Exercícios Práticos: Arrays e Matrizes em C

Parte 1: Revisão Conceitual

Um Array é uma estrutura de dados que permite armazenar um conjunto fixo de elementos do mesmo tipo em posições de memória contíguas.

• Homogeneidade: Todos os elementos devem ter o mesmo tipo (ex: todos int, todas float).
• Contiguidade: Os elementos são armazenados um após o outro na memória RAM, sem lacunas. Esta característica é vital para a eficiência do acesso e manipulação por ponteiros.
• Indexação Zero-Base: O primeiro elemento sempre recebe o índice 0, e o último elemento recebe o índice N-1 (onde N é o tamanho total).

Sintaxe de Declaração:

tipo nome_do_array[tamanho];
// Exemplo: Um array de 10 inteiros.
int notas[10];

Por outro lado, uma Matriz é, conceitualmente, um Array de Arrays. Ela representa uma grade retangular de valores e é utilizada para modelar dados bidimensionais (linhas e colunas).

• Dimensões: São definidas por duas dimensões: [LINHAS][COLUNAS].
• Memória Contígua: Apesar de parecerem “duas dimensões”, em termos de memória física, a matriz é tratada pelo compilador como um único bloco linear e contíguo. O acesso aos elementos (ex: M[i][j]) é resolvido através de cálculos de deslocamento de ponteiro.
• Acesso: O primeiro índice (i) geralmente representa a linha, e o segundo (j) representa a coluna.

Sintaxe de Declaração:

tipo nome_da_matriz[num_linhas][num_colunas];
// Exemplo: Uma matriz 3x4 (3 linhas, 4 colunas).
float grade[3][4];

Observação: Entender profundamente Arrays significa dominar o conceito de endereçamento linear na memória. Cada índice é um cálculo preciso de deslocamento a partir do endereço base. Este entendimento é o que diferencia C de linguagens de mais alto nível.

Como material adicional, veja também o material do Prof. Carlos Maziero (UFPR).

Parte 2: Arrays Unidimensionais

Exercício 1: Registro de doses de radiação

Durante uma rotina de controle de qualidade, um físico médico registrou a dose de radiação medida em 5 pontos de uma sala.

Escreva um programa em C que:

• Leia 5 valores de dose;
• Armazene os valores em um vetor;
• Exiba todas as doses registradas.

Exercício 2: Dose total acumulada

Em um procedimento simulado, foram registradas 6 doses parciais recebidas por um detector.

Escreva um programa em C que:

• Leia 6 valores de dose;
• Armazene os valores em um vetor;
• Calcule a dose total acumulada;
• Exiba o resultado.

Exercício 3: Média de radiação de fundo

Um laboratório realizou 8 medições de radiação de fundo em uma sala.

Escreva um programa em C que:

• Leia 8 medições;
• Armazene os valores em um vetor;
• Calcule a média das medições;
• Exiba a média final.

Exercício 4: Leituras acima do limite

Um equipamento registrou 10 leituras de dose. O limite recomendado é de 2.0 mSv.

Escreva um programa em C que:

• Leia 10 valores de dose;
• Armazene os valores em um vetor;
• Conte quantas leituras estão acima de 2.0;
• Exiba essa quantidade.

Exercício 5: Maior e menor dose registrada

Durante um teste de blindagem, foram coletadas 10 leituras de dose.

Escreva um programa em C que:

• Leia 10 valores de dose;
• Armazene-os em um vetor;
• Determine a maior dose registrada;
• Determine a menor dose registrada;
• Exiba os dois valores.

Parte 3: Matrizes Bidimensionais

Exercício 6: Mapa de radiação de uma sala

Uma sala foi dividida em uma grade de 3 linhas por 3 colunas. Em cada ponto da grade, foi medida uma dose de radiação.

Escreva um programa em C que:

• Leia os valores de uma matriz 3x3;
• Armazene as doses medidas;
• Exiba a matriz formatada na tela.

Exercício 7: Soma total de doses em uma grade

Considerando uma grade de medição 3x3, escreva um programa em C que:

• Leia 9 valores de dose;
• Armazene-os em uma matriz 3x3;
• Calcule a soma total das doses;
• Exiba o resultado.

Exercício 8: Maior dose em uma imagem médica

Uma pequena imagem médica em tons de cinza pode ser representada por uma matriz 4x4, em que cada valor representa a intensidade de um pixel.

Escreva um programa em C que:

• Leia os valores de uma matriz 4x4;
• Determine o maior valor de intensidade;
• Exiba esse valor.

Exercício 9: Contagem de pixels escuros

Em uma imagem médica representada por uma matriz 4x4, valores menores que 50 indicam pixels escuros.

Escreva um programa em C que:

• Leia os valores inteiros de uma matriz 4x4;
• Conte quantos pixels possuem intensidade menor que 50;
• Exiba a quantidade encontrada.

Exercício 10: Média de dose por linha

Uma sala foi dividida em uma matriz 3x4, representando 3 regiões com 4 pontos de medição em cada região.

Escreva um programa em C que:

• Leia os valores de dose de uma matriz 3x4;
• Calcule a média de dose de cada linha;
• Exiba a média de cada região.