C++ Progressivo: FOR

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Mega-Sena com C++

Neste tutorial de C++, vamos aprender como contar todas os possíveis palpites da Mega-Sena, bem como vamos ver como exibir todos esses números, usando a técnica de estruturas de repetição aninhadas.

A loteria da Mega-Sena

Muito provavelmente você já jogou na Mega Sena, não é?

Ela funciona assim: você deve escolher 6 dezenas (sena), de um universo de 60 números, de 1 até 60.

No sorteio, tem um globo com 60 bolas e as moças bonitas lá vão tirando bolinha por bolinha...então, obviamente, as dezenas não se repetem, concorda?

No final, eles exibem o resultado na ordem crescente dos valores, ou seja, da dezena menor pra maior.

O 'menor' palpite é:
1 2 3 4 5 6

Já o 'maior' palpite é:
55 56 57 58 59 60

Aqui vem o segredo:

A primeira dezena vai de 1 até 55
A segunda dezena vai de 2 até 56
A terceira dezena vai de 3 até 57
A quarta dezena vai de 4 até 58
A quinta dezena vai de 5 até 59
A sexta dezena vai de 6 até 60

Quantos palpites são possíveis na Mega Sena

Então, vamos lá.

Vamos usar 6 variáveis para as dezenas: dez1, dez2, dez3, dez4, dez5 e a dez6.

A variável acumuladora, para contar quantas iterações (consequentemente, quantos palpites são possíveis na Mega Sena), é a sum.

Agora basta fazer FOR aninhado com FOR e contar quantas possibilidades existem, sempre tendo cuidado com o intervalo que cada dezena pode assumir.

Outro segredo, importante, é que a variável dez1 começa do 1, e as seguintes começam a partir da dezena anterior somado de 1, pois as dezenas são maiores que as outras, já que estamos assumindo que estejam em ordem crescente.

O código:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int dez1, dez2, dez3, dez4,
        dez5, dez6, sum=0;

    for(dez1=1; dez1<=55 ; dez1++)
        for(dez2=dez1+1; dez2<=56 ; dez2++)
            for(dez3=dez2+1; dez3<=57 ; dez3++)
                for(dez4=dez3+1; dez4<=58 ; dez4++)
                    for(dez5=dez4+1; dez5<=59 ; dez5++)
                        for(dez6=dez5+1; dez6<=60 ; dez6++)
                            sum++;
    cout << "Total : " << sum << endl;

    return 0;
}

E o resultado é:

Se ainda se lembrar das aulas de análise combinatória, basta calcular (60 seis a seis).

Aqui levou 0.167s pra rodar mais de 50 milhões de iterações, e aí na sua máquina?

Exibindo todos os palpites da Mega-Sena

Agora vamos imprimir na tela todos os possíveis resultados:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int dez1, dez2, dez3, dez4,
        dez5, dez6;

    for(dez1=1; dez1<=55 ; dez1++)
        for(dez2=dez1+1; dez2<=56 ; dez2++)
            for(dez3=dez2+1; dez3<=57 ; dez3++)
                for(dez4=dez3+1; dez4<=58 ; dez4++)
                    for(dez5=dez4+1; dez5<=59 ; dez5++)
                        for(dez6=dez5+1; dez6<=60 ; dez6++)
                            cout<<dez1<<"-"<<dez2<<"-"<<dez3<<"-"
                                <<dez4<<"-"<<dez5<<"-"<<dez6<<endl;

    return 0;
}

Note que agora é beeeem mais demorado, e isso se deve ao fato da função cout ser mais lenta, demora pra exibir as coisas na sua tela, se a máquina ficasse só fazendo os cálculos, como no exemplo anterior, seria bem mais rápido. Mas aqui temos que mostrar os resultados das iterações, então a coisa é mais morosa mesmo.

Somatório e Fatorial com laços em C++

Neste tutorial, vamos resolver duas questões de nossa lista de exercícios de laços, vamos aprender como calcular o somatório e fatorial de um número, usando apenas laços FOR ou WHILE, em C++.

Somatório usando laços em C++

O somatório de um número n nada mais é que a soma dos números de 1 até n.

Então, primeiro pedimos ao usuário um inteiro positivo e armazenamos na variável n.
Vamos usar também uma variável auxiliar aux, que vai percorrer os valores de 1 até n, dentro do looping.

Também vamos usar a variável sum, que vai armazenar a soma de todos esses números. Obviamente, devemos inicializar ela com valor 0.

