Java Basico Modulo 03

8/8/2019 Java Basico Modulo 03

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Curso Java Starter

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Curso Java Starter

Apresentao

O Curso Java Starter foi projetado com o objetivo de ajudar quelas pessoas

que tm uma base de lgica de programao e desejam entrar no mercado de

trabalho sabendo Java,

A estrutura do curso formada por mdulos em PDF e por mini-cursos em

vdeo. O aluno deve baixar esse material e estud-lo. Deve realizar os exerccios

propostos. Todas as dvidas devem ser enviadas para a lista de discusso que est

disponvel para inscrio na pgina do Curso Java Starter no site www.t2ti.com. As

dvidas sero respondidas pelos instrutores Albert Eije, Cludio de Barros e Miguel

Kojiio, alm dos demais participantes da lista.

Nosso objetivo que aps o estudo do Curso Java Starter o aluno no tenha

dificuldades para acompanhar um curso avanado onde poder aprender a

desenvolver aplicativos para Web, utilizando tecnologias como Servlets e JSP e

frameworks como Struts e JSF, alm do desenvolvimento para dispositivos mveis.

Albert Eije trabalha com informtica desde 1993. Durante esse perodo j

trabalhou com vrias linguagens de programao: Clipper, PHP, Delphi, C, Java, etc.

Atualmente mantm o site www.alberteije.com.

Cludio de Barros Tecnlogo em Processamento de Dados.

Miguel Kojiio bacharel em Sistemas de Informao, profissional certificado

Java (SCJP 1.5).

O curso Java Starter surgiu da idia dos trs amigos que trabalham juntos em

uma instituio financeira de grande porte.

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Mdulo

03 Arrays eentrada de dadosIntroduo

Antes de iniciarmos vale relembrar que o seu aprendizado depende muito

da qualidade do seu estudo, com isto ns queremos dizer que: Os exerccios so

parte importante da sedimentao do seu conhecimento.

Durante o texto as palavras array e vetores sero utilizadas sempre com o

mesmo significado (estruturas de dados seqenciais).

Uma coleo nada mais do que um conjunto de elementos contidos em

uma nica estrutura em Java um objeto cuja funo oferecer meios de

armazenar, disponibilizar, remover, localizar e percorrer o seu contedo.

Colees so estruturas de dados que agrupam elementos que formam um

grupo natural como por exemplo: baralho (conjunto de cartas), time (conjunto dejogadores), turma (conjunto de alunos) e etc.

A seguir conceituaremos superficialmente1 os tipos de colees mais

comuns:

Vetor: formado por um grupo de elementos acessados atravs do seu

ndice;

Pilha: Estrutura de dados onde o ltimo elemento a ser inserido na coleo

o primeiro a ser retirado (Baseado no princpio LIFO, Last in, first out);

Fila: Coleo onde a ordem de insero representa a ordem de sada dos

elementos (Baseado no princpio FIFO, First in, first out);

rvores: Estrutura de dados que garante a ordenao dos elementos que a

compe;

1Para saber saber mais sobre estruturas de dados visite:http://pt.wikipedia.org/wiki/Estrutura_de_dados

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Estrutura_de_dadoshttp://pt.wikipedia.org/wiki/Estrutura_de_dadoshttp://pt.wikipedia.org/wiki/Estrutura_de_dados


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Cada uma das estruturas de dados apresentadas possui caractersticas que

as diferenciam quanto a:

Eficincia de busca;

Eficincia de insero;

Organizao;

Ordenao;

Forma de acesso;

Forma de busca e;

Forma de insero.

Arrays unidimensionais:

A forma mais eficiente de trabalhar com colees de elementos em Java

atravs da construo de vetores (arrays). Em Java, arrays so objetos que

armazenam mltiplas variveis do mesmo tipo ou do mesmo sub-tipo (sub-tipo? No

se preocupe por enquanto com isto).

Observe que apesar da sua eficincia, normalmente, para armazenar dados

ns utilizamos estruturas de dados mais flexveis j existentes na linguagem, mais

especificamente, no Framework Collections (assunto a ser abordado em mais detalhes

durante este curso) ao invs de arrays.

Um array um objeto que armazena um nmero pr-definido de

elementos, isto , o seu tamanho definido no momento da sua construo. Seus

elementos so acessados atravs de ndices que iniciam-se sempre por 0 (zero), ou

seja, um array de tamanho quatro ter ndices 0, 1, 2 e 3.

Em Java existem diversas formas de declarar, construir e inicializar arrays e

a melhor forma de utilizar estas estruturas de dados conhecendo como sorealizadas cada uma destas etapas.

A seguir apresentaremos cada uma destas etapas e a forma como elas

acontecem na prtica:

1. Declarao: Etapa em que a referncia do array declarada;

2. Construo: Aqui definido o tamanho e instanciado o array;

3. Inicializao: Os elementos so inseridos no array.

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Abaixo temos um exemplo com todas as etapas bem definidas:

1. int[] jogoSena; //Declarao

2.

3. jogoSena = newint[6]; //Criao

4.5. jogoSena[0] = 23; //Inicializao da posio 0

6. jogoSena[1] = 12; //Inicializao da posio 1




10.jogoSena[5] = 19; //Inicializao da posio 5

Neste caso estamos criando um vetor de inteiros (int), perceba que a

declarao da varivel ocorre na linha 1, na seqencia temos a criao do vetor

(linha 3) e por ltimo a inicializao de cada uma das suas posies.Existem formas mais enxutas de efetuarmos as mesmas etapas mostradas

no exemplo anterior. Podemos declarar, construir e inicializar em apenas uma linha da

seguinte forma:

int[] outroJogoSena = {23, 12, 55, 02, 07, 19};

No exemplo acima, acontecem quatro coisas em apenas uma linha:

I. Declarao de uma referncia a um array de inteiros chamado

outroJogoSena;

II. Criao de um array com seis posies;

III.Inicializao das posies com os valores 23, 12, 55, 02, 07 e 19;

IV. Atribuio do novo objeto (array) a referncia outroJogoSena;

O outro atalho que a linguagem Java nos permite o seguinte:

int[] outroJogoSena = newint[]{23, 12, 55, 02, 07, 19};

Em ambos os casos todas as etapas continuam sendo executadas

(declarao, construo e inicializao).

Certo, mas qual o tamanho destes arrays? Quando criamos arrays desta

maneira a quantidade mxima de elementos que o array ir armazenar ser igual a

quantidade de elementos com que ele foi inicializado, isto , em ambos os casos os

arrays seriam suficientes para armazenar at 6 elementos. Caso haja necessidade de

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mais espao um novo array deve ser construdo.

Para conhecer o tamanho total de um array basta voc acessar o atributo

length. Este atributo retorna um valor inteiro (int) que indica qual a capacidade

mxima de armazenamento deste array.

Lembretes:

Primeira posio (ndice): de qualquer array sempre 0;

ltima posio (ndice): sempre o seu tamanho 1 (length - 1).

Exerccio Resolvido

Implemente a lgica para realizao de saques em um caixa eletrnico

considerando que o mesmo armazena cdulas de R$100,00, R$50,00, R$20,00, R$10,00, R$5,00, R$2,00 e R$1,00 e devem ser entregues ao cliente o menor

nmero possvel de cdulas.

publicclass CaixaEletronico {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

//Cedulas disponiveis no caixa eletronico

int[] cedulas = {100, 50, 20, 10, 5, 2, 1};

//Quantidade total de cedulas entregues ao cliente

int quantidadeTotal = 0;

//valor a ser sacado pelo cliente

int valorReais = 163;

//Percorrendo todas as cedulas disponiveis no caixa eletronicofor(int i = 0; i < cedulas.length; i++)

{

//Quantidade de cedulas para o valor cedulas[i]

int quantidadeCedulas = valorReais/cedulas[i];

//Impressao da quantidade de cedulas

System.out.println("Quantidadde de cedulas de "+ cedulas[i] +

": " +quantidadeCedulas );

//Resto da divisao

valorReais %= cedulas[i];

//Quantidade total de cedulas entregues ao cliente

quantidadeTotal += quantidadeCedulas;

}

//Impressao

System.out.println("Quantidade total: "+quantidadeTotal);

}

}

Resultado obtido durante a execuo deste cdigo:

