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Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Estruturas de Dados - Árvores Binárias e Árvores Binárias de Busca

Exercícios Resolvidos de Java - Como pesquisar um valor em uma árvore binária de busca usando uma função recursiva

Quantidade de visualizações: 4510 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva uma função recursiva em Java que permite pesquisar um valor em uma árvore binária de busca (BST). Se o valor for encontrado, uma referência ao nó da árvore (um objeto da classe NoArvore, por exemplo) deverá ser retornado. Caso contrário, o valor null deverá ser retornado para indicar que não há nós na árvore contendo tal valor.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe um valor inteiro: 7
Informe um valor inteiro: 1
Informe um valor inteiro: 8
Informe um valor inteiro: 10
Informe um valor inteiro: 4

Informe o valor a ser pesquisado: 3
O valor não foi encontrado na árvore

Informe um valor inteiro: 8
Informe um valor inteiro: 2
Informe um valor inteiro: 35
Informe um valor inteiro: 4
Informe um valor inteiro: 7

Informe o valor a ser pesquisado: 4
O valor foi encontrado na árvore
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java:

Código para NoArvore.java:

package estudos;

public class NoArvore {
  int valor; // valor armazenado no nó
  NoArvore esquerdo; // filho esquerdo
  NoArvore direito; // filho direito

  // construtor do nó
  public NoArvore(int valor){
    this.valor = valor;
  }
}

Código para ArvoreBinariaBusca.java:

package estudos;

public class ArvoreBinariaBusca {
  private NoArvore raiz; // referência para a raiz da árvore
  
  // método usado para inserir um novo nó na árvore
  // retorna true se o nó for inserido com sucesso e false
  // se o elemento
  // não puder ser inserido (no caso de já existir um 
  // elemento igual)
  public boolean inserir(int valor){
    // a árvore ainda está vazia?
    if(raiz == null){
      // vamos criar o primeiro nó e definí-lo como a raiz da árvore
      raiz = new NoArvore(valor); // cria um novo nó
    }
    else{
      // localiza o nó pai
      NoArvore pai = null;
      NoArvore noAtual = raiz; // começa a busca pela raiz
 
      // enquanto o nó atual for diferente de null
      while(noAtual != null){
        if(valor < noAtual.valor) {
          pai = noAtual;
          noAtual = noAtual.esquerdo;
        }
        else if(valor > noAtual.valor){
          pai = noAtual;
          noAtual = noAtual.direito;
        }
        else{
          return false; // um nó com este valor foi encontrado
        }
      }
       
      // cria o novo nó e o adiciona ao nó pai
      if(valor < pai.valor){
         pai.esquerdo = new NoArvore(valor);
      }
      else{
        pai.direito = new NoArvore(valor);
      }
    }

    return true; // retorna true para indicar que o novo nó
    // foi inserido
  }
  
  // método que permite pesquisar na árvore binária de busca
  public NoArvore pesquisar(int valor){
    return pesquisar(raiz, valor); // chama a versão recursiva
    // do método
  }

  // sobrecarga do método pesquisar que recebe dois 
  // parâmetros (esta é a versão recursiva do método)
  private NoArvore pesquisar(NoArvore noAtual, int valor){
    // o valor pesquisado não foi encontrado....vamos retornar null
    if(noAtual == null){
      return null;
    }
 
    // o valor pesquisado foi encontrado?
    if(valor == noAtual.valor){
      return noAtual; // retorna o nó atual
    }  
    // ainda não encontramos...vamos disparar uma nova 
    // chamada para a sub-árvore da esquerda
    else if(valor < noAtual.valor){
      return pesquisar(noAtual.esquerdo, valor);
    }
    // ainda não encontramos...vamos disparar uma nova 
    // chamada para a sub-árvore da direita
    else{
      return pesquisar(noAtual.direito, valor);
    }
  }
}

E aqui está o código para a classe que permite testar a árvore:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);  
      
    // vamos criar um novo objeto da classe ArvoreBinariaBusca
    ArvoreBinariaBusca arvore = new ArvoreBinariaBusca();
   
    // vamos inserir 5 valores na árvore
    for(int i = 0; i < 5; i++){
      System.out.print("Informe um valor inteiro: ");
      int valor = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
      
      // vamos inserir o nó e verificar o sucesso da operação
      if(!arvore.inserir(valor)){
        System.out.println("Erro. Um elemento já contém este valor.");  
      }
    }
    
