no array.";
}
else{
  echo "O valor pesquisado NÃO foi encontrado no array.";
}
?>

Ao executar este código PHP nós teremos o seguinte resultado:

O valor pesquisado NÃO foi encontrado no array.


GNU Octave ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Pesquisa Operacional

Exercício Resolvido de Octave - Programação Linear - Um fazendeiro decidiu misturar duas rações, a Ração X e a Ração Y. Cada porção de ração dada aos animais

Quantidade de visualizações: 618 vezes
Pergunta/Tarefa:

Este exercício de Octave aborda o uso da função glpk() para resolver um problema de Pesquisa Operacional usando Programação Linear.

1) Um fazendeiro decidiu misturar duas rações, a Ração X e a Ração Y. Cada porção de ração dada aos animais exige 60g de proteína e 30g de gordura. A Ração X possui 15g de proteína e 10g de gordura, e custa R$ 80,00 a unidade. A Ração Y apresenta 20g de proteína e 5g de gordura e custa R$ 50,00 a unidade.

Quanto de cada ração deve ser usada para minimizar os custos do fazendeiro?

Sua saída deverá ser parecida com:

A solução para o problema de minimização é:

x = 2.40
y = 1.20

O custo mínimo é: 252.00
Resposta/Solução:

Antes de passarmos ao código Octave, vamos fazer a modelagem matemática do problema. O primeiro passo é identificar as variáveis. Assim, vamos chamar de x o número de unidades da Ração X e de y o número de unidades da Ração Y. Veja:

x = Número de unidades da Ração X
y = Número de unidades da Ração Y

E então temos a função custo:

custo = 80x + 50y

A primeira restrição diz respeito à quantidade de proteína em cada porção de ração. Sabendo que a Ração X apresenta 15g de proteína e a Ração Y apresenta 20g de proteína nós temos:

R1: 15x + 20y >= 60 (proteína)

A segunda restrição diz respeito à quantidade de gordura em cada porção de ração. Sabendo que a Ração X apresenta 10g de gordura e a Ração Y apresenta 5g de gordura nós temos:

R2: 10x + 5y >= 30 (gordura)

As restrições R3 e R4 dizem respeito à não negatividade das variáveis de decisão:

R3: x >= 0
R4: y >= 0

Veja agora o código Octave completo (pesquisa_operacional.m):

# vamos começar definindo a matriz que representa a função de
# minimização
c = [80.0, 50.0]';

# agora a matriz de restrições
A = [15, 20; 10, 5];
b = [60, 30]';

# as restrições de não negatividade e o limite superior
lb = [0, 0]';
ub = [];

# definimos as restrições como limites inferiores
ctype = "LL";

# indicamos que vamos usar variáveis contínuas (não inteiros)
vartype = "CC";

# vamos usar minimização, por isso definimos o valor 1. Se fosse
# maximização o valor seria -1
s = 1;

# definimos os parâmetros adicionais
param.msglev = 1;
param.itlim = 100;

# e chamamos a função glpk()
[xmin, fmin, status, extra] = glpk(c, A, b, lb, ub, ctype, vartype, s, param);

# mostramos a solução para o problema de minimização
printf("A solução para o problema de minimização é:\n\n");
printf("x = %.2f\n", xmin(1));
printf("y = %.2f\n", xmin(2));

# para finalizar vamos mostrar o custo mínimo
printf("\nO custo mínimo é: %.2f\n\n", fmin);

Ao executar o código você perceberá que, para minimizar os custos do fazendeiro, deverão ser usados na mistura 2,4 unidades da Ração X e 1,2 unidades da Raça Y, a um custo mínimo de R$ 252,00.


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