Veja como fica nosso código usando laço FOR:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int n, aux, sum=0;

    cout << "Somatório de: ";
    cin >> n;

    for(aux=1 ; aux<=n ; aux++)
        sum += aux;

    cout << "Somatório: " << sum << endl;

    return 0;
}

Agora com laço WHILE:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int n, aux=1, sum=0;

    cout << "Somatório de: ";
    cin >> n;

    while(aux<=n){
        sum += aux;
        aux++;
    }

    cout << "Somatório: " << sum << endl;

    return 0;
}

Com looping DO WHILE, podendo ser calculada várias vezes e digitando 0 pra terminar o laço:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n, aux, sum;

    do{
        cout << "Somatório de: ";
        cin >> n;
        sum = 0;

        for(aux=1 ; aux<=n ; aux++)
            sum += aux;

        cout << "Somatório: " << sum << endl;
        cout<<endl;
    }while(n);

    return 0;
}

Fatorial usando loopings em C++

Se o somatório soma todos os números de 1 até n, o fatorial multiplica todos os números de 1 até n.
O símbolo do fatorial de um número é !.

Por exemplo:
4! = 1 x 2 x 3 x 4 = 24
5! = 1 x 2 x 3 x 4 x 5 = 120

Em vez de sum vamos usar prod pra armazenar o produto.
E ao invés de somar (+=), vamos multiplicar ( *= ).

Usando laço FOR:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int n, aux, prod=1;

    cout << "Fatorial de: ";
    cin >> n;

    for(aux=1 ; aux<=n ; aux++)
        prod *= aux;

    cout << "Fatorial: " << prod << endl;

    return 0;
}

WHILE:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n, aux=1, prod=1;

    cout << "Fatorial de: ";
    cin >> n;

    while(aux<=n){
        prod *= aux;
        aux++;
    }

    cout << "Fatorial: " << prod << endl;

    return 0;
}

DO WHILE:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n, aux, prod;

    do{
        cout << "Fatorial de: ";
        cin >> n;
        prod = 1;

        for(aux=1 ; aux<=n ; aux++)
            prod *= aux;

        cout << "Fatorial: " << prod << endl;
        cout<<endl;
    }while(n);

    return 0;
}

Simples, né?

Tabuada com laços em C++

Vamos resolver o exercício da lista de estruturas de repetição:

Faça um programa em C++ que peça um inteiro ao usuário, e exiba sua tabuada.

Tabuada em C++ com FOR

Primeiro, pedimos ao usuário um número e armazenamos na variável num.
Vamos usar também uma variável de controle aux.

Essa variável, dentro do laço FOR, vai de 1 até 10, pra montarmos a tabuada.
Em seguida, é só multiplicar num por aux, em cada iteração e exibir o resultado.

Veja como ficou nosso código:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int num, aux;

    cout << "Tabuada do numero: ";
    cin >> num;

    for(aux=1 ; aux<=10 ; aux++)
        cout<<num<<" * "<<aux<<" = " << num*aux <<endl;

    return 0;
}

Tabuada em C++ com WHILE e DO WHILE

Também é possível fazer o mesmo com o looping WHILE, veja:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int num, aux=1;

    cout << "Tabuada do numero: ";
    cin >> num;

    while(aux<=10){
        cout<<num<<" * "<<aux<<" = " << num*aux <<endl;
        aux++;
    }

    return 0;
}

Note que temos que inicializar antes a variável aux e incrementar ela dentro do WHILE, igual como fazemos no cabeçalho da estrutura FOR.

Podemos também incrementar nosso código e usar do while, para ficar exibindo quantas tabuadas o usuário quiser, só para quando ele digitar 0:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int num, aux;

    do{
        cout << "Tabuada do numero: ";
        cin >> num;

        for(aux=1; aux<=10 ; aux++)
            cout<<num<<" * "<<aux<<" = " << num*aux <<endl;
        cout<<endl;
    }while(num);

    return 0;
}

+30 Exercícios de Laços e Loopings em C++

Parabéns por ter concluído a seção de Estruturas de Repetição em C++, famosos laços ou loopings, um dos assuntos mais importantes de toda e qualquer linguagem de programação.

Agora chegou a hora de colocar em prática seus conhecimentos, é agora que você vai mais evoluir, vai se tornar um programador de verdade.

Resolva os exercícios, tente, se esforce, tente de novo e de novo, antes de ver a solução, combinado?
Só ler ou só assistir vídeos não vão te tornar nunca um programador, mesmo o mais ruinzinho.

É na raça, tentando, se esforçando, quebrando a cabeça, varando noites e chorando em posição fetal que se forja um verdade programador do curso C++ Progressivo.

Partiu? Dê logo adeus aos amigos, namorada(o), família, redes sociais...hora de se esconder da sociedade e fazer exercícios!

