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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.

Java ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como resolver uma equação do segundo grau em Java - Como calcular Bhaskara em Java

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Nesta dica mostrarei como encontrar as raízes de uma equação quadrática, ou seja, uma equação do 2º usando a linguagem Java.

Definimos como equação do 2º grau ou equações quadráticas qualquer equação do tipo ax² + bx + c = 0 em que a, b e c são números reais e a ≠ 0. Ela recebe esse nome porque, no primeiro membro da igualdade, há um polinômio de grau dois com uma única incógnita.

Note que, dos coeficientes a, b e c, somente o a é diferente de zero, pois, caso ele fosse igual a zero, o termo ax² seria igual a zero, logo a equação se tornaria uma equação do primeiro grau: bx + c = 0.

Independentemente da ordem da equação, o coeficiente a sempre acompanha o termo x², o coeficiente b sempre acompanha o termo x, e o coeficiente c é sempre o termo independente.

Como resolver uma equação do 2º grau

Conhecemos como soluções ou raízes da equação ax² + bx + c = 0 os valores de x que fazem com que essa equação seja verdadeira. Uma equação do 2º grau pode ter no máximo dois números reais que sejam raízes dela. Para resolver equações do 2º grau completas, existem dois métodos mais comuns:

a) Fórmula de Bhaskara;
b) Soma e produto.

O primeiro método é bastante mecânico, o que faz com que muitos o prefiram. Já para utilizar o segundo, é necessário o conhecimento de múltiplos e divisores. Além disso, quando as soluções da equação são números quebrados, soma e produto não é uma alternativa boa.

Como resolver uma equação do 2º grau usando Bhaskara

Como nosso código Java vai resolver a equação quadrática usando a Fórmula de Bhaskara, o primeiro passo é encontrar o determinante. Veja:

\[\Delta =b^2-4ac\]

Nem sempre a equação possui solução real. O valor do determinante é que nos indica isso, existindo três possibilidades:

a) Se determinante > 0, então a equação possui duas soluções reais.
b) Se determinante = 0, então a equação possui uma única solução real.
c) Se determinante < 0, então a equação não possui solução real.

Encontrado o determinante, só precisamos substituir os valores, incluindo o determinante, na Fórmula de Bhaskara:

\[x = \dfrac{- b\pm\sqrt{b^2- 4ac}}{2a}\]

Vamos agora ao código Java. Nossa aplicação vai pedir para o usuário informar os valores dos três coeficientes a, b e c e, em seguida, vai apresentar as raizes da equação:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // para efetuar a leitura do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // os coeficientes
    double a, b, c;
    // as duas raizes, a imaginaria e o discriminante
    double raiz1, raiz2, imaginaria, discriminante;

    // vamos pedir para o usuário informar os valores dos coeficientes
    System.out.print("Valor do coeficiente a: ");
    a = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Valor do coeficiente b: ");
    b = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Valor do coeficiente c: ");
    c = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos calcular o discriminante
    discriminante = (b * b) - (4 * a * c);
    
    // a equação possui duas soluções reais?
    if(discriminante > 0){
      raiz1 = (-b + Math.sqrt(discriminante)) / (2 * a);
      raiz2 = (-b - Math.sqrt(discriminante)) / (2 * a);
      System.out.println("Existem duas raizes: x1 = " + raiz1 
        + " e x2 = " + raiz2);
    }
    // a equação possui uma única solução real?
    else if(discriminante == 0){
      raiz1 = raiz2 = -b / (2 * a);
      System.out.println("Existem duas raizes iguais: x1 = " 
         + raiz1 + " e x2 = " + raiz2);  	
    }
    // a equação não possui solução real?
    else if(discriminante < 0){
      raiz1 = raiz2 = -b / (2 * a);
      imaginaria = Math.sqrt(-discriminante) / (2 * a);
      System.out.println("Existem duas raízes complexas: x1 = " + 
	raiz1 + " + " + imaginaria + " e x2 = " + raiz2 
           + " - " + imaginaria);
    }
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Valor do coeficiente a: 1
Valor do coeficiente b: 2
Valor do coeficiente c: -3
Existem duas raizes: x1 = 1.0 e x2 = -3.0


Python ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como converter uma string para float ou double em Python usando a função float()

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Em algumas situações nós temos um valor numérico representado por uma string e gostaríamos de convertê-lo para um valor float ou double na linguagem Python. Para isso nós podemos usar a função float(), disponível por padrão na linguagem.

Note o uso da função type() para exibirmos o tipo da variável antes e depois da conversão.

