62
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7.1 Introdução

• Arrays– estruturas de dados– dados relacionados de um mesmo tipo– uma vez criados, mantém o mesmo tamanho

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7.2 Arrays

• Arrays– Grupo de variáveis

• Tendo o mesmo tipo• Tendo o mesmo nome

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Fig. 7.1 Um array de 12 elementos.

Nome do array (observe que todos os elementos do array têm o mesmo nome, c)

índice do elemento no array c

c[ 0 ]

c[ 1 ]c[ 2 ]

c[ 3 ]

c[ 4 ]

c[ 5 ]

c[ 6 ]

c[ 7 ]

c[ 8 ]

c[ 9 ]

c[ 10 ]

c[ 11 ]

-45

6

0

72

1543

-89

0

62

-3

1

6453

78

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7.2 Arrays (cont.)

• Índice– número da posição entre colchetes– Deve ser um número positivo ou uma expressão inteira

a = 5;b = 6;c[ a + b ] += 2;

• Soma 2 a c[ 11 ]

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7.2 Arrays (cont.)

• Examine o array c– c é o nome do array– c.length devolve o tamanho do vetor c– c tem 12 elementos ( c[0], c[1], … c[11] )

• O valor de c[0] é –45

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7.3 Declarando e Criando Arrays

• Declarando e Criando arrays– Arrays são objetos que ocupam memória– Criados dinamicamente com a palavra reservada new

int c[] = new int[ 12 ];– Equivalente a:

int c[]; // declara uma variável array c = new int[ 12 ]; // cria o array

• Podemos criar também arrays de objetosString b[] = new String[ 100 ];

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7.4 Exemplos Usando Arrays

• Declarando arrays• Criando arrays• Inicializando arrays• Manipulando os elementos de um array

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Criando e inicializando um array– Declare o array– Crie o array– Initialize os elementos do array

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InitArray.java

Linha 6Declara array como um array de ints

Linha 8Instancia um array de 10 posições. Cada int é inicializado com 0 por default

Linha 13array.length retorna o tamanho do array

Linha 14array[conta] retorna o inteiro indexado por conta

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InitArray.java

Cada posição do array é inicializada com 0 por default

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Inicializando um array– usando uma lista de inicializadores

• Items entre chaves ({})• Items em listas separadas por vírgulasint n[] = { 10, 20, 30, 40, 50 };

– Cria um array de 5 elementos– valor dos índices: 0, 1, 2, 3, 4

– Não é necessário usar a palavra reservada new

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InitArray.java

Linha 5Declara vetor como um array de ints

Linha 5O compilador usa a lista de inicialização para alocar o array

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InitArray.java

Cada elemento do vetor corresponde a um elemento na lista de inicializações

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Calculando o valor a ser armazenado em cada elemento do array– Inicializa os elementos de um array de inteiros com 10

inteiros positivos e pares

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InitArray.java

Linha 7 Declare vetor como um array de ints

Linha 7 Crie 10 ints para vetor

Linha 10Use o índice de vetor para atribuir valores aos elementos do array

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InitArray.java

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Somando os elementos de um array– Os elementos de um array podem representar uma série de

valores• Podemos somar estes valores

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Linha 5Declara array com uma lista de inicializadores

Linhas 8-9Soma todos os valores do array

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Usando histogramas para mostrar graficamente o conteúdo de um array– Histograma

• Imprima cada valor numérico como uma barra de asteriscos (*)

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Linha 5Declara array com uma lista de inicialização

Linhas 12 e 13Para cada elemento de array imprime o número correspondente de asteriscos

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Histograma.java

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Usando os elementos de um array como contadores– Use os elementos do vetor como uma série de contadores

para fazer alguma estatística dos dados

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RollDie.java

Linha 5Declara frequencia como um array de 7 ints

Linhas 7-8Gera aleatoriamente 6000 inteiros no intervalo 1-6

Linha 8Incrementa os elementos de frequencia nas posições associadas com o número aleatório gerado

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Usando arrays para analisar os resultados de pesquisas– 40 estudantes dão notas para a qualidade de alimentos

• Escala de 1-10: 1 significa horrível, 10 significa excelente– Coloque as 40 respostas em um array de inteiros– Apresente os resultados consolidados

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Linhas 5-13Declare respostas como um array para armazenar 40 respostas

Linha 15Declare frequencia como um array de 10 inteiros

Linhas 18-20Para cada resposta, incremente os valores do array frequencia na posição associada com a resposta

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7.4 Exemplos Usando Arrays (Cont.)

• Alguns pontos adicionais– Ao percorrer um array em um laço

• O índice não deve nunca se tornar negativo• O índice deve ser menor do que o número total de elementos

– Quando ocorre uma referência inválida a um elemento de um array:

• Java gera uma exceção: ArrayIndexOutOfBoundsException

– Veremos o tratamento de exceções mais tarde

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7.5 Referências e Passagem de Parâmetros por Referência

• Duas formas de passar argumentos para os métodos– Passagem por valor

• Uma cópia do valor do argumento é passada para o método invocado

• em Java, todo tipo primitivo é passado por valor– Passagem por referência

• O método que invoca, dá ao método invocado acesso direto ao seus dados

• O método invocado pode manipular esses dados• Desempenho melhor do que a passagem por valor• em Java, todo objeto é passado por referência

– em Java, arrays são objetos• Portanto, arrays são passados para os métodos por

referência

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7.6 Passando Arrays para Métodos

• Para passar um array como argumento para um método– Escreva o nome do array sem os colchetes

• O Array temperaturas é declarado como int temperaturas = new int[ 24 ];