Ah...e vai postando aí nos comentários suas soluções!

Exercícios de WHILE, DO WHILE e FOR em C++

0. Faça um programa em C++ que peça um inteiro ao usuário, e exiba sua tabuada.
Como fazer tabuada com laços FOR, WHILE e DO WHILE

1. Faça um programa que receba dois números inteiros e gere os números inteiros que estão no intervalo compreendido por eles.

2. Faça um programa que peça uma nota, entre zero e dez. Mostre uma mensagem caso o valor seja inválido e continue pedindo até que o usuário informe um valor válido.

3. Faça um programa que imprima na tela os números de 1 a 20, um abaixo do outro. Depois modifique o programa para que ele mostre os números um ao lado do outro.

4. Escreva programas que exibam os seguintes padrões na tela, de acordo com o número que o usuário fornecer, que será sempre o número de linhas:
(Soluções na apostila)
4.1
*
**
***
****
*****

4.2
1
12
123
1234
12345

4.3

4.4

4.5
1
2 3
4 5 6
7 8 9 10

4.6
*
* *
* * *
* * * *
* * * * *

4.7

4.8

4.9

4.10

4.11

4.12

4.13

     1234567654321                                                                                            
      12345654321                                                                                             
       123454321                                                                                              
        1234321                                                                                               
         12321                                                                                                
          121                                                                                                 
           1

5. Faça um programa que leia 5 números e informe o maior número.

6. Faça um programa que leia 5 números e informe a soma e a média dos números.

7. Faça um programa que calcule o mostre a média aritmética de N notas.

8. Faça um programa que imprima na tela apenas os números ímpares entre 1 e 50. Ao final, mostre também a soma dos números.

9. Crie um programa que pede um número ao usuário e calcule o somatório até aquele valor.

10. Crie um programa que pede um número ao usuário, e calcula seu fatorial. Ex.: 5!=5.4.3.2.1=120
Somatório e fatorial com laços

11. A série de Fibonacci é formada pela sequência 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,... Onde o próximo termo é sempre a soma dos dois anteriores. Faça um programa capaz de gerar a série até o n−ésimo termo, que o usuário deverá fornecer.
Fibonacci com laços

12. Faça um programa que peça dois números, base e expoente, calcule e mostre o primeiro número elevado ao segundo número. Não utilize a função de potência da linguagem.
Exponenciação usando estruturas de repetição

13. Faça um programa que peça um número inteiro e determine se ele é ou não um número primo. Um número primo é aquele que é divisível somente por ele mesmo e por 1.

14. Faça um programa que mostre todos os primos entre 1 e N sendo N um número inteiro fornecido pelo usuário.
Números primos em C++

15. Faça um programa que exibe todas as combinações de jogos possíveis da Mega-Sena.
Loteria da Mega-Sena com C++

16. Programe um software que recebe um número do usuário e diga se ele é um número perfeito ou não. Pesquise no Google o que é um número perfeito.

17. Programe um software que recebe dois números inteiros do usuário, e diga qual o MDC, máximo divisor comum desses números.

18. Programe um software que recebe um número menor que 1000, e diga qual o valor da unidade, da dezena e da centena.

19. Programe um software que calcula a soma dos dígitos de um número.

20. Faça um programa que mostre os n termos da Série a seguir:
S = 1/1 + 2/3 + 3/5 + 4/7 + 5/9 + ... + n/m.
Imprima no final a soma da série.

21. Seja a série harmônica H= 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... + 1/N, Faça um programa que calcule o valor de H com N termos, onde N é fornecido pelo usuário.

22. Faça um programa que mostre os n termos da Série a seguir:
S = 1/1 + 2/3 + 3/5 + 4/7 + 5/9 + ... + n/m.
Imprima no final a soma da série.

23. O valor de PI pode ser aproximado pela seguinte sequência infinita:

Crie um programa que calcula o valor dessa série com 10 termos, depois com 100 termos e por fim, usando mil termos. Que valores obteve ?

Estrutura de Repetição FOR - Laço controlado em C++

Finalizando a apresentação das estruturas de repetição de nosso Curso de C++, vamos apresentar o laço FOR, o looping controlado.

Estrutura de repetição FOR em C++

A instrução de repetição FOR tem a seguinte sintaxe:

for(inicialização ; teste_condicional ; atualização){
   // código que executa enquanto
   // o teste condicional
   // for verdadeiro
}

Vamos lá.
A estrutura de repetição FOR tem três expressões dentro dela, separadas por ponto e vírgula.

O laço começa com algum tipo de inicialização, geralmente uma variável de contagem, com algum valor inicial.

Após essa inicialização, ocorre o teste condicional. Se for verdadeiro, o código dentro das chaves do laço FOR é executado.

