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C para Matemática e Estatística - Como calcular desvio padrão usando C

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Em Matemática e Estatística, o Desvio padrão (em inglês: Standard Deviation) é uma medida de dispersão, ou seja, é uma medida que indica o quanto um conjunto de dados é uniforme. Quando o desvio padrão é baixo, isso quer dizer que os dados do conjunto estão mais próximos da média.

Como calcular o desvio padrão de um conjunto de dados? Vamos começar analisando a fórmula mais difundida na matemática e na estatística:

\[\sigma = \sqrt{ \frac{\sum_{i=1}^N (x_i -\mu)^2}{N}}\]

Onde:

a) $\sigma$ é o desvio;
b) $x_i$ é um valor qualquer no conjunto de dados na posição i;
c) $\mu$ é a média aritmética dos valores do conjunto de dados;
d) N é a quantidade de valores no conjunto.

O somatório dentro da raiz quadrada nos diz que devemos somar todos os elementos do conjunto, desde a posição 1 até a posição n, subtrair cada valor pela média do conjunto e elevar ao quadrado. Obtida a soma, nós a dividimos pelo tamanho do conjunto.

Veja o código C completo que obtém o desvio padrão a partir de um conjunto de dados contendo quatro valores:

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Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Desvio Padrão Amostral: 30.0
Desvio Padrão Populacional: 34.64101615137755

Veja que, para calcular o desvio padrão amostral, nós dividimos o somatório pela quantidade de elementos no conjunto, enquanto, para calcular o desvio padrão populacional, nós dividimos o somatório pela quantidade de elementos -1 (cuidado com a divisão por zero no caso de um conjunto com apenas um elemento).


C ::: Dicas & Truques ::: Ponteiros, Referências e Memória

Como usar um ponteiro para acessar e alterar o valor de mais de uma variável do tipo int usando a linguagem C

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Esta dica mostra a você como podemos usar apenas um ponteiro para acessar e manipular os valores de três variáveis do tipo int. Veja o uso do símbolo "&" para acessar o endereço de uma variável e "*" (operador de indireção) para acessar o valor da variável apontada pelo ponteiro.

Observe o código completo para o exemplo:

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Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

a = 23, b = 40, c = 3
a = 12, b = 695, c = 90
Pressione qualquer tecla para continuar...


C ::: C para Engenharia ::: Física - Mecânica

Como calcular Velocidade Vetorial Média usando a linguagem C - C para Engenharia - Física - Mecânica - Cinemática

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Como calcular Velocidade Vetorial Média usando a linguagem C

Na Física, mais especificamente na Mecânica e Cinemática, nós estamos o tempo todo interessados em medir a "rapidez" com que uma partícula se move de um ponto para outro ponto. Por partícula podemos entender qualquer móvel: um carro, um avião, uma bola, uma pessoa, etc.

No caso de um movimento bidimensional ou tridimensional nós devemos considerar a grandeza velocidade média como vetores e usar a notação vetorial. Em outras dicas do site você encontrará cálculos envolvendo vetores e até mesmo calculadoras com as operações vetoriais mais comuns.

Dessa forma, a fórmula para obtenção da Velocidade Vetorial Média é:

\[\vec{v}_\text{méd} = \frac{\Delta \vec{r}}{\Delta t} \]

Onde __$\Delta \vec{r}__$ é a variação da posição da partícula e __$\Delta t__$ é a variação do tempo entre os dois deslocamentos cuja velocidade vetorial média querermos medir.

Antes de vermos o código C, dê uma boa olhada na imagem a seguir:



Nosso objetivo será calcular a velocidade vetorial média da partícula saindo da posição __$\vec{r}_1__$ = 10__$\hat{\imath}__$ + 7__$\hat{\jmath}__$ m (10, 7), no instante t1 = 2s, e indo para a posição __$\vec{r}_2__$ = 12__$\hat{\imath}__$ + 2__$\hat{\jmath}__$ m (12, 2) em t2 = 7s. Note que o trajeto da partícula foi marcado de verde na imagem.

E agora, finalmente, vamos ao código C que lê os valores das coordenadas x e y dos dois vetores de posições (inicial e final), o tempo de deslocamento inicial e final e mostra o vetor velocidade média:

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Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro vetor: 10
Coordenada y do primeiro vetor: 7
Coordenada x do segundo vetor: 12
Coordenada y do segundo vetor: 2
Tempo inicial em segundos: 2
Tempo final em segundos: 7
O Vetor Velocidade Média é: (0.40, -1.00)m/s

Pressione qualquer tecla para continuar. . .

Note que aqui nós estamos usando vetores do R2, mas o processo é o mesmo para vetores do R3.


C ::: Dicas & Truques ::: Ponteiros, Referências e Memória

Como alocar memória dinâmica em C usando a função malloc()

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A função malloc() é usada em C para alocarmos um bloco de memória. Esta função recebe a quantidade de bytes a serem alocados e retorna um ponteiro do tipo void (genérico) para o início do bloco de memória obtido. Veja sua assinatura:

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Se a memória não puder se alocada, um ponteiro nulo (NULL) será retornado.

É importante se lembrar de alguns conceitos antes de usar esta função. Suponhamos que você queira alocar memória para um inteiro. Você poderia ter algo assim:

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Embora este código esteja correto, não é um boa idéia assumir que um inteiro terá sempre 4 bytes. Desta forma, é melhor usar o operador sizeof() para obter a quantidade de bytes em um inteiro em uma determinada arquitetura. Veja:

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Eis o código completo para um aplicativo C que mostra como alocar memória para um inteiro e depois atribuir e obter o valor armazenado no bloco de memória alocado:

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Uma aplicação interessante da função malloc() é quando precisamos construir uma matriz dinâmica. Veja como isso é feito no código abaixo:

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C ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como verificar se uma string é igual, maior ou menor que outra em C usando a função strcmp()

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A função strcmp() da linguagem C pode ser usada para verificar se uma string é igual, maior ou menor que outra.

Esta função, presente no header string.h aceita duas strings e retorna um valor inteiro: 0 se as strings forem iguais; maior que 0 se a primeira string for maior que a segunda e menor que 0 se a primeira string for menor que a segunda.

Veja um exemplo de seu uso:

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Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

A segunda string é maior que a primeira.


C ::: Lista de Exercícios Resolvidos (Algorítmos Resolvidos) ::: C Básico

Exercícios Resolvidos de C - C Básico - Ler um número inteiro na faixa 0-999 e mostrar a soma de seus dígitos

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Exercício Resolvido de C - C Básico - Ler um número inteiro na faixa 0-999 e mostrar a soma de seus dígitos

Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa C console ou GUI que leia um inteiro na faixa 0-999 e mostre a soma de seus dígitos. Por exemplo, se o valor for 523, a soma de seus dígitos será 5 + 2 + 3 = 10. Lembre-se que você deverá usar apenas os operadores matemáticos e o operador de módulo (%). Seu programa deverá exibir a seguinte saída:

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Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando C console:

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Programador Freelancer - Formado em Sistemas de Informação pela Faculdade Delta, Pós graduado em Engenharia de Software (PUC MINAS), Pós graduado Marketing Digital (IGTI) com ênfase em Growth Hacking. Mais de 15 anos de experiência em programação Web. Marketing Digital focado em desempenho, desenvolvimento de estratégia competitiva, analise de concorrência, SEO, webvitals, e Adwords, Métricas de retorno. Especialista Google Certificado desde 2011 Possui domínio nas linguagens PHP, C#, JavaScript, MySQL e frameworks Laravel, jQuery, flutter. Atualmente aluno de mestrado em Ciência da Computação (UFG)
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