• A chamada do método modificaArray(temperaturas );

• Passa o array temperaturas para o método modificaArray

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OutlineDeclara um array de 5

inteiros com uma lista de inicialização

Passa o array por referência para o método modificaArray

Passa array[3] por valor para o método

modifyElement

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OutlineO método modificaArray manipula diretamente o array

O método modificaElemento manipula

uma cópia do tipo primitivo

O tipo primitivo original não é modificado

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OutlineO objeto, passado por referência, é modificado

O tipo primitivo, passado por valor, não é modificado

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7.7 Ordenando Arrays

• Ordenando dados– Atraiu intensas pesquisas na área da ciência da computação– método da Bolha

• Valores menores "borbulham" em direção ao início do array• Valores maiores "afundam" em direção ao final do array• Usa laços aninhados para efetuar múltiplas passagens pelo

array– Cada passo compara pares de elementos contíguos do

array• Os pares são mantidos inalterados se eles já estão em

ordem crescente (ou se são iguais)• Os elementos do par trocam de posição se eles estão

em ordem decrescente

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Linha 3Declare um array de 10 posições com uma lista de inicializações

Linhas 9-20O método da bolha (bubbleSort) para ordenar o array

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7.8 Busca em Arrays: Busca Linear e Busca Binária

• Busca– Procurando elementos em arrays de grandes dimensões

• Determine se o array contém valores que casam com a chave de busca

– busca linear– busca binária

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7.8 Busca em Arrays: Busca Linear e Busca Binária (Cont.)

• Busca Linear– Compare cada elemento do array com a chave de busca

• Se a chave de busca for encontrada retorne o índice da posição onde ela foi encontrada

• Se a chave de busca não for encontrada, retorne -1 (índice inválido)

– Funciona melhor para arrays pequenos ou não ordenados– Ineficiente para arrays com muitos elementos

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Linha 3Declara e instancia um array de 100 ints

Linhas 5-6preenche array com inteiros pares

Linha 10Percorre array usando um laço

Lines 11-14Se o elemento na posição i é igual à chave de busca, interrompe a busca

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7.8 Busca em Arrays: Busca Linear e Busca Binária (Cont.)

• busca binária– Eficiente para arrays grandes e ordenados– Elimina metade dos elementos a cada comparação

• Compara o elemento do meio do array com a chave de busca– Se o elemento é igual a chave de busca

• Retorna o índice da posição corrente– Se o elemento é menor do que a chave

• Repete a busca na metade de cima do array– Se o elemento é maior do que a chave

• Repete a busca metade de baixo do array– Continue a busca até que:

• o elemento do meio é igual a chave de busca (sucesso)• O conjunto de números não pesquisados contém apenas

um elemento e este não é igual à chave (falha)

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OutlineDeclara e instancia um array de

15 posições

Preenche array com números pares

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OutlineSe a chave de busca é igual ao elemento do meio do array,

interrompe a busca

Se a chave de busca é menor do que o elemento do meio do array, repete a busca na

metade de baixo do array

Se a chave de busca é maior do que o elemento do meio do

array, repete a busca na metade de cima do array

Constrói a String de saída usada para imprimir o intervalo sendo

pesquisado

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7.9 Arrays Multidimensionais

• Arrays Multidimensionais– Tabelas com linhas e colunas

• Arrays bidimensionais• Declaração de um array bidimensional b[2][2]int b[][] = { { 1, 2 }, { 3, 4 } };– 1 e 2 inicializam b[0][0] e b[0][1]– 3 e 4 inicializam b[1][0] e b[1][1]

int b[][] = { { 1, 2 }, { 3, 4, 5 } };– linha 0 contém os elementos 1 e 2– linha 1 contém os elementos 3, 4 e 5

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7.9 Arrays Multidimensionais (Cont.)

• Criando arrays multidimensionais– Podem ser alocados dinamicamente

• array 3-por-4 int b[][]; b = new int[ 3 ][ 4 ];

• As linhas podem ter diferentes números de colunas int b[][]; b = new int[ 2 ][ ]; // aloca linhas b[ 0 ] = new int[ 5 ]; // aloca a linha 0 b[ 1 ] = new int[ 3 ]; // aloca a linha 1

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Fig. 7.13 Array bidimensional com 3 linhas e 4 colunas.

a[ 1 ][ 0 ] a[ 1 ][ 1 ] a[ 1 ][ 2 ] a[ 1 ][ 3 ]

Linha 0

Linha 1

Linha 2

Coluna 0 Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3

índice da Linha

nome do array

índice da Coluna

a[ 0 ][ 0 ] a[ 0 ][ 1 ] a[ 0 ][ 2 ] a[ 0 ][ 3 ]

a[ 2 ][ 0 ] a[ 2 ][ 1 ] a[ 2 ][ 2 ] a[ 2 ][ 3 ]

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OutlineDeclara array1 um array 2 x 3

Declara array2 um array de 3 linhas e número variável de colunas

array[linha].length retorna o número de colunas associadas com o índice

linha

Use a notação de dois colchetes para acessar os valores no array

bidimensional

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Outro exemplo

• DoubleArray.java

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ArrayDoubles

Declara notascomo um array 3-por-4

Cada linha representa um estudante; cada coluna representa a nota de

uma prova

Determina o mínimo e o máximo para todos os

estudantes

Determina a média para cada estudante

Usa laços aninhados para procurar a menor nota

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ArrayDoubles

Usa laços aninhados para procurar a maior nota

O método media recebe as notas de um aluno como

parâmetro

Calcula a soma dos elementos do array

Divide pelo número de elementos para obter a

média

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