Quantidadde de cedulas de 100: 1






Quantidadde de cedulas de 1: 1Quantidade total: 5

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Exerccio Resolvido

Implemente um algoritmo que ordene um array com 10 nmeros inteiros. O

algoritmo deve efetuar uma comparao de cada elemento com o seu sucessor e se a

ordem no for crescente os elementos devem ter suas posies trocadas, este

processo deve se repetir at que o array esteja ordenado.

publicclass OrdenarArray {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

int[] arrayInteiros = {55, 27, 33, 45, 92, 100, 3, 8, 11, 70};

boolean estaOrdenado = false;

while(!estaOrdenado)

{estaOrdenado = true;

for(int i = 1; i < arrayInteiros.length; i++)

{

if(arrayInteiros[i-1] > arrayInteiros[i])

{

estaOrdenado = false;

int aux = arrayInteiros[i];

arrayInteiros[i] = arrayInteiros[i-1];

arrayInteiros[i-1] = aux;

System.out. println("Ordem atual: "+

arrayInteiros[0]+ " " + arrayInteiros[1]+" "+




arrayInteiros[8]+ " " + arrayInteiros[9]);

}}

}

}

}

Resultado da execuo deste cdigo:

Ordem atual: 27 55 33 45 92 100 3 8 11 70

Ordem atual: 27 33 55 45 92 100 3 8 11 70

Ordem atual: 27 33 45 55 92 100 3 8 11 70

Ordem atual: 27 33 45 55 92 3 100 8 11 70

Ordem atual: 27 33 45 55 92 3 8 100 11 70Ordem atual: 27 33 45 55 92 3 8 11 100 70

Ordem atual: 27 33 45 55 92 3 8 11 70 100

Ordem atual: 27 33 45 55 3 92 8 11 70 100

Ordem atual: 27 33 45 55 3 8 92 11 70 100

Ordem atual: 27 33 45 55 3 8 11 92 70 100

Ordem atual: 27 33 45 55 3 8 11 70 92 100

Ordem atual: 27 33 45 3 55 8 11 70 92 100

Ordem atual: 27 33 45 3 8 55 11 70 92 100

Ordem atual: 27 33 45 3 8 11 55 70 92 100

Ordem atual: 27 33 3 45 8 11 55 70 92 100

Ordem atual: 27 33 3 8 45 11 55 70 92 100

Ordem atual: 27 33 3 8 11 45 55 70 92 100

Ordem atual: 27 3 33 8 11 45 55 70 92 100Ordem atual: 27 3 8 33 11 45 55 70 92 100

Ordem atual: 27 3 8 11 33 45 55 70 92 100

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Ordem atual: 3 27 8 11 33 45 55 70 92 100

Ordem atual: 3 8 27 11 33 45 55 70 92 100

Ordem atual: 3 8 11 27 33 45 55 70 92 100

Arrays Multi-dimensionais

Arrays unidimensionais so estruturas de dados bastante simples. Uma

estrutura um pouco mais complexa so os arrays multi-dimensionais ou n-

dimensionais.

A funo destes arrays a mesma dos seus irmos unidimensionais porm

arrays multi-dimensionais permitem a construo de estruturas de dados mais ricas.

No caso de arrays multi-dimensionais a declarao, construo einicializao realizada conforme exemplos a seguir, observe que os trechos de

cdigos so substituveis entre si, isto , equivalentes:

Java permite a construo de arrays com qualquer nmero de dimenses,

contudo dificilmente encontram-se arrays com mais de trs dimenses.

Exerccio Resolvido

Implemente um programa que construa uma matriz de double 4x4 e para

cada clula atribua o valor correspondente a i*j.

