Aula Prática #02 - Input/Output e Mooshak
(semana de 25/02 a 01/03)

// Importa a classe Scanner, que será usada para leitura de dados
import java.util.Scanner;

public class Sum {
   public static void main(String[] args) {

      // Cria um objecto Scanner para ler da entrada padrão ("standard input")
      Scanner stdin = new Scanner(System.in);

      // Chama o método nextInt() para ir buscar o próximo inteiro
      int a = stdin.nextInt();
      int b = stdin.nextInt();

      // Imprime a soma dos dois números
      System.out.println(a+b);
   }

}

import java.util.Scanner;

public class Count {
   public static void main(String[] args) {
	
      Scanner stdin = new Scanner(System.in);
		
      // Ciclo para iterar sobre todas as linhas do input
      int counter = 0;
      while (stdin.hasNextLine()) {
         counter++;
         String s = stdin.nextLine();
         System.out.println(counter + ": " + s);
      }
   }
}

Exercício 3) Usando arrays

import java.util.Scanner;

public class ReadNumbers {

   // Escrever os numeros guardados num array no stdout
   static void writeArray(int v[]) {
      for (int i=0; i<v.length; i++)          
         System.out.println("v[" + i + "] = " + v[i]);      
   }
   
   public static void main(String[] args) {

      Scanner stdin = new Scanner(System.in);

      int v[] = new int[10];     // Cria um novo array com espaço para 10 inteiros           
      int n = stdin.nextInt();   // Ler a quantidade de numeros que se seguem
      
      for (int i=0; i<n; i++)    // Ler os numeros a partir do stdin
         v[i] = stdin.nextInt();
      
      writeArray(v);             // Chamar procedimento que escreve
   }
}

1. Executando o código.
   Compile e execute este código, redirecionando o input a partir do ficheiro numbers.txt
   $ java ReadNumbers < numbers.txt
2. Posições do array por preencher.
   Substitua o 10 no início do input por um 5 e execute novamente o programa. O que acontece? Porquê? Note como o atributo length de um array indica o tamanho que foi alocado, e não o número de posições "preenchidas". Note também qual o valor por omissão de um inteiro.
3. Saindo fora dos limites do array. (ArrayIndexOutOfBoundsException)
   Mude o ficheiro de input para passar a conter 11 números (mude a primeira linha para 11 e acrescente um número no final da segunda linha) e execute novamente o programa. O que acontece? Porquê? Note que ao contrário do C, o Java indica explicitamente quando saimos fora dos limites de um array.
   Modifique o programa para passar a aceitar uma qualquer quantidade de números inteiros (a que for indicada na primeira linha de input) e teste a sua alteração.
4. Calculando a amplitude.
   Acrescente uma função que recebe um array e devolve um inteiro indicando a amplitude (diferença entre máximo e mínimo) dos valores guardados no array. Teste o seu funcionamento e certifique-se funciona independentemente da magnitude dos números (podem ser tão pequenos - incluindo números negativos - ou grandes como quiserem, assumindo que cabem num int).

Exercício 4) O meu primeiro problema no Mooshak

Nesta unidade curricular vamos usar o sistema Mooshak para avaliar automaticamente os programas feitos (ver ajuda do Mooshak).

• Para qualquer submissão é possível visualizar o resultado obtido em cada um dos testes feitos ao código submetido. É também possível aceder aos testes públicos onde o programa submetido não responde correctamente. Para isso basta carregar no resultado da submissão, que aparece a sublinhado na listagem.

Para aceder ao sistema use o seu login (sem "up") e password correspondente à conta que tem no DCC.
(se tiver problemas em aceder envie um email ao docente Pedro Ribeiro)

1. Resolva e submeta com sucesso o problema [ED183] Estatísticas
   Dicas:
• Este problema é uma continuação do exercício anterior (falta acrescentar uma nova função para calcular a média)
• Para imprimir um double com duas casas decimais pode usar a instrução printf (como no C). Por exemplo, imprimir uma variável x com duas casas decimais seria System.out.printf("%.2f\n", x);

Exercício 5) Mais dois problemas no Mooshak

Para consolidar os conhecimentos destas duas primeiras aulas, submeta os seguintes problemas no Mooshak:

1. Resolva e submeta com sucesso o problema [ED120] Desenhando um Losango
   Algumas dicas:
   • Este problema é essencialmente igual a algo sugerido na aula anterior;
   • Para o resolver apenas necessita de saber como usar ciclos. Quantos pontos existem na primeira linha? E na segunda? E na terceira? E cardinais?
2. Resolva e submeta com sucesso o problema [ED121] Palíndromos
   
   • Para a leitura do input pode usar o que aprendeu exercicio 2 desta aula;
   • Se quiser aceder ao i-ésimo caracter de uma String pode usar o método char charAt(int i), como viu na aula anterior.
   • Primeiro converta a a linha lida numa string só com letras minúsculas (sem espaços e pontuações). Faça para isso uma função que receba uma string e devolva a mesma string com os espaços retirados e todas as maiúsculas convertidas em minúsculas. Para isso é útil conhecer a classe Character, que contém várias funções para lidar com caracteres. Em particular:
     • A função boolean Character.isLetter(char c) indica se o caracter c é uma letra;
     • A função char Character.toLowerCase(char c) converte o caracter para a sua versão minúscula
   • Faça agora uma outra função que recebe uma string e devolve um valor booleano indicando se a string é ou não um palíndromo, sendo que pode aplicar esta função à linha já sem espaços e maiúsculas.

Exercícios extra para consolidação de conhecimentos

1. Faça um programa para simular um autómato celular elementar.
   • Pode ler sobre o que é por exemplo no Wolfram MathWorld ou na Wikipedia.
   • A ideia será algo como receber como input o número da regra (um inteiro de 0 a 255), o tamanho n da "linha" e o número g de gerações, e mostrar no ecrã o estado das g primeiras gerações supondo que começa com uma única célula activa no meio da linha.
   • Pode ver online exemplos do resultado esperado das várias regras.
2. Faça um programa para traduzir texto para código morse e vice-versa.
   • Pode ver o que é o Código Morse na Wikipedia.
   • Pode ver um exemplo de tradutor online.

Exercício de Desafio

Para esta semana o desafio tem a ver com a eficiência algorítmica. Deve tentar resolver o seguinte problema, que está disponível para submissão no Mooshak:

• [ED122] Espiral de Números

Devem submeter para verificar se a solução não só está correcta do ponto de vista do que calcula, mas também se está suficientemente eficiente e consegue responder em menos de um segundo seja qual for o input dentro das restrições dadas. Um programa correcto, mas não eficiente, irá obter resolver parcialmente o probema (passa nos testes "pequenos", mas excede o limite de tempo nos testes "grandes").

Para este problema não vou dar nenhuma dica, ficando à espera de ver os vossos programas :)

Nota: é também agora possível submeter o desafio da semana anterior no Mooshak de EDados.

Pedro Ribeiro (DCC/FCUP) / Última actualização: