INF 1007 – Programação II
Aula 05 – Cadeias de Caracteres
Edirlei Soares de Lima
<elima@inf.puc-rio.br>
Caracteres
•
•
Caracteres são representados através de códigos numéricos.
Tabela de códigos:
–
–
–
Define correspondência entre caracteres e códigos numéricos
Exemplo: Tabela ASCII
Alguns alfabetos precisam de maior representatividade
•
•
alfabeto chinês tem mais de 256 caracteres
no nosso caso, cada letra do alfabeto tem uma representação numérica
diferente
Códigos ASCII de Alguns Caracteres
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3
0
sp ! " # $ % & '
4
0 ( ) * + , - . / 0 1
5
0 2 3 4 5 6 7 8 9 : ;
6
0 < = > ? @ A B C D E
7
0 F G H I J K L M N O
8
0 P Q R S T U V W X Y
9
0 Z [ \ ] ^ _ ` a b c
1
00 d e f g h i j k l m
10 n o p q r S t u v w
1
1
20 x y z { | } ~
*
sp representa espaço
82
105 111
32
100 101
32
74
97
110 101 105 114 111
Exemplo:
R
i
o
d
e
J
a
n
e
i
r
o
Códigos ASCII de Caracteres de Controle
0
7
8
9
nul null: nulo
bel bell: campainha
bs
ht
backspace: volta e apaga um caractere
tab: tabulação horizontal
1
1
0 nl
3 cr
newline ou line feed: muda de linha
carriage return: volta ao início da linha
1
27 del delete: apaga um caractere
Caracteres
•
Um caractere definido como uma constante é representado
envolvido com aspas simples.
–
Exemplo:
char c = 'a';
printf("%d %c\n", c, c);
–
O printf imprime o conteúdo da variável usando dois formatos:
•
com o formato para inteiro, %d, imprime 97
•
com o formato de caractere, %c, imprime a (código 97 em ASCII)
Caracteres
•
Manipulando o código ASCII é possível criar uma função para
converter minúsculas em maiúsculas:
char maiuscula(char c)
{
/* Verifica se é letra minúscula */
if (c >= 'a' && c <= 'z')
c = (c – 'a') + 'A';
return c;
}
•
Essa função tira proveito da forma sequencial em que os
caracteres são caracteres representados na tabela ASCII
Cadeias de Caracteres
•
•
Uma cadeia de caracteres, mais conhecida como string, é uma
sequência de letras e símbolos.
A linguagem C não possui um tipo de dado para armazenar
strings, mas ela permite a criação de vetores de caracteres.
–
Vetor do tipo char, terminado pelo caractere nulo ('\0')
• é necessário reservar uma posição adicional no vetor para o caractere de fim da
cadeia
–
As funções que manipulam cadeias de caracteres:
•
recebem como parâmetro um vetor de char
•
processam caractere por caractere até encontrar o caractere nulo, sinalizando o
final da cadeia
Cadeias de Caracteres
•
•
A inicialização de uma cadeia de caracteres pode ser feita de
forma semelhante a inicialização de um vetor (colocando cada
caracteres entre aspas duplas)
A linguagem C também fornece uma forma de inicialização
mais simples utilizando aspas duplas (o caractere nulo é
representado implicitamente)
int main (void)
int main (void)
{
{
char cidade[] = "Rio";
printf("%s \n", cidade);
return 0;
}
char cidade[]={'R', 'i', 'o', '\0'};
printf("%s \n", cidade);
return 0;
}
Cadeias de Caracteres
•
Exemplos:
char S1[] = "";
char S2[] = "Rio de Janeiro";
char S3[81];
char S4[81] = "Rio";
–
–
–
S1 cadeia de caracteres vazia (armazena o caractere '\0')
S2 armazena cadeia de 14 caracteres (em vetor com 15 elementos)
S3 armazena cadeia com até 80 caracteres dimensionada com 81
elementos, mas não inicializada
–
S4 armazena cadeias com até 80 caracteres com os primeiros quatro
elementos atribuídos na declaração {'R', 'i', 'o', '\0'};
Leitura de Caracteres
•
É possível utilizar o scanf para ler caracteres e cadeias de
caracteres.
–
O formato %c permite a leitura de um único caractere:
char a;
.
..
scanf("%c", &a);
..
.
Leitura de Cadeias de Caracteres
•
É possível utilizar o scanf para ler caracteres e cadeias de
caracteres.
–
O formato %s permite a leitura de uma cadeia de caracteres não
brancos:
char cidade[81];
.
..
scanf("%s", cidade);
..
.
–
–
Não é necessário usar &cidade pois cidade é um vetor (ponteiro)
Somente lê palavras simples, se o usuário digitar “Rio de Janeiro”,
somente “Rio” será capturado, pois %s lê somente uma sequência de
caracteres não brancos.
Leitura de Cadeias de Caracteres
•
•
É possível utilizar o especificador de formato %[...] no scanf
para definir os caracteres que podem e não podem ser lidos.
–
–
%[…] – os caracteres aceitos devem ser listados dentro dos colchetes.
%[^…] – os caracteres não aceitos devem ser listados dentro dos colchetes.
Exemplos:
–
%[aeiou]
•
Lê sequências de vogais
•
A leitura prossegue até encontrar um caractere que não seja uma vogal
–
%[^aeiou]
•
Lê sequências de caracteres que não são vogais
•
A leitura prossegue até encontrar um caractere que seja uma vogal
Leitura de Cadeias de Caracteres
•
%[^\n]
–
Lê uma sequência de caracteres até que seja encontrado o caractere de
mudança de linha ('\n')
–
–
A captura a cadeia de caracteres até que o usuário aperte “Enter” (nova linha)
Permite ler cadeias de caracteres que com espaços em branco
char cidade[81];
.
..
scanf(" %[^\n]", cidade);
..
.
pula eventuais caracteres brancos que precedam a cadeia de caracteres
•
%80[^\n]
– Limita o tamanho máximo da cadeia de caracteres em 80
char cidade[81];
.
..
scanf("%80[^\n]", cidade);
..
.
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Função “imprime”:
– Imprime na tela uma cadeia de caracteres, caractere por caractere,
com uma quebra de linha no final:
void imprime(char s[])
{
int i;
for (i=0; s[i] != '\0'; i++)
printf("%c", s[i]);
printf("\n");
}
–
Ou usando o printf:
void imprime(char s[])
{
printf("%s\n", s);
}
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Função “comprimento”:
– Retorna o comprimento de uma cadeia de caracteres
•
Conta até encontrar o caractere nulo ('\0')
•
O caractere nulo em si não é contado
int comprimento(char s[])
{
int i;
int n = 0;
for (i=0; s[i] != '\0'; i++)
{
n++;
}
return n;
}
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Função “copia”:
– copia os caracteres de uma cadeia de origem (orig) para uma cadeia
de destino (dest)
•
A cadeia de destino deverá ter espaço suficiente
void copia(char dest[], char orig[])
{
int i;
for (i=0; orig[i] != '\0'; i++)
{
dest[i] = orig[i];
}
dest[i] = '\0'; /* fecha a cadeia copiada */
}
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Função “concatena”:
– copia os caracteres de uma cadeia de origem (orig) para o final de uma
cadeia de destino (dest)
void concatena(char dest[], char orig[])
{
int i = 0; /* índice usado na cadeia destino */
int j;
/* índice usado na cadeia origem */
while (dest[i] != '\0') /* acha o final da cadeia destino */
{
i++;
}
/* copia elementos da origem para o final do destino */
for (j=0; orig[j] != '\0'; j++)
{
dest[i] = orig[j];
i++;
}
dest[i] = '\0'; /* fecha cadeia destino */
}
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Função “compara”:
–
Compara, caractere por caractere, duas cadeias de
caracteres
•
usa os códigos numéricos associados aos caracteres para determinar a ordem
relativa entre eles
–
Valor de retorno da função:
-1 se a primeira cadeia preceder a segunda
1
0
se a segunda preceder a primeira
se ambas as cadeias tiverem a mesma sequência de caracteres
Manipulação de Cadeias de Caracteres
int compara(char s1[], char s2[])
{
int i;
/* compara caractere por caractere */
for (i=0; s1[i]!='\0' && s2[i]!='\0'; i++)
{
if (s1[i] < s2[i])
return -1;
else if (s1[i] > s2[i])
return 1;
}
/* compara se cadeias têm o mesmo comprimento */
if (s1[i]==s2[i])
return 0;
/* cadeias iguais */
else if (s2[i]!= '\0')
return -1;
else
/* s1 é menor, pois tem menos caracteres */
/* s2 é menor, pois tem menos caracteres */
return 1;
}
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Biblioteca de cadeias de caracteres string.h:
–
–
–
–
strlen: determina o comprimento de uma cadeia;
strcpy: copia uma cadeia origem para outra destino;
strcat: concatena duas cadeias;
strcmp: compara duas cadeias;
Funções da Biblioteca string.h
•
•
A função strlen retorna o número de caracteres em
uma cadeia de caracteres:
–
O caractere nulo ('\0') não é contado
int strlen(char str[])
Exemplo:
#
#
include <stdio.h>
include <string.h>
void main(void)
{
char nome[] = "Curso de Programacao 1";
printf("%s contem %d caracteres", nome, strlen(nome));
}
Funções da Biblioteca string.h
•
•
A função strcpy é usada para copiar o conteúdo de uma
cadeia de caracteres (fonte), inclusive o caractere nulo, para
outra cadeia (destino):
char* strcpy(char destino[], char fonte[])
Exemplo:
#
#
include <stdio.h>
include <string.h>
void main(void)
{
char nome[]="Joao da Silva";
char aluno[50];
strcpy(aluno, nome);
printf("O nome do aluno eh %s”, aluno);
}
Funções da Biblioteca string.h
•
A função strcmp é usada para fazer a comparação lexicográfica
de duas cadeias de caracteres:
int strcmp(char str1[], char str2[])
–
–
–
Se as cadeias são iguais, isto é, se str1 e str2 têm mesmo comprimento
e caracteres iguais nos elementos de mesmo índice, a função retorna 0;
Se str1 for lexicograficamente maior do que str2, a função retorna um
valor positivo;
Se str2 for lexicograficamente maior do que str1, a função retorna um
valor negativo.