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Resoluo:

1. A matriz ser de double;

2. A classe dever manipular um array bidimensional;

3. O valor de cada clula corresponder ao valor dos respectivos ndices

multiplicados.

publicclass Matriz

{

publicstaticvoidmain(String[] args)

{

double matriz[][] = newdouble[4][4];//declaracao e construcao da matriz

for(int i = 0; i < matriz.length; i++)//percorre a matriz no eixo i

{

for(int j = 0; j < matriz[i].length; j++)//percorre a matriz no eixo j

{

matriz[i][j] = i*j;//atribui o valor a celula

}

}

for(int i = 0; i < matriz.length; i++) //percorre a matriz no eixo i

{

for(int j = 0; j < matriz[i].length; j++) //percorre a matriz no eixo j

{

//imprime o resultado

System.out.println("Valor da posio ["+i+","+j+"]: "+

matriz[i][j]);

}

}

}

}

Sada console:

Valor da posio [0,0]: 0.0










Valor da posio [2,2]: 4.0Valor da posio [2,3]: 6.0





Manipulando vetores utilizando a classe Arrays

A classe Arrays, disponvel no pacote java.util, fornece uma grande

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quantidade de mtodos utilitrios, como por exemplo mtodos para ordenao,

procura, comparao e etc.. Estes mtodos so muito teis quando manipulamos

arrays. A seguir sero apresentados os principais mtodos e a as respectivas

funcionalidades oferecidas.

Ordenao: Realizada utilizando-se o mtodo sort cujo parmetro o vetor

a ser ordenado;

Pesquisa: A localizao de um determinado elemento em um array realizada

utilizando-se o mtodo binarySearch que retorna a posio que o elemento foi

encontrado no array. Caso o elemento no seja encontrado retorna um valor

negativo;

Preenchimento: Utilizando-se o mtodo fill da classe utilitria Arrays possvel preencher um determinado array com o elemento desejado;

Comparao: Dados dois arrays o mtodo equals compara valor a valor e

retorna true se os vetores so idnticos em valores e ndices.

Agora que conhecemos, superficialmente, a forma como a classe Arrays

fornece mtodos utilitrios vamos ver na prtica como algumas destas funcionalidades

so utilizadas.

Exerccio Resolvido - Ordenao

Implemente um programa que construa um array de inteiros (int) de

tamanho 10.000 com valores atribudos da seguinte forma, cada posio do array

conter o resultado da operao 10.000 ndice da posio, isto , a posio 0 ter o

valor 10.000, a posio 1 ter o valor 9.999 e assim por diante. Ordene utilizando o

algoritmo de ordenao implementado no exerccio resolvido pag. 6 e na seqenciautilizando a classe utilitria Arrays. Compare os tempos de ordenao.

import java.util.Arrays;

publicclass OrdenacaoArray {


{

//Criacao do array de 10.000 posicoes

int[] arrayInteiros = newint[10000];

//Atribuindo os valores a cada posicao

for(int i = 10000; i > 0; i--){

arrayInteiros[arrayInteiros.length - i] = i;

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}

//inicio do algoritmo de ordenacao - implementado

boolean estaOrdenado = false;

//armazena o tempo de inicio da ordenacao

long inicio = System.currentTimeMillis();

while(!estaOrdenado)

{

estaOrdenado = true;

for(int i = 1; i < arrayInteiros.length; i++)

{

if(arrayInteiros[i-1] > arrayInteiros[i])

{

estaOrdenado = false;

int aux = arrayInteiros[i];

arrayInteiros[i] = arrayInteiros[i-1];

arrayInteiros[i-1] = aux;

}

}

}

//armazena o tempo fim da ordenacao

long fim = System.currentTimeMillis();

//Imprime o tempo total de ordenacao

System.out.println("Tempo ordenar 1: "+(fim-inicio)+" ms");

//Atribuindo os valores a cada posicao

for(int i = 10000; i > 0; i--)

{arrayInteiros[arrayInteiros.length - i] = i;

}

//armazena o tempo de inicio da ordenacao

inicio = System.currentTimeMillis();

//Ordena utilizando a classe Arrays

Arrays.sort(arrayInteiros);

//armazena o tempo fim da ordenacao

fim = System.currentTimeMillis();

//Imprime o tempo total de ordenacao

System.out.println("Tempo ordenar 2: "+(fim-inicio)+" ms");

}

}

Resultado da execuo:Tempo ordenar 1: 1013 ms

Tempo ordenar 2: 9 ms

O resultado desta execuo mostra que o mtodo de ordenao

implementado pela classe Arrays foi, aproximadamente, 100 vezes mais eficiente que

a implementao feita no exerccio referenciado.

