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Você está aqui: Lisp ::: Fundamentos da Linguagem ::: Operadores Aritméticos

Como usar o operador de incremento 1+ da linguagem LISP

Quantidade de visualizações: 498 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos incrementar o valor de uma variável numérica em 1 usando o operador 1+ da linguagem LISP (e AutoLISP para programadores AutoCAD). Note que este operador atual sobre o seu argumento e retorna o valor do argumento aumentado em 1.

Veja o código LISP completo para o exemplo:

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; programa LISP que demonstra o uso do operador
; de incremento
(let((valor))
  ; inicialmente vamos definir o valor
  ; como 10
  (setq valor 10)
  (format t "O valor atual é: ~D~%" valor)
  
  ; agora vamos incrementar o valor em 1
  (setq valor (1+ valor))
  (format t "O novo valor é: ~D~%" valor)
  
  ; vamos incrementar o valor em 1 novamente
  (setq valor (1+ valor))
  (format t "O novo valor é: ~D" valor)
)

Ao executar este código LISP nós teremos o seguinte resultado:

O valor atual é: 10
O novo valor é: 11
O novo valor é: 12

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Lisp ::: Dicas & Truques ::: Geometria, Trigonometria e Figuras Geométricas

Como calcular a área de um círculo em LISP dado o raio do círculo

Quantidade de visualizações: 1015 vezes
A área de um círculo pode ser calculada por meio do produto entre a constante PI e a medida do raio ao quadrado (r2). Comece analisando a figura abaixo:



Sendo assim, temos a seguinte fórmula:



Onde A é a área, PI equivale a 3,14 (aproximadamente) e r é o raio do círculo.

O raio é a medida que vai do centro até um ponto da extremidade do círculo. O diâmetro é a medida equivalente ao dobro da medida do raio, passando pelo centro do círculo e dividindo-o em duas partes. A medida do diâmetro é 2 * Raio.

Veja agora um código Common Lisp completo que calcula a área de um círculo mediante a informação do raio:

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; Vamos definir as variáveis que vamos
; usar no programa
(defvar raio)
(defvar area)

; Este o programa principal
(defun AreaCirculo()
  ; Vamos ler o raio do círculo
  (princ "Informe o raio do círculo: ")
  ; talvez o seu compilador não precise disso
  (force-output)
  ; atribui o valor lido à variável raio
  (setq raio (read))
  
  ; calcula a área do círculo
  (setq area (* pi (expt raio 2)))
  
  ; E mostramos o resultado
  (format t "A área do círculo de raio ~F é ~F" raio
    area)
)

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

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

Informe o raio do círculo: 5
A area do círculo de raio 5 é igual a 78.539816

A circunferência é um conjunto de pontos que estão a uma mesma distância do centro. Essa distância é conhecida como raio. A circunferência é estudada pela Geometria Analítica e, em geral, em um plano cartesiano. O círculo, que é formado pela circunferência e pelos infinitos pontos que preenchem seu interior, é estudado pela Geometria Plana, pois ele ocupa um espaço e pode ter sua área calculada, diferentemente da circunferência.


Lisp ::: Fundamentos da Linguagem ::: Variáveis e Constantes

Como declarar variáveis globais em Lisp usando as funções defvar e defparameter

Quantidade de visualizações: 922 vezes
Em algumas situações nós precisamos declarar variáveis globais em Lisp, ou melhor, em Common Lisp, que é a padronização da Lisp que adotamos para estas dicas.

Variáveis globais em Common Lisp se comportam de forma idêntica àquelas de outras linguagens de programação, ou seja, possuem valores permanentes por todo o sistema Lisp e mantém seus valores até que novos valores são especificados.

Se quisermos, por exemplo, a partir do corpo de uma função acessar uma variável fora dela, então esta variável deverá ser declarada globalmente.

Em Common List nós podemos declarar variáveis globais usando as funções defvar e defparameter. Vamos ver exemplos envolvendo as duas e no final desta dica eu mostro a diferença.

Veja um trecho de código Common Lisp na qual declaramos uma variável global chamada valor e a acessamos de dentro de uma função:

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; vamos declarar uma variável global
(defvar valor 10)

; vamos mostrar o valor atual da variável global
(format t "O valor da variável global é ~D" valor)

; agora vamos acessar a variável global
; de dentro de uma função
(defun ModificaValor()
  ; vamos alterar o valor da variável global
  (setq valor 50)
)

; chamamos a função ModificaValor
(ModificaValor)

; e checamos se o valor da variável global foi
; mesmo alterado
(terpri)
(format t "O valor da variável global é ~D" valor)

Ao executar este código Common List nós teremos o seguinte resultado:

O valor da variável global é 10
O valor da variável global é 50

Veja agora um trecho de código Common Lisp no qual usamos a função defparameter para declarar e inicializar as variáveis globais:

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; vamos declarar três variáveis globais
(defparameter *a* 5)
(defparameter *b* 3)
(defparameter *soma* 0)

; agora vamos acessar as variáveis globais
; de dentro de uma função
(defun Somar()
  ; vamos somar as duas variáveis globais
  ; e guardar o resultado em uma terceira
  ; variáveis global
  (setq *soma* (+ *a* *b*))
)

; chamamos a função Somar
(Somar)

; e mostramos o resultado da soma
(format t "A soma das variáveis globais é ~D" *soma*)

Ao executar este novo código Common Lisp nós teremos o seguinte resultado:

A soma das variáveis globais é 8

Note que coloquei asteríscos (*) ao redor dos nomes das variáveis globais. Esta é uma prática comum entre programadores Lisp e altamente recomendado pelo comunidade, pois facilita a distinção entre variáveis globais e locais.

Então, qual é a diferença entre defvar e defparameter?

A primeira delas é que a função defparameter nos obriga a informar o valor inicial para a variável global, enquanto a função defvar não o faz.

A segunda diferença é que, ao redefinirmos o valor de uma variável global usando defparameter, o valor armazenado anteriormente será sobreposto, enquanto a função defvar não altera o valor anterior.


Lisp ::: LISP para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como converter Coordenadas Polares para Coordenadas Cartesianas em LISP - LISP para Engenharia

Quantidade de visualizações: 655 vezes
Nesta nossa série de LISP e AutoLISP para Geometria Analítica e Álgebra Linear, mostrarei um código 100% funcional para fazer a conversão entre coordenadas polares e coordenadas cartesianas. 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 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, __$\theta__$).

Já 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).

Antes de prosseguirmos, veja uma imagem demonstrando os dois sistemas de coordenadas:



A fórmula para conversão de Coordenadas Polares para Coordenadas Cartesianas é:

x = raio × coseno(__$\theta__$)
y = raio × seno(__$\theta__$)

E aqui está o código LISP completo que recebe as coordenadas polares (r, __$\theta__$) e retorna as coordenadas cartesianas (x, y):

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; programa LISP que converte Coordenadas Polares
; em Coordenadas Cartesianas
(let((raio)(theta)(graus)(x)(y))
  ; vamos ler o raio e o ângulo
  (princ "Informe o raio: ")
  (force-output)
  (setq raio (read))
  (princ "Informe o theta: ")
  (force-output)
  (setq theta (read))
  (princ "Theta em graus (1) ou radianos (2): ")
  (force-output)
  (setq graus (read))
  
  ; o theta está em graus?
  (if(eq graus 1)
    (setq theta (* theta (/ pi 180.0)))    
  )
  
  ; fazemos a conversão para coordenadas cartesianas 
  (setq x (* raio (cos theta)))
  (setq y (* raio (sin theta)))
  
  ; exibimos o resultado
  (format t "As Coordenadas Cartesianas são: (x = ~F, y = ~F)"
    x y)
)

Ao executar este código LISP nós teremos o seguinte resultado:

Informe o raio: 1
Informe o theta: 1.57
Theta em graus (1) ou radianos (2): 2
As Coordenadas Cartesianas são: (x = 0,00, y = 1,00)


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

Exercícios Resolvidos de Lisp - Como converter quilômetros em metros, centímetros e milímetros usando Lisp

Quantidade de visualizações: 835 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa em Common Lisp para converter quilômetros em metros, centímetros e milímetros. Seu programa deverá pedir para o usuário informar a quantidade de quilômetros e exibir as conversões solicitadas.

Como sabemos, um Quilômetro = 1000 Metros, 100.000 Centímetros ou 1.000.000 Milímetros.

