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

Como calcular a transposta de uma matriz em C - Curso de C para Geometria Analítica e Álgebra Linear

Quantidade de visualizações: 1315 vezes
A matriz transposta de uma matriz A é a matriz AT. Tal matriz é obtida quando copiamos os elementos da matriz A para uma outra matriz (ou para ela mesma) e trocamos de posição as linhas e colunas. Dessa forma, a primeira linha da matriz A se transforma na primeira coluna da matriz transposta, a segunda linha da matriz A se transforma na segunda coluna da matriz transposta e assim por diante.

Em termos de notação, podemos dizer, de forma algébrica, que:

ATji = Aij

Onde i representa as linhas e j representa as colunas, tanto na matriz original quanto na matriz transposta.

É importante estar atento à quantidade de linhas e colunas na matriz original e na matriz transposta equivalente. Assim, se a matriz original for 3x2, a matriz transposta será 2x3.

Antes de vermos o código C, dê uma olhada na seguinte matriz de duas linhas e três colunas:

\[A = \left[\begin{matrix} 3 & 5 & 7 \\ 1 & 2 & 9 \end{matrix}\right] \]

Sua matriz transposta correspondente é:

\[A^T = \left[\begin{matrix} 3 & 1 \\ 5 & 2 \\ 7 & 9 \end{matrix}\right] \]

E agora veja o código C que declara uma matriz 2x3 e gera a matriz transposta 3x2:

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

int main(int argc, char *argv[]){
  setlocale(LC_ALL,""); // para acentos do português
	
  // vamos declarar e construir uma matrix
  // 2x3 (duas linhas e três colunas
  int matriz[2][3] = {{3, 5, 7}, {1, 2, 9}};
  int i, j;  
    
  // vamos exibir os valores da matriz
  printf("Elementos da matriz:\n");
  for(i = 0; i < 2; i++){
    for(j = 0; j < 3; j++){
      printf("%5d  ", matriz[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
    
  // como temos uma matriz 2x3, a transposta deverá ser
  // 3x2, ou seja, três linhas e duas colunas
  int linhas = 3; // linhas da matriz original
  int colunas = 2; // colunas da matriz original
  int transposta[linhas][colunas]; 
    
  // e agora vamos preencher a matriz transposta
  for(i = 0; i < 2; i++){
    for(j = 0; j < 3; j++){
      transposta[j][i] = matriz[i][j];
    }
  }
    
  // vamos exibir os valores da matriz transposta
  printf("Elementos da matriz transposta:\n");
  for(i = 0; i < 3; i++){
    for(j = 0; j < 2; j++){
      printf("%5d  ", transposta[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");	
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Elementos da matriz:
    3      5      7  
    1      2      9  
Elementos da matriz transposta:
    3      1  
    5      2  
    7      9  



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

Como calcular o determinante de uma matriz 3x3 usando a Método de Sarrus em Python - Python para Álgebra Linear

Quantidade de visualizações: 5908 vezes
Os estudos da Geometria Analítica e Álgebra Linear envolvem, em boa parte de seus cálculos, a magnitude de vetores, ou seja, o módulo, tamanho, comprimento ou intensidade dos vetores. E isso não é diferente em relação às matrizes.

Quando uma matriz é envolvida nos cálculos, com muita frequência precisamos obter o seu determinante, que nada mais é que um número real associado à todas as matrizes quadradas.

Nesta dica mostrarei como obter o determinante de uma matriz quadrada de ordem 3, ou seja, três linhas e três colunas, usando o Método de Sarrus (somente matrizes 3x3). Note que é possível obter o mesmo resultado com o Teorema de Laplace, que não está restrito às matrizes quadradas de ordem 3. Veja também que não considerei as propriedades do determinante, o que, em alguns casos, simplifica muito os cálculos.

Então, vamos supor a seguinte matriz 3x3:



O primeiro passo é copiarmos a primeira e a segunda colunas para o lado direito da matriz. Assim:



Agora dividimos a matriz em dois conjuntos: três linhas diagonais descendentes e três linhas diagonais ascendentes:



Agora é só efetuar cálculos. Multiplicamos e somamos os elementos de cada conjunto, subtraindo o segundo conjunto do primeiro. Veja:

(1 x 5 x 9 + 2 x 6 x 7 + 3 x 4 x 8) - (7 x 5 x 3 + 8 x 6 x 1 + 9 x 4 x 2) = 0

Como podemos ver, o determinante dessa matriz é 0.

E agora veja o código Python no qual declaramos e instanciamos uma matriz 3x3, em seguida, calculamos o seu determinante:

# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np

# função principal do programa
def main():
  # vamos criar uma matriz 3x3
  m = np.array([(1, 2, 3), (2, 5, 2), (1, 3, 1)])
  
  # calcula o determinante usando a Regra de Sarrus
  det = ((m[0][0] * m[1][1] * m[2][2]) + (m[0][1]  
    * m[1][2] * m[2][0]) + (m[0][2] * m[1][0] * m[2][1])) - ((m[2][0] 
    * m[1][1] * m[0][2]) + (m[2][1]  * m[1][2] * m[0][0]) + (m[2][2] 
    * m[1][0] * m[0][1]))
    
  # mostramos o resultado
  print("O determinante da matriz é: %f" % det)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O determinante da matriz é: 2.0

É possível também obter o determinante de uma matriz (não restrita à dimensão 3x3) usando o método linalg.det() da biblioteca NumPy do Python. Veja o código a seguir:

# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np

# função principal do programa
def main():
  # vamos criar uma matriz 3x3
  m = np.array([(1, 2, 3), (2, 5, 2), (1, 3, 1)])
  
  # calcula o determinante usando apenas NumPy
  det = np.linalg.det(m)
    
  # mostramos o resultado
  print("O determinante da matriz é: %f" % det)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Veja que usei a mesma matriz e, usando apenas o método linalg.det() nós obtemos o mesmo resultado.


C# ::: C# + MySQL ::: MySqlCommand

Como gravar dados em uma tabela MySQL usando INSERT INTO e o comando ExecuteNonQuery() da classe MySqlCommand do C#

Quantidade de visualizações: 1406 vezes
Nesta dica mostrarei como inserir dados em uma tabela MySQL usando o comando SQL INSERT INTO e o comando ExecuteNonQuery() da classe MySqlCommand do C#. A tabela usada no exemplo contém os campos id, titulo, autor, paginas, data_cadastro. O campo id é auto-incremento e o campo data_cadastro é do tipo DATETIME. Por essa razão eu passei os valores NULL para o campo auto-incremento e o valor NOW() para o campo data_cadastro, de forma que a data e hora atual sejam gravadas.

Como se trata de uma operação INSERT, o método ExecuteNonQuery() retorna a quantidade de registros afetados pelo comando. No exemplo eu mostro como obter e exibir este valor.

Veja o código completo para o exemplo (incluindo a conexão com o banco de dados MySQL a partir do C#):

using System;
using System.Data;
using System.Windows.Forms;
using MySql.Data.MySqlClient;

namespace EstudosMySQL {
  public partial class Form1 : Form {
    public Form1() {
      InitializeComponent();
    }

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {
      // objeto de conexão
      MySqlConnection conn = null;

      // string de conexão
      string connStr = "server=localhost;user id=root; " +
        "password=osmar1234; database=estudos; pooling=false";

      try {
        conn = new MySqlConnection(connStr);
        conn.Open();

        if (conn.State == ConnectionState.Open) {
          // primeiro criamos um novo objeto MySqlCommand
          MySqlCommand comando = new MySqlCommand();
          // definimos a conexão para este comando
          comando.Connection = conn;

          // definimos o comando SQL a ser executado 
          comando.CommandText = "INSERT INTO livros (id, titulo, " + 
            autor, paginas, data_cadastro) " +
            "VALUES(NULL, 'JAVA PARA INICIANTES', " + 
            "'OSMAR J. SILVA', 740, NOW())";
          
          // e executamos o comando SQL
          int res = comando.ExecuteNonQuery();
          if (res > 0) {
            MessageBox.Show("Operação realizada com sucesso. " 
              + res + " linhas afetadas.");
          }
          else {
            MessageBox.Show("Deve ter acontecido alguma coisa. " 
              + res + " linhas afetadas.");
          }
        }
      }
      catch (MySqlException ex) {
        MessageBox.Show("Erro: " +
          ex.Message);
      }
    }
  }
}



C++ ::: C++ para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como somar os elementos da diagonal principal de uma matriz em C++

Quantidade de visualizações: 1783 vezes
A Matriz quadrada é um tipo especial de matriz que possui o mesmo número de linhas e o mesmo número de colunas, ou seja, dada uma matriz Anxm, ela será uma matriz quadrada se, e somente se, n = m, onde n é o número de linhas e m é o número de colunas.

Em geral as matrizes quadradas são chamadas de Matrizes de Ordem n, onde n é o número de linhas e colunas. Dessa forma, uma matriz de ordem 4 é uma matriz que possui 4 linhas e quatro colunas.

Toda matriz quadrada possui duas diagonais, e elas são muito exploradas tanto na matemática quanto na construção de algorítmos. Essas duas diagonais são chamadas de Diagonal Principal e Diagonal Secundária.

A diagonal principal de uma matriz quadrada une o seu canto superior esquerdo ao canto inferior direito. Veja:



Nesta dica veremos como calcular a soma dos valores dos elementos da diagonal principal de uma matriz usando C++. Para isso, só precisamos manter em mente que a diagonal principal de uma matriz A é a coleção das entradas Aij em que i é igual a j. Assim, tudo que temos a fazer é converter essa regra para código C++.

Veja um trecho de código C++ completo no qual pedimos para o usuário informar os elementos da matriz e em seguida mostramos a soma dos elementos da diagonal superior:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
   
using namespace std;
   
int main(int argc, char *argv[]){
  // vamos declarar e construir uma matriz de três linhas
  // e três colunas
  int linhas = 3, colunas = 3;
  int matriz[linhas][colunas];
  // guarda a soma dos elementos na diagonal principal
  int soma_diagonal = 0;
    
  // vamos ler os valores para os elementos da matriz
  for(int i = 0; i < linhas; i++){ // linhas
    for(int j = 0; j < colunas; j++){ // colunas
      cout << "Informe o valor para a linha " << i <<
	" e coluna " << j << ": "; 
      cin >> matriz[i][j];       
    }       
  }
     
  // vamos mostrar a matriz da forma que ela
  // foi informada
  cout << "\n";
  // percorre as linhas
  for(int i = 0; i < linhas; i++){ 
    // percorre as colunas
    for(int j = 0; j < colunas; j++){ 
      cout << matriz[i][j] << "   ";
    }
    // passa para a próxima linha da matriz
    cout << "\n";
  }
     
  // vamos calcular a soma dos elementos da diagonal   
  // principal
  for(int i = 0; i < linhas; i++){
    for(int j = 0; j < colunas; j++){
      if(i == j){
        soma_diagonal = soma_diagonal + matriz[i][j];
      }
    }
  }
     
  // finalmente mostramos a soma da diagonal principal
  cout << "\nA soma dos elementos da diagonal principal é: " 
    << soma_diagonal << "\n\n";
       
  system("PAUSE"); // pausa o programa
  return EXIT_SUCCESS;
}

Ao executar este código C++ nós teremos o seguinte resultado:

Informe o valor para a linha 0 e coluna 0: 3
Informe o valor para a linha 0 e coluna 1: 7
Informe o valor para a linha 0 e coluna 2: 9
Informe o valor para a linha 1 e coluna 0: 2
Informe o valor para a linha 1 e coluna 1: 4
Informe o valor para a linha 1 e coluna 2: 1
Informe o valor para a linha 2 e coluna 0: 5
Informe o valor para a linha 2 e coluna 1: 6
Informe o valor para a linha 2 e coluna 2: 8

3    7    9
2    4    1
5    6    8

A soma dos elementos da diagonal principal é: 15



PHP ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como remover espaços no início e no fim de uma string PHP usando a função trim()

Quantidade de visualizações: 3 vezes
The trim() function removes whitespaces and other predefined characters from both sides of a string.

A função trim() do PHP é muito útil quando precisamos excluir os espaços antes e depois de uma palavra, frase ou texto.

Veja um exemplo de seu uso:

<?php
  // uma frase contendo espaços no início e
  // no final
  $frase = "   PHP? Eu gosto de PHP.    ";
  
  // vamos remover os espaços no início e no fim
  $frase = trim($frase);
  
  // e mostramos o resultado
  echo "A frase é: " . $frase;
?>

Além dos espaços, a função trim() do PHP remove também os seguintes caracteres: "\0" (NULL), "\t" (Tabulação), "\n" (Nova linha), "\x0B" (Tabulação vertical), "\r" (Retorno para nova linha).


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de PHP

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