Exerccio Resolvido - Pesquisa

Implemente um programa que construa um array de inteiros (int) de

tamanho 1.000.000 com valores atribudos de acordo com o seu ndice, procure o

valor 555.000, entre os valores armazenados no vetor. Compare o tempo gasto

utilizando o mtodo binarySearch da classe Arrays e uma procura simples

percorrendo todos os elementos do array at encontrar o valor desejado.

import java.util.Arrays;

publicclass PesquisarArray {

publicstaticvoidmain(String[] args) {//Criacao do array de 1.000.000 de posicoes

int[] numerosInteiros = newint[1000000];

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//Definicao do numero a ser pesquisado

int numeroPesquisado = 555000;

//Preenchimento do Array

for(int i = 0; i < 1000000; i++)

numerosInteiros[i] = i;

//Inicio da contagem do tempo

long inicio = System.currentTimeMillis();

//Percorrendo o array em busca do numero

for(int i = 0; i < 1000000; i++)

{

if(numerosInteiros[i] == numeroPesquisado)

break;

}

//fim da contagem do tempo

long fim = System.currentTimeMillis();

//Imprime o tempo total de pesquisa

System.out.println("Pesquisa 1: "+(fim-inicio)+" ms");

//Inicia a contagem do tempo

inicio = System.currentTimeMillis();

//Faz a pesquisa utilizando a classe Arrays

Arrays.binarySearch(numerosInteiros, numeroPesquisado);

//Fim da contagem do tempo

fim = System.currentTimeMillis();

//Imprime o tempo total de pesquisa

System.out.println("Pesquisa 2: "+(fim-inicio)+" ms");

}}

Possvel sada no console:

Pesquisa 1: 94 ms

Pesquisa 2: 1 ms

Como era esperado, a pesquisa utilizando a classe Arrays foi muito mais

eficiente que a pesquisa percorrendo todos os elementos.

Entrada de dados linha de comando

Da mesma forma que outras linguagens de programao, em Java

possvel passar argumentos atravs da linha de comando. Nestes casos ns

invocamos o interpretador e na seqencia passamos os parmetros para nossa

aplicao.

No exemplo a seguir a classe Teste est recebendo 3 parmetros (param1,

param2 e param3) durante a execuo.

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Estes parmetros so recebidos atravs do mtodo main. Observe abaixo aassinatura do mtodo, os parmetros so agrupados em um vetor de String, ou seja,

uma das portas de entrada de informao externa para programas Java o prprio

mtodo main.


importante compreender que todos os parmetros so recebidos pelo

mtodo main como String, para serem tratados como nmeros eles devem serconvertidos, esta converso ser abordada no Mdulo 7.

Exerccio Resolvido

Implemente um programa Java que imprima e conte quantos parmetros

foram passados durante a sua interpretao, execute este programa passando 6

parmetros quaisquer e , aps, execute novamente sem passar parmetros.

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publicclass mainParametros {

publicstaticvoidmain(String[] parametros) {

if(parametros != null)

{

System.out.println("Foram passados: "+parametros.length+" parametros");

for(int i = 0; i < parametros.length; i++)

System.out.println("parametro "+i+": "+parametros[i]);}

}

}

Abaixo temos a imagem com a execuo deste programa, primeiro foram

passados 6 parmetros e na seqencia nenhum.

Agora ns j sabemos como enviar parmetros atravs do prompt de duas

formas, uma atravs do mtodo main e outra, apresentada no Mdulo 4, atravs do

uso de um Scanner. Mas ns podemos fazer estas mesmas funes de forma um

pouco mais elaborada utilizando interfaces grficas. A prxima seo ir descrever

como isto pode ser realizado.

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Entrada de dados interface grfica

Aqui ns iremos utilizar a biblioteca Swing que responsvel pela gerao

dos artefatos grficos em Java mas ns no iremos nos aprofundar nesta biblioteca

pois este assunto ser abordado em um mdulo dedicado apenas a isto.

A entrada de dados utilizando prompt pode, dependendo da situao, deixar

o seu programa menos palatvel para usurios iniciantes. Para evitar esta situao

podemos efetuar a entrada de dados utilizando a classe JOptionPane.

