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Como usar a busca binária em C - Pesquisa binária na linguagem C

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A busca binária, ou pesquisa binária, é um algoritmo eficiente para encontrar um item em uma lista (vetor ou array) ordenada. Sim, os itens devem, obrigatoriamente, estar ordenados.

O processo é bem simples. A busca binária começa a partir do meio da lista e compara o item nesta posição com o valor sendo pesquisado. Se o valor não for encontrado e for menor que o item no meio da lista, o algoritmo passa para a porção à esquerda da lista, eliminando, assim, metade dos elementos do vetor ou array (a porção maior que o valor pesquisado).

Se o valor não for encontrado e for maior que o item no meio da lista, então a busca reinicia a partir da metade da sub-lista à direita (os itens maiores que o valor pesquisado). Essa divisão continua até que o valor seja encontrado ou não seja mais possível dividir a lista pela metade.

Se um array ou vetor possuir 100 elementos e usarmos a busca binária nele, precisaremos efetuar no máximo 7 tentativas para encontrar o valor desejado. Se a lista possuir 4 bilhões de itens nós teremos que fazer no máximo 32 tentativas.

Isso acontece porque a pesquisa binária é executada em tempo logarítmico, ou seja, log2 n, onde n é a quantidade de itens no vetor. Dessa forma, se tivemos 1.000 itens em um array, log2 1000 = 10 tentativas. Lembre-se de que, na programação log e log2 retornam resultados diferentes: log(10) = 2.302585092994046 enquanto log2(10) = 3.321928094887362. Na análise da busca binária nós usamos sempre log2.

Vamos agora ver como podemos codificar a busca binária em C. Veja o código a seguir:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>

#define TAM_ARRAY 10

// função principal do programa
int main(int argc, char *argv[]){
  setlocale(LC_ALL,""); // para acentos do português
  
  // variáveis para ajudar na resolução do problema
  int i, numero, esquerda, direita, meio, encontrado;
  
  // vamos criar uma um vetor ordenado de inteiros
  int valores[] = {3, 5, 7, 8, 9, 12, 43, 50, 52, 60};
  
  // vamos mostrar os elementos do vetor
  printf("Os valores do array são: ");
  for(i = 0; i < TAM_ARRAY; i++){
    printf("%d, ", valores[i]);
  }
  
  // vamos pedir o item a ser pesquisado
  printf("\n\nInforme o número a ser pesquisado: ");
  scanf("%d", &numero);

  // agora vamos pesquisar o número no array usando a pesquisa
  // binária
  // a variável esquerda aponta para o primeiro elemento do vetor
  esquerda = 0;
  // a variável direita aponta para o último elemento do vetor
  direita = TAM_ARRAY - 1;
  // para indicar se o valor foi encontrado
  encontrado = 0;

  // enquanto houver mais de um elemento a ser comparado
  while (esquerda <= direita){
    // obtemos o elemento na metade da lista
    meio = (esquerda + direita) / 2;
    
    // fazemos a comparação
    if (numero == valores[meio]){
      printf("O número foi encontrado no índice %d", meio);
      encontrado = 1;  
      break; // sai do laço
    }
        
    // o item atual é maior que o valor pesquisado?
    if (valores[meio] > numero){
      direita = meio - 1;
    }  
    // o item atual é menor que o valor pesquisado?
    else{
      esquerda = meio + 1;
    }
  }
    
  // o valor foi encontrado?
  if (!encontrado){
    printf("O valor pesquisado não foi encontrado");  
  }
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Os valores da lista são: [3, 5, 7, 8, 9, 12, 43, 50, 52, 60]
Informe o número a ser pesquisado: 9
O número foi encontrado no índice 4

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C ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Estruturas de Controle

Exercício Resolvido de C - Como testar se um ano é bissexto em C - Um programa que lê um ano com quatro dígitos e informa se ele é bissexto ou não

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Pergunta/Tarefa:

Chama-se ano bissexto o ano ao qual é acrescentado um dia extra, ficando ele com 366 dias, um dia a mais do que os anos normais de 365 dias, ocorrendo a cada quatro anos (exceto anos múltiplos de 100 que não são múltiplos de 400). Isto é feito com o objetivo de manter o calendário anual ajustado com a translação da Terra e com os eventos sazonais relacionados às estações do ano. O último ano bissexto foi 2012 e o próximo será 2016.

Um ano é bissexto se ele for divisível por 4 mas não por 100, ou se for divisível por 400.

Escreva um programa C que pede ao usuário um ano com quatro dígitos e informa se ele é bissexto ou não.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o ano: 2024
O ano informado é bissexto.
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando C console:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
  
int main(int argc, char *argv[]){
  int ano;
	
  setlocale(LC_ALL,""); // para acentos do português
  
  // vamos solicitar que o usuário informe um ano
  printf("Informe o ano: ");
  scanf("%d", &ano);
	
  // vamos verificar se o ano informado é bissexto
  if(((ano % 4 == 0) && (ano % 100 != 0)) || (ano % 400 == 0)){
    printf("\nO ano informado é bissexto.\n");  
  }
  else{
    printf("\nO ano informado não é bissexto.\n");  
  }
    
  printf("\n\n");
  system("pause");
  return 0;
}



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

Como escrever uma função strtolower() para transformar uma palavra inteira em letras minúsculas usando a linguagem C

Quantidade de visualizações: 9851 vezes
O C padrão não possui uma função para transformar todas as letras de uma palavra em minúsculas, embora alguns compiladores a forneça.

O que temos é a função:

    
int tolower(int c);


que permite transformar um caractere em seu correspondente minúsculo. Podemos tirar vantagem disso e escrever uma função strtolower() personalizada. Veja a listagem logo abaixo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void strtolower(char *string){
  while(*string){
    *string = tolower(*string);
    string++;
  }
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  char frase[] = "PROGRAMANDO EM C";
  strtolower(frase);
   
  printf("%s\n\n", frase);
   
  system("PAUSE");  
  return 0;
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

programando em c
Pressione qualquer tecla para continuar...


C ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Engenharia Civil - Cálculo Estrutural

Exercícios Resolvidos de C - Como calcular as reações de apoio, momento de flexão máxima e forças cortantes em uma viga bi-apoiada com carga distribuída retangular usando C

Quantidade de visualizações: 792 vezes
Pergunta/Tarefa:

Veja a seguinte figura:



Nesta imagem temos uma viga bi apoiada com uma carga q distribuída de forma retangular a uma distância l. Para fins didáticos, vamos considerar que a carga q será em kN/m e a distância l será em metros. O apoio A é de segundo gênero e o apoio B é de primeiro gênero.

Escreva um programa C que solicita ao usuário que informe o valor da carga q e a distância l entre os apoios A e B. Em seguida mostre os valores das reações nos apoios A e B, o momento de flexão máxima da viga e o momento de flexão para uma determinada distância (que o usuário informará) a partir do apoio A.

Mostre também as forças cortantes nos apoios A e B. Lembre-se de que, para uma carga distribuída de forma retangular, o diagrama de momento fletor é uma parábola, enquanto o diagrama de cortante é uma reta (com o valor zero para a força cortante no meio da viga).

Sua saída deve ser parecida com:

Valor da carga em kN/m: 10
Distância em metros: 13

A reação no apoio A é: 65.000000 kN
A reação no apoio B é: 65.000000 kN
O momento fletor máximo é: 211.250000 kN

Informe uma distância a partir do apoio A: 4
O momento fletor na distância informada é: 180.000000 kN

A força cortante no apoio A é: 65.000000 kN
A força cortante no apoio B é: -65.000000 kN
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando C:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
  // variáveis usadas na resolução do problema
  float carga, distancia, reacao_a, reacao_b;
  float flexao_maxima, distancia_temp, flexao_distancia;
  float cortante_a, cortante_b;
  
  // vamos pedir para o usuário informar o valor da carga
  printf("Valor da carga em kN/m: ");
  scanf("%f", &carga);
  
  // vamos pedir para o usuário informar a distância entre os apoios
  printf("Distancia em metros: ");
  scanf("%f", &distancia);
  
  // vamos calcular a reação no apoio A
  reacao_a = (1.0 / 2.0) * carga * distancia;
  
  // vamos calcular a reação no apoio B
  reacao_b = reacao_a;
  
  // vamos calcular o momento fletor máximo
  flexao_maxima = (1.0 / 8.0) * carga * pow(distancia, 2.0);
  
  // e mostramos o resultado
  printf("\nA reacao no apoio A e: %f kN", reacao_a);
  printf("\nA reacao no apoio B e: %f kN", reacao_b);
  printf("\nO momento fletor maximo e: %f kN", flexao_maxima);
  
  // vamos pedir para o usuário informar uma distância a
  // partir do apoio A
  printf("\n\nInforme uma distancia a partir do apoio A: ");
  scanf("%f", &distancia_temp);
  // vamos mostrar o momento fletor na distância informada
  if (distancia_temp > distancia) {
    printf("\nDistancia invalida.\n");
  }
  else {
    flexao_distancia = (1.0 / 2.0) * carga * distancia_temp * 
      (distancia - distancia_temp);
    printf("O momento fletor na distancia informada e: %f kN", 
      flexao_distancia);  
  }
  
  // vamos mostrar a força cortante no apoio A
  cortante_a = (1.0 / 2.0) * carga * distancia;
  printf("\n\nA forca cortante no apoio A e: %f kN", cortante_a);
  
  // vamos mostrar a força cortante no apoio B
  cortante_b = cortante_a * -1;
  printf("\nA forca cortante no apoio B e: %f kN\n\n", cortante_b);
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}



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