    // vamos pesquisar um valor na árvore
    System.out.print("\nInforme o valor a ser pesquisado: ");
    int valorPesquisa = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    // obtém um objeto da classe NoArvore a partir do 
    // método pesquisar() da classe ArvoreBinariaBusca
    NoArvore res = arvore.pesquisar(valorPesquisa);
    // o valor foi encontrado?
    if(res != null){
      System.out.println("O valor foi encontrado na árvore");
    }
    else{
      System.out.println("O valor não foi encontrado na árvore");  
    }
    
    System.out.println("\n");
  }
}



Revit C# ::: Dicas & Truques ::: Selection, Seleção

Como pedir para o usuário selecionar vários elementos no Revit usando a função PickObjects() do objeto Selection da Revit C# API

Quantidade de visualizações: 550 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos usar a função PickObjects() do objeto Selection da Revit C# API para pedir ao usuário que selecione vários elementos na área de desenho do Revit e então efetuar alguma operação envolvendo todos eles, de uma só vez.

Veja que o objeto Selection é retornado a partir de um UIDocument, que é obtido a partir de uma chamada this.ActiveUIDocument. Então nós chamamos a função PickObjects(), fornecendo o parâmetro ObjectType.Element e guardamos as referências retornadas como um objeto IList.

O passo seguinte é acessar a propriedade Count da IList para mostrar a quantidade de objetos selecionados. Note que é preciso clicar o botão Concluir (fica entre o botão Cancelar e a caixa de seleção Múltiplo) para indicar que o usuário concluiu a seleção e nosso código poder prosseguir.

Veja o código Revit C# completo para o exemplo:

using System;
using Autodesk.Revit.UI;
using Autodesk.Revit.DB;
using Autodesk.Revit.UI.Selection;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace Estudos {
  [Autodesk.Revit.Attributes.Transaction(Autodesk.Revit.Attributes.
    TransactionMode.Manual)]
  [Autodesk.Revit.DB.Macros.AddInId("ED8EC6C4-9489-48F7-B04E-B45B5D1BEB12")]
  public partial class ThisApplication {
    private void Module_Startup(object sender, EventArgs e) {
      // vamos obter uma referência ao UIDocument ativo
      UIDocument uidoc = this.ActiveUIDocument;
      
      // agora mostramos uma mensagem para o usuário selecionar um
      // elemento
      TaskDialog.Show("Aviso", "Selecione um ou mais elementos");
      
      // obtemos uma referência ao objeto Selection do
      // UIDocument ativo
      Selection selecao = uidoc.Selection;
    
      // e finalmente esperamos que o usuário selecione um ou
      // mais elementos e os guardamos em uma lista
      IList<Reference> selecionados = selecao.PickObjects(ObjectType.Element);
    
      // agora mostramos a quantidade de elementos selecionados
      TaskDialog.Show("Aviso", "Você selecionou " + selecionados.Count +
        " elementos.");
    }

    private void Module_Shutdown(object sender, EventArgs e) {
      // para fazer alguma limpeza de memória ou algo assim
    }

    #region Revit Macros generated code
    private void InternalStartup() {
      this.Startup += new System.EventHandler(Module_Startup);
      this.Shutdown += new System.EventHandler(Module_Shutdown);
    }
    #endregion
  }
}

Execute a macro, selecione um ou mais elementos, clique o botão Concluir e você verá uma janela TaskDialog com a seguinte mensagem:

Você selecionou 5 elementos.


LISP ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Lisp Básico

Exercícios Resolvidos de Lisp - Como calcular a soma, o produto, a diferença e o quociente de dois números inteiros informados pelo usuário

Quantidade de visualizações: 1271 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa Common Lisp que pede para o usuário informar dois número inteiros. Em seguida mostre a soma, o produto, a diferença e o quociente dois dois números informados.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o primeiro número: 8
Informe o segundo número: 3
A soma dos números é: 11
O produto dos números é: 24
A diferença dos números é: 5
O quociente dos números é: 2.66667
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Common Lisp:

; Este é o programa principal
(defun Exercicio()
  ; Variáveis usadas na resolução do problema
  (let ((n1)(n2)(soma)(produto)
    (diferenca)(quociente))
    ; Vamos ler os dois números
    (princ "Informe o primeiro número: ")
    ; talvez o seu compilador não precise disso
    (force-output)
    ; atribui o valor lido à variável n1
    (setq n1 (read))
    (princ "Informe o segundo número: ")
    ; talvez o seu compilador não precise disso
    (force-output)
    ; atribui o valor lido à variável n2
    (setq n2 (read))
  
    ; vamos somar os dois números
    (setq soma (+ n1 n2))
    ; vamos calcular o produto
    (setq produto (* n1 n2))
    ; vamos calcular a diferença
    (setq diferenca (- n1 n2))
    ; vamos calcular o quociente
    (setq quociente (/ n1 (* n2 1.0)))
  
    ; E mostramos o resultado
    (format t "A soma dos números é ~D" soma)
    (format t "~%O produto dos números é ~D" produto)
    (format t "~%A diferença dos números é ~D" diferenca)
    (format t "~%O quociente dos números é ~F" quociente)	
  )
)

; Auto-executa a função Exercicio()
(Exercicio)



C ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como testar se um arquivo existe usando a linguagem C

Quantidade de visualizações: 14450 vezes
Muitas vezes precisamos saber se um determinado arquivo existe antes de efetuarmos alguma operação. O trecho de código abaixo mostra como você pode implementar uma função file_exists() em C que pode ser usada em seus programas. O segredo aqui é tentar abrir o arquivo passado como argumento para a função. Se o arquivo for aberto com sucesso, sabemos que ele existe e a função retorna o valor 1 (true), do contrário retorna 0 (false):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/*
  Implementação de uma função file_exists() em C. Se
  o arquivo existir o valor 1 (true) será retornado. Caso
  contrário a função retornará 0 (false).
*/
int file_exists(const char *filename)
{
  FILE *arquivo;

  if(arquivo = fopen(filename, "r"))
  {
    fclose(arquivo);
    return 1;
  }
  return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  // testa se o arquivo existe
  if(file_exists("c:\\testes.txt")){
    printf("O arquivo existe no local especificado.\n");
  }
  else
    printf("O arquivo NAO existe no local especificado.\n");

  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}



Java ::: Coleções (Collections) ::: Set (Conjunto)

Java Collections - Como usar a interface Set em seus códigos Java

Quantidade de visualizações: 5390 vezes
A interface Set estende a interface Collection mas não adiciona novos métodos ou constantes. Em vez disso, esta interface define que uma instância de Set não contenha elementos duplicados. Esta responsabilidade é transferida para as classes que implementam a interface.

A classe abstrata AbstractSet é uma classe de conveniência que herda da classe também abstrata AbstractCollection e implementa a interface Set. A classe AbstractSet fornece implementações concretas para os métodos equals() e hashCode(). Estes métodos permitem a funcionalidade da não permissão de elementos duplicados nos conjuntos.

As classes concretas mais conhecidas da interface Set são:

HashSet - Esta classe é implementada em cima de uma tabela hash, ou seja, um array (matriz) na qual os elementos são armazenados em posições calculadas de acordo com o seu conteúdo. Uma característica interessante de HashSet é que os elementos raramente são retornados na mesma ordem na qual foram inseridos.

LinkedHashSet - Esta classe estende a classe HashSet com uma implementação de lista ligada (linked list) que permite a ordenação dos elementos no conjunto.

TreeSet - Esta classe é uma classe concreta que implementa a interface SortedSet. A interface SortedSet é uma sub-interface de Set que garante que os elementos no conjunto estejam ordenados. Além disso, esta interface fornece os métodos first() e last() para acessar o primeiro e o último elemento do conjunto. Há ainda os métodos headSet(toElement) e tailSet(fromElement) para retornar uma faixa do conjunto cujos elementos sejam "menores" que toElement e "maiores" que fromElement.

Seja qual for a implementação de Set que você queira usar, é sempre uma boa idéia codificar em cima da interface. Isso facilita a troca de HashSet por TreeSet ou vice-versa sem grandes modificações no seu código.

Veja um exemplo no qual usamos a classe concreta HashSet para representar um conjunto de cinco strings únicas:

package estudos;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args) {
    // vamos criar uma instância da classe HashSet
    Set<String> conjunto = new HashSet<>();
    
    // vamos inserir cinco elementos no Set
    conjunto.add("Açucar");
    conjunto.add("Macarrão");
    conjunto.add("Feijão");
    conjunto.add("Carne");
    conjunto.add("Maionese");
    
    // vamos exibir os elementos inseridos
    Iterator iterator = conjunto.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
      System.out.println(iterator.next());
    }
  }
}


Ao executar este trecho de código teremos um resultado parecido com:

Macarrão
Feijão
Carne
Açucar
Maionese

Note que raramente os elementos serão exibidos na ordem na qual eles foram inseridos. Experimente agora trocar a linha:

Set<String> conjunto = new HashSet<>();

por

Set<String> conjunto = new LinkedHashSet<>();

Execute o código novamente e verá que agora os elementos são exibidos na mesma ordem que foram inseridos.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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