Funções da Biblioteca string.h
•
Exemplo de utilização da função strcmp:
#
#
include <stdio.h>
include <string.h>
void main(void)
{
char nome1[]="Joao da Silva";
char nome2[]="Maria Fernanda";
if(strcmp(nome1, nome2) == 0)
printf("%s e igual a %s", nome1, nome2);
else if(strcmp(nome1, nome2)>0)
printf("%s vem depois de %s", nome1, nome2);
else
printf("%s vem depois de %s", nome2, nome1);
}
Funções da Biblioteca string.h
•
•
A função strcat é usada para concatenar o conteúdo de uma
cadeia de caracteres (fonte) ao final de outra cadeia (destino):
char* strcat(char destino[], char fonte[])
Exemplo:
#
#
include <stdio.h>
include <string.h>
void main(void)
{
char nome[30]="Joao";
char sobreNome[]=" da Silva";
strcat(nome, sobreNome);
printf("O nome do aluno eh %s", nome);
}
Alocação Dinâmica de Cadeias de Caracteres
•
Função “duplica”:
–
copia os elementos de uma cadeia de origem (s) para uma cadeia de
destino (d), alocada dinamicamente:
#
#
include <stdlib.h>
include <string.h>
char* duplica(char* s)
{
int n = strlen(s);
char* d = (char*) malloc((n + 1) * sizeof(char));
strcpy(d, s);
return d;
}
Alocação Dinâmica - Exemplo
•
Encontrar o prefixo de n caracteres em uma cadeia de
caracteres:
–
Exemplo: “Programação II” -> “Prog” (prefixo de tamanho 4);
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
char *prefixo(char *str, int n)
{
char *pre;
int x;
pre = (char*)malloc((n+1)*sizeof(char));
for (x = 0; x < n; x++)
pre[x] = str[x];
pre[n] = '\0';
return pre;
}
Alocação Dinâmica - Exemplo
[continuação…]
int main (void)
{
char nome[] = "PROGRAMACAO II";
char *res = prefixo(nome, 4);
printf("%s", res);
return 0;
}
Constante de Cadeia de Caracteres
•
Representada por sequência de caracteres delimitada por aspas duplas;
•
Comporta-se como uma expressão constante, cuja avaliação resulta no
ponteiro para onde a cadeia de caracteres está armazenada;
#include <string.h>
#include <string.h>
int main(void)
int main (void)
{
{
char cidade[4];
strcpy(cidade, "Rio");
printf("%s \n", cidade);
return 0;
char *cidade;
cidade = "Rio";
printf("%s \n", cidade);
return 0;
}
}
Constante de Cadeia de Caracteres
•
Exemplos:
char s1[] = "Rio de Janeiro";
–
s1 é um vetor de char, inicializado com a cadeia Rio de Janeiro, seguida do
caractere nulo;
–
–
s1 ocupa 15 bytes de memória;
é válido escrever s1[0]='X', alterando o conteúdo da cadeia para Xio de Janeiro,
pois s1 é um vetor, permitindo alterar o valor de seus elementos;
char* s2 = "Rio de Janeiro";
–
s2 é um ponteiro para char, inicializado com o endereço da área de memória
onde a constante Rio de Janeiro está armazenada;
–
–
s2 ocupa 4 bytes (espaço de um ponteiro);
não é válido escrever s2[0]='X', pois não é possível alterar um valor constante;
Manipulação de Cadeias de Caracteres
•
Implementação recursiva da função “imprime”:
void imprime_rec(char* s)
{
if (s[0] != '\0')
{
printf("%c", s[0]);
imprime_rec(&s[1]);
}
}
int main (void)
{
char cidade[] = "Rio de Janeiro";
imprime_rec(&cidade[0]);
return 0;
}
Leitura Complementar
•
Waldemar Celes, Renato Cerqueira, José Lucas
Rangel, Introdução a Estruturas de Dados, Editora
Campus (2004).
•
Capítulo 6 – Cadeia de caracteres
Exercícios
Lista de Exercícios 03 – Strings e Recursão
http://www.inf.puc-rio.br/~elima/prog2/