Seu programa deverá exibir uma saída parecida com:

Informe a distância em quilômetros: 2.5
Distância em Quilômetros: 2.5
Distância em Metros: 2500.0
Distância em Centímetros: 250000.0
Distância em Milímetros: 2500000.0
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Common Lisp:

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; Variáveis usadas na resolução do problema
(let ((quilometros)(metros)(centimetros)(milimetros))
  ; vamos ler a quantidade de quilômetros
  (princ "Informe a distância em quilômetros: ")
  ; talvez o seu compilador não precise disso
  (force-output)
  ; atribui o valor lido à variável quilometros
  (setq quilometros (read))
  
  ; vamos calcular a distância em metros
  (setq metros (* quilometros 1000.0))
  ; vamos calcular a distância em centímetros
  (setq centimetros (* quilometros 100000.0))
  ; e agora a distância em milímetros
  (setq milimetros (* quilometros 1000000.0))
  
  ; E mostramos o resultado
  (format t "Distância em Quilômetros: ~F" quilometros)
  (format t "~%Distância em Metros: ~F" metros)
  (format t "~%Distância em Centímetros: ~F" centimetros)
  (format t "~%Distância em Milímetros: ~F" milimetros)
)



Lisp ::: Dicas & Truques ::: Passos Iniciais

O que é Lisp e como escrever seu primeiro programa nessa linguagem de programação

Quantidade de visualizações: 1404 vezes
O que é Common Lisp?

A linguagem de programação ANSI Common Lisp, ou simplesmente Common Lisp, é uma implementação específica da linguagem de programação Lisp multi-paradigma que suporta programação funcional e procedural.

Sua especificação foi criada por Guy L. Steele nos anos 1980 a partir da linguagem Lisp com o intuito de combinar aspectos de diversos dialetos Lisp anteriores, incluindo Scheme. Foi proposto inicialmente o nome de "Standard Lisp" para a linguagem, mas em virtude de um dialeto Lisp já existir com este nome, se buscou um nome similar, resultando no nome "Common Lisp".

Em 1994 foi publicada no padrão ANSI Information Technology - Programming Language - Common Lisp, registro X3.226-1994 (R1999). É bem maior e semanticamente mais complexa que Scheme uma vez que foi projetada para ser uma linguagem comercial e ser compatível com os diversos dialetos Lisp dos quais derivou.

Como baixar, instalar e testar a Common Lisp no Windows?

Embora exista uma quantidade enorme de compiladores Lisp disponíveis atualmente, minha pesquisa recaiu sobre o Steel Bank Common Lisp (SBCL), que pode ser baixado no endereço http://www.sbcl.org. No meu Windows 10 eu baixei o instalador sbcl-2.2.3-x86-64-windows-binary.msi, com o tamanho de 11.7Mb.

Finalizada a instalação, vamos testar nossa distribuição do Bank Common Lisp (SBCL). Para isso, abra um janela de terminal e navegue até o diretório de instalação do SBCL:

C:\Users\Osmar>cd C:\Program Files\Steel Bank Common Lisp

Se você vir um arquivo sbcl.exe dentro deste diretório nós já temos a indicação de que tudo correu bem. Tudo que temos a fazer é chamar este arquivo na linha de comando:

C:\Program Files\Steel Bank Common Lisp>sbcL

Você verá as seguintes informações na sua tela:

This is SBCL 2.2.3, an implementation of ANSI Common Lisp.
More information about SBCL is available at <http://www.sbcl.org/>.

SBCL is free software, provided as is, with absolutely no warranty. It is mostly in the public domain; some portions are provided under BSD-style licenses. See the CREDITS and COPYING files in the distribution for more information.
*

Note que o cursor já está esperando comandos, uma vez que estamos no modo interativo. Assim, digite o seguinte comando:

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* (+ 5 (* 2 4))

Pressione Enter. Se você vir o valor 13, então é sinal de que o SBCL está funcionando 100% e já podemos prosseguir.

