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

Como converter Coordenadas Cartesianas para Coordenadas Polares usando Java - Java para Engenharia

Quantidade de visualizações: 2396 vezes
Nesta nossa série de Java 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 Java completo que recebe as coordenadas cartesianas (x, y) e retorna as coordenadas polares (r, __$\theta__$):

package arquivodecodigos;
 
import java.util.Scanner;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    // vamos ler as coordenadas cartesianas
    System.out.print("Valor de x: ");
    double x = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Valor de y: ");
    double y = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos calcular o raio
    double raio = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));  

    // agora calculamos o theta (ângulo) em radianos 
    double theta = Math.atan2(y, x);

    // queremos o ângulo em graus também
    double angulo_graus = 180 * (theta / Math.PI); 

    // e exibimos o resultado
    System.out.println("As Coordenadas Polares são:\n" +
      "raio = " + raio + ", theta = " + theta + ", ângulo em graus = " +
      angulo_graus);
  }
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Valor de x: -1
Valor de y: 1
As Coordenadas Polares são:
raio = 1.4142135623730951, theta = 2.356194490192345, ângulo em graus = 135.0

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 raizes e frações em vez de valores reais.


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

Como converter de octal para decimal usando o método parseInt() da classe Integer da linguagem Java

Quantidade de visualizações: 10538 vezes
Nesta dica eu mostrarei como podemos tirar proveito do método parseInt() da classe Integer do Java para converter um valor octal para decimal. Para isso nós só precisamos fornecer o valor 8 como segundo argumento para esta função.

Veja o código completo:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    String octal = "10";
     
    // efetua a conversão de octal para
    // decimal
    int decimal = Integer.parseInt(octal, 8);
 
    // exibe o resultado
    System.out.println("O octal " + octal + " em decimal é " +
      decimal);
 
    System.exit(0);
  }
}

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

O octal 10 em decimal é 8


Delphi ::: Dicas & Truques ::: MIDI Musical Instrument Digital Interface, Mapeamento e sequenciamento MIDI, Entrada e saída MIDI

Como retornar uma lista dos dispositivos de entrada MIDI no sistema usando Delphi

Quantidade de visualizações: 11549 vezes
Em algumas ocasiões nós precisamos obter uma lista dos dispositivos de entrada MIDI no sistema, talvez com o propósito de selecionar um determinado dispositivo em uma ListBox ou ComboBox. O trecho de código abaixo mostra como isso pode ser feito.

O primeiro passo é declarar uma variável do tipo TMidiInCaps. Este registro está declarado na unit MMSystem.pas e é uma tradução da estrutura MIDIINCAPS da API do Windows. Entre outros tipos de dados, esta estrutura possui um membro szPname que retorna o nome do dispositivo. Na unit MMSystem.pas este membro está declarado como array[0..MAXPNAMELEN-1] of AnsiChar, ou seja, uma matriz de AnsiChar que será preenchida pela API do Windows e terá seu final marcado com o caractere null (NULL terminated string). Note a conversão deste valor para o tipo String no momento de inserí-lo no ComboBox. Em versões anteriores do Delphi (estou escrevendo este código no Delphi 2009) podíamos usar a função StrPas() para esta finalidade.

O passo seguinte é obter a quantidade de dispositivos de entrada MIDI. Isso é feito com uma chamada à função midiInGetNumDevs da API do Windows. Uma vez obtida a quantidade de dispositivos nós usamos um laço for e, no corpo deste laço, usamos o valor da variável de controle i para efetuar uma chamada à função midiInGetDevCaps(), também da API do Windows:

midiInGetDevCaps(i, @MidiInCaps, sizeof(TMidiInCaps));

Esta função recebe o identificador do dispositivo (um valor inteiro começando em 0 e indo até a quantidade de dispositivos - 1), um ponteiro para um registro MidiInCaps e o tamanho em bytes do registro. Se a função for executada com sucesso, o registro MidiInCaps será preenchido com várias informações úteis, tais como o nome do dispositivo, o ID do fabricante, o ID do produto, versão do driver, etc.

Para finalizar, nós acessamos o campo szPname do registro MidiInCaps e o adicionamos no ComboBox. Veja o código completo a seguir:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  i: Integer;
  MidiInCaps: TMidiInCaps; // este record está definido em MMSystem.pas
  erro: Word;
begin
  // uses MMSystem  

  ComboBox1.Clear;
  // midiInGetNumDevs retorna a quantidade de dispositivos de entrada
  // MIDI no sistema
  for i := 0 to midiInGetNumDevs - 1 do
  begin
    // vamos obter o dispositivo identificado pela variável i (uDeviceID)
    erro := midiInGetDevCaps(i, @MidiInCaps, sizeof(TMidiInCaps));
    if erro <> MMSYSERR_NOERROR then
       raise Exception.Create('Não foi possível obter a lista de dispositivos ' +
         'de entrada MIDI');

    // vamos adicionar o nome do dispositivo no ComboBox
    ComboBox1.Items.Add(String(MidiInCaps.szPname));
  end;
end;

Ao executar este código o ComboBox será preenchido no mínimo com o valor:

MPU-401

Este é o MPU 401-compatible MIDI input port, um dos dispositivos de entrada MIDI mais comuns nos PCs, embora já não esteja tão presente nos computadores mais atuais.

Para fins de compatibilidade esta dica ou anotação foi escrita usando Delphi 2009.


Java ::: Dicas & Truques ::: Imagens e Processamento de Imagens

Como criar um programa de visualização de imagens em Java - Código fonte completo

Quantidade de visualizações: 19895 vezes
O que temos abaixo é o código completo para uma aplicação Java Swing que permite visualizar imagens JPG, GIF ou PNG. A imagem é selecinada usando um JFileChooser e carregada usando o método read() da classe ImageIO. Veja que usamos também uma classe personalizada de JPanel para exibir a imagem:

import java.awt.*;
import java.io.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import javax.imageio.*;

public class Estudos extends JFrame{
  private BufferedImage imagem;
  AreaImagem areaImagem;  

  public Estudos(){
    super("Estudos Java");
    
    Container c = getContentPane();
    c.setLayout(new BorderLayout());
	
    JButton btn = new JButton("Carregar Imagem");
    btn.addActionListener(
      new ActionListener(){
        public void actionPerformed(ActionEvent e){
          JFileChooser fc = new JFileChooser();

          int res = fc.showOpenDialog(null);
          if(res == JFileChooser.APPROVE_OPTION){
	    File arquivo = fc.getSelectedFile();  
          
            imagem = null;
          
            try{
              imagem = ImageIO.read(arquivo);
            }
            catch(IOException exc){
              JOptionPane.showMessageDialog(null, 
                "Erro ao carregar a imagem: " + 
                exc.getMessage());
            }

            if(imagem != null){
              areaImagem.imagem = imagem;
              areaImagem.repaint();  
            }
          }
        }
      }
    );

    c.add(btn, BorderLayout.SOUTH);
    
    // Cria a área de exibição da imagem
    areaImagem = new AreaImagem();
    c.add(areaImagem, BorderLayout.CENTER);    
	
    setSize(400, 300);
    setVisible(true);
  }
  
  public static void main(String args[]){
    Estudos app = new Estudos();
    app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  }
}

// Sub-classe de JPanel para exibir a imagem
class AreaImagem extends JPanel{
  public BufferedImage imagem;

  public void paintComponent(Graphics g){ 
    super.paintComponent(g);
    
    // desenha a imagem no JPanel
    g.drawImage(imagem, 0, 0, this);
  } 
}



Java ::: Projetos Java Completos - Códigos Fonte Completos Java ::: Projetos Java Programação Orientada a Objetos - Exemplos Java

Simulação de Sistema Bancário usando Programação Orientada a Objetos em Java - Projeto completo com código fonte - Versão console

Quantidade de visualizações: 19011 vezes
Sobre este projeto Java

Durante estes anos que tenho trabalhado como freelancer, mais da metade das requisições dos meus clientes foram ajuda para desenvolver idéias de programação orientada a objetos em Java para projeto de faculdades e universidades.

Com isso percebi que boa parte dos alunos e iniciantes em programação orientada a objetos já entendem toda a teoria. O que lhes falta é prática, ou seja, aplicar estes conhecimentos em aplicações do mundo real.

Pensando nisso, apresento a você um projeto muito interessante e que, se bem entendido e praticado, o ajudará a desenvolver qualquer tipo de aplicação, seja comercial ou para solucionar problemas cotidianos.

O projeto Java apresentado nesta dica é uma simulação completa de um Sistema Bancário, tudo com código fonte em Java, comentado, com variáveis em português, em um nível médio de programação, para facilitar o entendimento de todos.

Nesta simulação nós temos a criação de classes Java, construtores, encapsulamento de dados, agregação e composição, métodos com retorno e sem retorno, variáveis estáticas, variáveis públicas e privadas, e relacionamento entre objetos (um para um, um para muitos, muitos para um) usando ArrayList. Sim, o projeto faz uso extensivo de ArrayList, o que o torna muito rico para o aprendizado e fixação dos conhecimentos da linguagem Java e suas classes principais.

O Diagrama de Classes Java

Antes de falarmos mais sobre o projeto, dê uma boa olhada no seu diagrama de classes:



Como a aplicação está estruturada?

Como podemos ver no diagrama de classes, nós temos uma classe Sistema que contém zero ou vários objetos da classe Banco (relacionamento um para muitos). A classe Banco, por sua vez, possui uma ArrayList de objetos da classe Agência, ou seja, mais um relacionamento um para muitos, já que cada agência pertence a um único banco.

Cada agência pode possuir zero ou mais contas, e cada conta possui um ArrayList de objetos da classe Transação, o que nos permite registrar todas as operações nas contas e emitir o extrato bancário, com os débitos, créditos e transferências entre contas.

Tudo isso é feito por meio de vários menus de opções, como podemos ver na imagem a seguir:



Devo usar ArrayList do Java para desenvolver o sistema?

Sim, objetos da classe ArrayList são perfeitos quando precisamos representar relacionamentos um para muitos e muitos para um. É claro que poderíamos usar vetores de objetos (usando array), mas ficaríamos restritos a tamanhos fixos, enquanto o ArrayList nos permite cadastrar quantos bancos, pessoas, agências e contas quisermos.

Dessa forma, veja, por exemplo, o trecho de código que cria um novo banco:

switch(opcao){
  case 1: // vamos cadastrar um novo banco
    System.out.print("\nNúmero do Banco: ");
    String numeroBanco = entrada.nextLine();
    System.out.print("Nome do Banco: ");
    String nomeBanco = entrada.nextLine();
        
    // vamos incrementar o contador de bancos
    Banco.contadorBancos++;
        
    // agora vamos criar um novo objeto da classe Banco
    Banco b = new Banco(Banco.contadorBancos, nomeBanco,
      numeroBanco);
    // e o adicionamos no ArrayList de bancos
    bancos.add(b);
        
    // e finalmente mostramos uma mensagem de sucesso.
    System.out.println("\nO banco criado com sucesso");
        
    break;


Note que este trecho de código é parte do case da opção Novo Banco do menu Gerenciar Bancos. Veja como usamos uma variável estática contadorBancos da classe Banco para criarmos um valor inteiro auto-incremento que nos permite identificadores únicos para cada banco.

Veja agora mais um trecho de código muito interessante. Trata-se

case 3: // vamos pesquisar uma conta
  System.out.print("\nId, número ou nome cliente da conta: ");
  pesquisaConta = entrada.nextLine();
  // chamamos o método que pesquisa a conta
  temp = pesquisarConta(agenciaAtual, pesquisaConta);
  if(temp == null){ // conta não encotrada
    System.out.println("\nConta não encontrada na agência.");  
  }
  else{
    // mostra a conta encontrada
    System.out.println("\nId da conta bancária: " +
      temp.getId());
    System.out.println("Número da conta: " +
      temp.getNumero());
    System.out.println("Cliente: " + 
      temp.getCliente().getNome());
    System.out.println("Agência: " + agenciaAtual.getNumero() +
      " - " + agenciaAtual.getCidade());
    System.out.println("Banco: " + 
      bancoAtual.getNumero() + " - " + bancoAtual.getNome());
    System.out.println("Saldo atual: " + temp.getSaldo());
    System.out.println("Limite atual: " + temp.getLimite());
  }
        
  break;


Viu que código mais lindo? Note como a Programação Orientada a Objetos em Java nos permite desenvolver idéias de forma bem parecida mesmo ao mundo real.

O fechamento com chave de ouro

O produto final da aplicação Java deverá ser um extrato bancário mostrando os dados da conta escolhida, o histórico de transações com data, tipo da transação e valor, e o saldo atual da conta, com ou sem limite. Veja na imagem abaixo a formatação apresentada (mesmo em modo texto):



Como posso obter este código fonte?

Os links para você baixar todas as versões deste projeto estão abaixo:

1) SBJCNB-A - Sistema Bancário em Java com Código Fonte Versão Console - NetBeans IDE - Faça o Download.

2) SBJCNB-B - Sistema Bancário em Java com Código Fonte Versão Console - Lê e salva os dados em arquivo usando serialização (Serializable), ou seja, os métodos readObject() e writeObject() - NetBeans IDE - Faça o Download.

Não se esqueça: Uma boa forma de estudar o código é fazendo pequenas alterações e rodando para ver os resultados. Outra opção é começar um projeto Java do zero e ir adicionando trechos do código fonte para melhor entendimento de suas partes.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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