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Como rotacionar os elementos de um vetor de inteiros n vezes para a direita - Solução usando inversão do array - Desafio de Programação Resolvido em Java

Quantidade de visualizações: 507 vezes
Pergunta/Tarefa:

Dado o vetor:

// vamos criar um vetor de inteiros
int valores[] = {1, 6, 9, 3, 7, 8, 5, 2};
Escreva um método Java que rotaciona este vetor para a direita um determinado número de casas. A função deverá receber o array e um inteiro indicando o número de rotações, ou seja, o número de vezes que os elementos do vetor serão movimentados para a direita.

Importante: a solução que apresentamos nesta dica usa uma técnica que consiste em inverter o array 3 vezes. Na primeira vez todo o vetor é invertido. Na segunda vez apenas os n elementos são invertidos. Finalmente, o restante dos elementos quant - n são invertidos. Aqui n representa a quantidade de rotações que serão feitas e quant é a quantidade de elementos no array. Na pesquisa que fizemos, essa é forma mais eficiente de resolver este desafio.

Sua saída deverá ser parecida com:

Array na ordem original:
1 6 9 3 7 8 5 2 

Primeira inversão do array
2 5 8 7 3 9 6 1 

Segunda inversão do array
8 5 2 7 3 9 6 1 

Terceira inversão do array
8 5 2 1 6 9 3 7 

Array depois de rotacionar 3 vezes:
8 5 2 1 6 9 3 7
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício em Java:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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package estudos;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos criar um vetor de inteiros
    int valores[] = {1, 6, 9, 3, 7, 8, 5, 2};
    
    // mostramos o array na ordem original
    System.out.println("Array na ordem original:");
    exibirVetor(valores);
    
    // vamos rotacionar o array 3 casas para a direita
    valores = rotacionarArray(valores, 3);
    
    // e mostramos o resultado
    System.out.println("Array depois de rotacionar 3 vezes:");
    exibirVetor(valores);
  }
  
  // método usado para exibir o array
  public static void exibirVetor(int []vetor){
    // percorremos cada elemento do vetor
    for (int i = 0; i < vetor.length; i++) {
      System.out.print(vetor[i] + " ");
    }
    System.out.println("\n");
  }
  
  // método que recebe um vetor de inteiros e o rotaciona um
  // determinado número de vezes
  public static int[] rotacionarArray(int[] vetor, int n) {
    // vamos obter o tamanho do array
    int quant = vetor.length;
    
    // se a quantidae de rotações for maior que o número
    // de elementos no vetor, usamos o operador de módulo
    // para ajustar
    if(n > quant){
      n = n % quant;
    }
    
    // primeira inversão do vetor    
    vetor = inverterArray(vetor, 0, quant - 1);
    System.out.println("Primeira inversão do array");
    exibirVetor(vetor);
    
    // segunda inversão do array
    vetor = inverterArray(vetor, 0, n - 1);
    System.out.println("Segunda inversão do array");
    exibirVetor(vetor);
    
    // terceira inversão do array
    vetor = inverterArray(vetor, n, quant - 1);
    System.out.println("Terceira inversão do array");
    exibirVetor(vetor);
    
    // retorna o vetor rotacionado
    return vetor;
  }
  
  // método que recebe um vetor e o devolve invertido
  public static int[] inverterArray(int[] vetor,int inicio,int fim){
    // enquanto início for menor ou igual a fim
    while(inicio <= fim){
      int temp = vetor[inicio];
      vetor[inicio] = vetor[fim];
      vetor[fim] = temp;
      inicio++;
      fim--;
    }
  
    // retorna o vetor invertido 
    return vetor;
  }
}

A solução que apresentamos aqui usa a inversão de array, o que torna essa abordagem uma das mais eficientes. Em outras dicas do site nós apresentamos uma solução para este desafio usando força-bruta. A força-bruta não é a melhor abordagem, mas pode ser mais fácil de ser entendida por iniciantes em programação.

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Java ::: Java Swing - JTable e classes relacionadas ::: JTable

Como inserir novas colunas em uma JTable do Java Swing em tempo de execução usando o método addColumn() da classe DefaultTableModel

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Em algumas situações nós precisamos adicionar uma ou mais colunas em uma JTable do Java Swing. Entre as formas possíveis, uma é por meio do uso da função addColumn() da classe DefaultTableModel. Este método recebe, no exemplo abaixo, uma String contendo o nome da coluna a ser criada.

Veja o código completo para a aplicação Java Swing:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.table.*;

public class Estudos extends JFrame{
  public Estudos(){
    super("Exemplo de uma tabela simples");
		
    final DefaultTableModel modelo = new 
       DefaultTableModel();
    
    // constrói a tabela
    JTable tabela = new JTable(modelo);
    
    // Cria duas colunas
    modelo.addColumn("Nome");
    modelo.addColumn("Idade");
    
    JButton btn = new JButton("Adicionar Colunas");
    btn.addActionListener(
      new ActionListener(){
      	public void actionPerformed(ActionEvent e){
      	  String titulo = JOptionPane.showInputDialog(
            null, "Informe o título da nova coluna:");
      	  
      	  // Adiciona uma coluna
          modelo.addColumn(titulo);
        }
      }	
    ); 
    
    tabela.setPreferredScrollableViewportSize(
        new Dimension(350, 50));
	
    Container c = getContentPane();
    c.setLayout(new FlowLayout());
			
    JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(tabela);
    c.add(scrollPane);
    c.add(btn);
    	
    setSize(400, 300);
    setVisible(true);
  }
	
  public static void main(String args[]){
    Estudos app = new Estudos();
    app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  }
}



Java ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como remover espaços em excesso em uma string Java usando expressões regulares

Quantidade de visualizações: 87 vezes
Em algumas situações nós precisamos remover os espaços em excesso de um texto ou frase. Há várias formas de se realizar esta tarefa, e uma delas é por meio do uso de expressões regulares.

Veja um trecho de código no qual usamos o método replaceAll() da classe Matcher para substituir dois ou mais espaços por apenas um espaço:

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package arquivodecodigos;

// Este exemplo mostra como remover todos os espaços
// duplicados de uma string

import java.util.regex.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    String frase = "Programar   em  Java  e   bom";
    System.out.println("Com espaços em excesso: " + frase);
    
    frase = removerEspacosDuplicados(frase);
    
    System.out.println("Sem espaços em excesso: " + frase);
    
    System.exit(0);
  }
  
  public static String removerEspacosDuplicados(String str){
     String patternStr = "\\s+";
     String replaceStr = " ";
     Pattern pattern = Pattern.compile(patternStr);
     Matcher matcher = pattern.matcher(str);
     return matcher.replaceAll(replaceStr);
  }
}  

Ao executarmos este código Java nós teremos o seguinte resultado:

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Com espaços em excesso: Programar   em  Java  é   bom
Sem espaços em excesso: Programar em Java é bom



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: 926 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:

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// 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:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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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.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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