Após cada iteração, ocorre a 'atualização', onde geralmente atualizamos o valor do contador, muito comumente é uma variável que vai se incrementar ou decrementar.

Então, novamente o teste condicional é realizado, em caso de ser verdadeiro, novamente o código do FOR é executado. Após essa iteração, ocorre mais uma vez a atualização.

Exemplo de uso do laço FOR

Em programação, um exemplo vale mais que mil palavras.
Vamos contar de 1 até 10, usando o laço for, o código é o seguinte:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int count;

    for(count=1; count<=10 ; count++){
        cout << count << endl;
    }

    return 0;
}

A nossa variável de controle é a count, que vai iniciar valendo 1.
Vamos printar ela na tela enquanto seu valor for menor ou igual a 10.
A cada iteração, incrementamos ela em uma unidade (count++), pois queremos que ela vá de 1 até 10.

Note que já fazíamos isso no laço WHILE, mas inicializávamos as variáveis antes do laço, dentro dele a gente atualizava a variável a cada loop e ocorria o teste condicional dentro dos parêntesis do WHILE.

Ocorre a mesma maneira no laço FOR, mas de maneira mais organizado.

Como usar a estrutura de repetição FOR

Vamos fazer o contrário agora, uma contagem regressiva, que conta de 100 até 1.
Para isso, inicializamos nossa variável de controle como 100.

O teste a ser realizado é: count > 0
Ou seja, enquanto a variável tiver um valor acima de 0, as iterações do laço FOR vão ocorrer.

E a cada iteração temos que decrementar o count, pois ele vai de 100 pra 1, de um em um.
Veja como ficou nosso código:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int count;

    for(count=100; count>0 ; count--){
        cout << count << endl;
    }

    return 0;
}

Nem sempre, porém, vamos incrementar ou decrementar de 1 em 1.
Podemos atualizar nossas variáveis da maneira que quisermos.

Por exemplo, vamos imprimir na tela todos os números pares de 1 até mil.
O primeiro par é o 2, então inicializamos nossa variável com esse valor.
Vamos incrementar de 2 em 2: count += 2
E o teste é enquanto a variável for menor ou igual a mil: count <= 1000

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int count;

    for(count=2; count<=1000 ; count+=2){
        cout << count << endl;
    }

    return 0;
}

Veja a incrível velocidade com que esse código é executado.
Duvida da capacidade do C++? Coloque 1 milhão.

Quando usar o laço FOR

Muitas vezes, queremos fazer loopings com determinado número de iterações.
Por exemplo, ao pedir as notas de um aluno, vamos pedir o tanto de matérias que existem, para calcular a média.

Para calcular seu imposto de renda, precisamos somar todo seu salário do ano, ou seja, 13 salários (tem o décimo terceiro).

O laço FOR é ideal quando você sabe exatamente o número de iterações que vai fazer: "ah, quero calcular isso nesse intervalo de x até y", então pimba, use a estrutura de repetição FOR.

Quando não sabe quando o looping deve terminar ou tem menos controle sobre quantas iterações devem ocorrer, aí use o laço WHILE.

Lembrando que, no fundo, eles são absolutamente a mesma coisa.
Só vai ser mais fácil trabalhar com FOR algumas vezes e com WHILE em outras ocasiões.

Estrutura de Repetição FOR

Crie um programa que pede quantas notas você quer calcular a média, em seguida pede cada uma dessas notas e por fim exibe a média.

Vamos armazenar o número de notas que vamos pedir na variável n.
O próximo passo é pedir nota por nota, e aqui vem o pulo do gato: calcular a soma de todas as notas.

Dentro do FOR, a variável de controle aux vai da nota 1 até a nota n, pedindo uma por uma e armazenando essa nota na variável grade.

Vamos armazenar na variável sum, a soma de todas essas notas.

Por fim, exibimos sum/n para exibir a média.
Veja nosso código C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int aux, n;
    float grade, sum=0;

    cout <<"Quantas matérias: ";
    cin >> n;

    for(aux=1; aux<=n ; aux++){
        cout <<"Nota "<<aux<<": ";
        cin >> grade;
        sum += grade;
    }

    cout << "Média: "<<(sum/n)<<endl;

    return 0;
}

Note como essa estrutura de repetição é controlada: ela vai sempre rodar 'n' iterações, seja lá qual o valor de 'n' (obviamente, o número de notas deve ser um valor inteiro positivo).

Pode preencher com 2 notas, 3 notas, mil notas, um milhão de notas...
Poderoso, esse laço FOR não é?

C++ Progressivo

Mandar um cafézinho para o programador: