Lógica de Programação – Matrizes – Declaração e preenchimento

As matrizes são estruturas fundamentais tanto na matemática quanto na computação. Elas permitem a organização e manipulação de dados de forma eficiente, sendo amplamente utilizadas em diversas aplicações, desde a representação de imagens até cálculos complexos em planilhas. Nesta aula vamos explorar o conceito de matrizes em computação, sua aplicação em lógica de programação e exemplos práticos de uso.

O Conceito de Matrizes

Em matemática, uma matriz é definida como um conjunto de elementos dispostos em linhas e colunas. Uma matriz  m x n  (m por n) possui m linhas e n colunas, e seus elementos são geralmente representados por índices i  (linha) e \j  (coluna). Por exemplo, uma matriz A de 3 linhas e 3 colunas pode ser representada da seguinte forma:

Matrizes em Lógica de Programação

Na lógica de programação, uma matriz pode ser vista como um array bidimensional (vetor de duas dimensões), ou seja, uma estrutura composta por linhas e colunas que se assemelha a uma tabela. Em Portugol Studio, a declaração de uma matriz é feita especificando o tipo de dados e o número de linhas e colunas. Por exemplo, para declarar uma matriz de inteiros com 5 linhas e 3 colunas, utilizamos a seguinte sintaxe:

inteiro matriz[5][3]

Também é possível usar constantes para representar o número de linhas e colunas:

const inteiro X = 5
const inteiro Y = 3
inteiro matriz[X][Y]

Atribuição e Acesso a Valores em Matrizes

Para atribuir um valor a uma matriz, indicamos a posição do valor no formato [linha][coluna]:

matriz[0][0] = 60

Para obter um valor da matriz, utilizamos a mesma notação:

escreva(matriz[0][0])

Exemplo prático de uso de matrizes

Vamos criar e manipular uma matriz de 5 linhas e 3 colunas:

inteiro matriz[5][3]
funcao inicio()
{
    matriz[0][0] = 60
    escreva("Valor: " + matriz[0][0] + "\n")
    escreva("Digite um número: ")
    leia(matriz[1][2])
    escreva("\nValor na posição 1,2: " + matriz[1][2])
}

Manipulação de matrizes com laços de repetição

Para preencher uma matriz com dados digitados pelo usuário, podemos utilizar laços de repetição, como mostra o exemplo a seguir:

inteiro matriz[3][3]
inteiro lin, col
funcao inicio()
{
    para (lin = 0; lin <= 2; lin++ ) 
    {
        para (col = 0; col <= 2; col++ )
        {
        escreva("Digite um número para inserir na matriz: \n")
        leia(matriz[lin][col])
    }
}
    escreva("Valor na posição 0,1: " + matriz[0][1])
}

Visualização da Matriz

Para exibir todos os elementos de uma matriz na tela, podemos utilizar um laço aninhado:

para (lin = 0; lin <= 2; lin++ )
{
    para (col = 0; col <= 2; col++ )
    {
        se (col < 2)
        {
            escreva(matriz[lin][col] + " ")
        }
        senao
        {
            escreva(matriz[lin][col] + "\n")
        }
    }
}

Exercício Resolvido

Vamos criar um algoritmo que gera uma matriz 10×10 preenchida com números aleatórios entre 1 e 100 e exibe a matriz em formato tabular, além de calcular o somatório de todos os valores armazenados:

const inteiro LINHAS = 10
const inteiro COLUNAS = 10
inteiro matriz[LINHAS][COLUNAS]
inteiro soma = 0
funcao inicio()
{
    para (inteiro i = 0; i < LINHAS; i++)
    {
        para (inteiro j = 0; j < COLUNAS; j++)
        {
            matriz[i][j] = aleatorio(1, 100)
            soma = soma + matriz[i][j]
        }
    }
    para (inteiro i = 0; i < LINHAS; i++)
    {
        para (inteiro j = 0; j < COLUNAS; j++)
        {
            escreva(matriz[i][j] + "\t")
        }
        escreva("\n")
    }
    escreva("Somatório dos valores: " + soma)
}

Conclusão

As matrizes são estruturas muito importantes na programação, permitindo a manipulação eficiente de dados em duas dimensões. Compreender como declarar, atribuir e acessar valores em matrizes é essencial para resolver problemas complexos e desenvolver algoritmos eficazes.

Apresentação de Slides: 

Assista ao vídeo da Bóson com Fábio dos Reis no Youtube:

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