Para sair do modo interativo do SBCL, digite:

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* (quit)

Como escrever um programa em Common List e carregá-lo no SBCL

Agora vamos ver como podemos escrever um programa Common Lisp, salvá-lo em arquivo e carregá-lo a partir do compilador Steel Bank Common Lisp (SBCL). Para isso, abra o seu editor de códigos favorito e digite a seguinte listagem:

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; Este programa talvez seja um dos mais básicos
; que podem ser escritos em Common Lisp
(defun Primeiro()
  ; Vamos mostrar uma mensagem de boas-vindas
  (write-line "Bem-vindo(a) à Common Lisp")
)

; Efetua uma chamada automática ao programa
(Primeiro)

Para executar este programa, basta chamar o SBCL pela linha de comando, da seguinte forma:

C:\Program Files\Steel Bank Common Lisp>sbcl --script C:\estudos_common_lisp\Primeiro.lsp

Se o seu código estiver correto, sem nenhum erro de sintáxe, você verá o seguinte texto:

Bem-vindo(a) à Common Lisp

Pronto! Agora é só aproveitar as nossas dicas, truques e exercícios resolvidos de Common Lisp para aprender ainda mais. Bons estudos.


Lisp ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como calcular MMC em Lisp - Como calcular o Mínimo Múltiplo Comum na linguagem Lisp

Quantidade de visualizações: 835 vezes
O Mínimo Múltiplo Comum (MMC), ou LCM (Least Common Multiple) é um tipo de operação matemática utilizada para encontrar o menor número positivo, diferente de 0 (zero), que é múltiplo ao mesmo tempo de dois ou mais números. O MMC é utilizado, por exemplo, na soma e subtração de frações - quando é necessário um denominador comum.

Nesta dica mostrarei como podemos calcular o MMC de dois números inteiros informados pelo usuário. Veja o código Common Lisp completo:

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; variáveis que vamos usar no programa
(let ((num1)(num2)(maior)(mmc))
  ; Vamos ler o primeiro número
  (princ "Informe o primeiro número: ")
  ; talvez o seu compilador não precise disso
  (force-output)
  ; atribui o valor lido à variável num1
  (setq num1 (read))
   
  ; Vamos ler o segundo número
  (princ "Informe o segundo número: ")
  ; talvez o seu compilador não precise disso
  (force-output)
  ; atribui o valor lido à variável num2
  (setq num2 (read)) 
   
  ; agora escolhemos o maior número
  (cond ((> num1 num2)(setq maior num1))
    (t (setq maior num2))
  )
  
  ; e entramos em um laço loop
  (loop
    ; testa se o maior é divisível por num1 e por num2
    (cond ((and (= 0 (rem maior num1))(= 0 (rem maior num2))) 
      ; mmc recebe o maior e sai do laço
      (setq mmc maior)(return)))
		
    ; incrementa o valor da variável maior	
    (setq maior (+ maior 1))
  )
  
  ; mostra o resultado
  (format t "O MMC dos dois números é ~D" mmc)
)

Ao executarmos este código Common Lisp nós teremos o seguinte resultado:

Informe o primeiro número: 6
Informe o segundo número: 3
O MMC dos dois números é: 6

Note que a linguagem Common Lisp possui uma função LCM() que permite calcular o MMC de dois ou mais números. Minha intenção com essa dica foi mostrar como o cálculo do MMC é feito em Common Lisp.


Lisp ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como testar se um número é par ou ímpar em Lisp

Quantidade de visualizações: 928 vezes
Muitas vezes precisamos saber se um determinado número é par ou ímpar. Isso pode ser feito em Common Lisp usando-se a função REM, que retorna o resto de uma divisão por inteiros.

Veja o exemplo a seguir:

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; variáveis que vamos usar no programa
(let ((num))
  ; Vamos ler um número inteiro
  (princ "Informe um valor inteiro: ")
  ; talvez o seu compilador não precise disso
  (force-output)
  ; atribui o valor lido à variável num
  (setq num (read))
   
  ; vamos testar se o número informado é par ou ímpar 
  (cond
    ((= 0 (rem num 2))
      (princ "Você informou um número par"))
    (T (princ "Você informou um número ímpar"))
  )
)

Ao executar este programa Common Lisp nós teremos o seguinte resultado:

Informe um valor inteiro: 8
Você informou um numero par

É importante observar que a maioria das implementações Lisp fornecem as funções EVENP e ODDP que permitem testar se um número é par ou ímpar. O objetivo dessa dica foi fazer uma comparação entre a Common Lisp e outras linguagens de programação na realização desta tarefa.


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: 967 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:

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; 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)



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