A classe JOptionPane torna simples a implementao de dilogos que

solicitam a entrada de dados ou mesmo apenas informam alguma coisa. Os principais

mtodos desta classe esto relacionados a seguir.

Mtodo Descrio

showConfirmDialog Utilizado para confirmaes, dilogos cuja resposta seja do tipo

sim, no ou cancela.

showInputDialog Utilizado para entrada de dados pelo usurio.

showMessageDialog Informa ao usurio alguma coisa

showOptionDialog Uma mistura dos trs outros mtodos, ou seja, pode ser

utilizado para informar, para entrada de dados e aindaconfirmaes.

Vamos ao exemplo prtico para melhor compreenso, neste exemplo sero

utilizados os mtodos showInputDialog e showMessageDialog.

//Importando classe do Swing

import javax.swing.JOptionPane;

publicclass Dialogo {publicstaticvoidmain(String[] args) {

String nome;

//Este comando mostra um dialogo que solicita entrada de dados

nome = JOptionPane.showInputDialog("Digite o seu nome: ");

String mensagem = nome+" est fazendo o curso Java Iniciante";

//Este comando mostra um dialogo que apenas exibe a mensagem

JOptionPane.showMessageDialog(null, mensagem);

}

}

A seguir temos as telas demonstrando a execuo deste programa no

prompt.

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Entrada de dados no dilogo.

Exibio da mensagem de concluso do programa.

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Exerccios

Aprenda com quem tambm est aprendendo, veja e compartilhe as suas

respostas no nosso Frum:

Exerccios Mdulo 03 Vetores (Arrays) e Entrada de Dados

1) Crie um programa que percorra um array de 10 posies e imprima o seu

contedo.

2) Escreva um programa que some todos os valores contidos em um array de

inteiros e calcule a mdia.3) Desenvolva um programa que dado um array de 10 nmeros inteiros

multiplique o primeiro elemento pelo seguinte, o resultado deve ento ser

multiplicado pelo prximo elemento at que todos os elementos sejam

percorridos. Imprima o valor final.

4) Faa um programa que inverta as posies de um array com 10 elementos.

5) Dados dois vetores quaisquer de booleanos compare-os e informe se ambos so

idnticos, para serem idnticos os vetores devem possuir o mesmo tamanho e

os mesmos elementos em cada posio.

6) Faa um programa que calcule o produto escalar de dois vetores de double, isto

, multiplique cada elemento pelo seu respectivo no outro vetor e some os

resultados.

7) Utilizando a classe Scanner, j apresentada em mdulos anteriores, faa um

programa que permita o usurio efetuar a entrada de 10 nmeros quaisquer.

Ordene estes nmeros utilizando a classe Arrays e imprima o resultado.

8) Faa um programa que receba um parmetro qualquer atravs do mtodo main

e informe ao usurio atravs de uma caixa de dilogo qual foi o parmetro

passado.

9) Crie um programa que mostre um dilogo, informando que no existem

parmetros, caso no seja passado nenhum parmetro atravs da linha de

comando.

10)Utilizando a classe Scanner faa um programa que solicite a entrada de 10

nmeros inteiros, logo aps solicite a entrada de mais 5 nmeros inteiroscompare os nmeros obtidos e verifique se o segundo vetor est contido dentro

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do primeiro.

11)Utilizando a classe Scanner faa um programa que solicite a entrada de 10

nmeros inteiros, verifique a freqncia de ocorrncia de cada nmero no vetor.

12)Crie um programa que receba como parmetro de entrada 16 valores, coloque

os em uma matriz 4x4 e faa a transposio dos valores.

13)Desenvolva um programa que receba 10 parmetros por linha de comando,

inverta todas as posies e imprima o resultado.

14)Desenvolva um programa, utilizando a classe Scanner, que obtenha 10 valores

de entrada e verifique se eles formam uma progresso aritmtica.

15)Desenvolva um programa, utilizando a classe Scanner, que obtenha 10 valores

de entrada e identifique o maior valor, o menor e a diferena entre os valores.

16)Faa um algoritmo para ordenar um vetor da seguinte forma, o algoritmoidentifica o maior valor e o coloca na ltima posio livre de um outro vetor. Na

prxima iterao este valor descartado, repetindo at no sobrarem mais

valores.

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