Veja o código Python completo para o exemplo:

# método principal
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar o preço de um produto
  # note que o preço será lido como uma string
  preco = input("Informe o valor do produto: ")

  # vamos exibir o valor lido e o tipo da variável
  print("Você informou o valor: {0}".format(preco))
  print("O tipo da variável é: {0}".format(type(preco)))

  # agora vamos converter a string para o tipo float
  preco = float(preco)
  
  # vamos mostrar o novo tipo da variável
  print("O novo tipo da variável é: {0}".format(type(preco)))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe o valor do produto: 45.92
Você informou o valor: 45.92
O tipo da variável é: <class 'str'>
O novo tipo da variável é: <class 'float'>

É preciso, no entanto, ter cuidado ao informar a string que será convertida para float. Se, em vez de informar o ponto separador de decimal, nós informarmos a vírgula, o seguinte erro será apresentado:

Informe o valor do produto: 45,21
Você informou o valor: 45,21
O tipo da variável é: <class 'str'>
Traceback (most recent call last):
File "c:\estudos_python\estudos.py", line 18, in <module>
main()
File "c:\estudos_python\estudos.py", line 12, in main
preco = float(preco)
ValueError: could not convert string to float: '45,21'


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes)

Exercício Resolvido de Java - Como percorrer todos os elementos de um vetor de inteiros e exibir a soma de seus valores

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Pergunta/Tarefa:

Considere o seguinte vetor de inteiros:

// um vetor de inteiros contendo sete elementos
int valores[] = {4, 5, 1, 8, 2, 2, 10};
Escreva um programa Java console ou GUI que usa um laço for para percorrer todos os elementos deste vetor e exibir a soma de seus valores. Seu programa deverá exibir uma saída com a mensagem:

A soma dos valores do vetor é: 32

Resposta/Solução:

public static void main(String[] args){
  // um vetor de inteiros contendo sete elementos
  int valores[] = {4, 5, 1, 8, 2, 2, 10};
    
  // o primeiro passo é criar uma variável que vai receber a soma
  // dos valores dos elementos
  int soma = 0;

  // agora vamos usar uma laço for para percorrer todos os elementos
  // do vetor, obter o valor do elemento atual e adicionar ao valor atual
  // da variável soma
  for(int i = 0; i < valores.length; i++){
    soma = soma + valores[i];
    // poderia também ser escrito assim:
    // soma += valores[i];
  }

  // vamos exibir a soma dos valores do vetor
  System.out.println("A soma dos valores do vetor é: " + soma);
}



Python ::: Dicas & Truques ::: Ordenação e Pesquisa (Busca)

Python Insertion Sort - Como ordenar um vetor de inteiros usando a ordenação Insertion Sort (Ordenação por Inserção)

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Nesta dica veremos como implementar a ordenação Insertion Sort, Insertion-Sort, ou Ordenação por Inserção na linguagem Python.

A ordenação Insertion Sort, Insertion-Sort, ou Ordenação por Inserção, possui uma complexidade de tempo de execução igual à ordenação Bubble Sort (Ordenação da Bolha), ou seja, O(n2). Embora mais rápido que o Bubble Sort, e ser um algorítmo de ordenação quadrática, a ordenação Insertion Sort é bastante eficiente para problemas com pequenas entradas, sendo o mais eficiente entre os algoritmos desta ordem de classificação, porém, nunca recomendada para um grande conjunto de dados.

A forma mais comum para o entendimento da ordenação Insertion Sort é compará-la com a forma pela qual algumas pessoas organizam um baralho num jogo de cartas. Imagine que você está jogando cartas. Você está com as cartas na mão e elas estão ordenadas. Você recebe uma nova carta e deve colocá-la na posição correta da sua mão de cartas, de forma que as cartas obedeçam à ordenação.

A cada nova carta adicionada à sua mão de cartas, a nova carta pode ser menor que algumas das cartas que você já tem na mão ou maior, e assim, você começa a comparar a nova carta com todas as cartas na sua mão até encontrar sua posição correta. Você insere a nova carta na posição correta, e, novamente, a sua mão é composta de cartas totalmente ordenadas. Então, você recebe outra carta e repete o mesmo procedimento. Então outra carta, e outra, e assim por diante, até não receber mais cartas.

Esta é a ideia por trás da ordenação por inserção. Percorra as posições do vetor (array), começando com o índice 1 (um). Cada nova posição é como a nova carta que você recebeu, e você precisa inseri-la no lugar correto no sub-vetor ordenado à esquerda daquela posição.

Vamos ver a implementação na linguagem Python agora? Observe o seguinte código, no qual temos um vetor de inteiros com os elementos {4, 6, 2, 8, 1, 9, 3, 0, 11}:

# método que permite ordenar o vetor de inteiros
# usando a ordenação Insertion Sort
def insertionSort(vetor):
  # percorre todos os elementos do vetor começando
  # pelo segundo elemento
  for i in range(len(vetor)):
    atual = vetor[i] # o valor atual a ser inserido
    # começa a comparar com a célula à esquerda de i
    j = i - 1
      
    # enquanto vetor[j] estiver fora de ordem em relação
    # a atual
    while((j >= 0) and (vetor[j] > atual)):
      # movemos vetor[j] para a direita e decrementamos j
      vetor[j + 1] = vetor[j]
      j = j - 1
      
      # colocamos atual em seu devido lugar
      vetor[j + 1] = atual

# função principal do programa
def main():
  # cria uma lista de inteiros
  valores = [4, 6, 2, 8, 1, 9, 3, 0, 11]
  
  # exibimos o vetor na ordem original
  print("Ordem original:\n")
  for i in range(len(valores)):
    print(valores[i], end = "  ")
    
  # vamos ordenar o vetor agora
  insertionSort(valores)
    
  # exibimos o vetor ordenado
  print("\n\nOrdenado:\n")
  for i in range(len(valores)):
    print(valores[i], end = "  ")

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Sem ordenação:

4 6 2 8 1 9 3 0 11

Ordenada usando Insertion Sort:

0 1 2 3 4 6 8 9 11


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