Programação no R - Aula 5

Disciplina: Lógica da programação (de computadores) e análise de dados no R

Prof. Maurício Garcia de Camargo. IO-FURG.

2025-10-03

Os cinco fundamentos da programação

1. Function (abstração)

f_soma = function(n1,n2) {
  print(paste('Soma = ',n1+n2))
}
f_soma(7,5)

2. IF
3. ELSE
4. FOR
5. WHILE

Revisão de vetores

Criando vetores

v1 = c(2,4,5,7,11)   # Criando um vetor numérico
v2 = c('A','B','C')  # Criando um vetor de strings
v3 = 1:5             # Sequência simples
v4 = rep(12,5)       # Função rep() para criar um vetor

Funções vetoriais

length(v1)           # Número de elementos do vetor
sum(v1)              # Soma dos elementos do vetor

Índices de vetores

x = c(3,8,5,12,4)
x[1]                # Primeiro o elemento
x[2:5]              # Do segundo ao quinto elemento
x[c(2,4)]           # Segundo E quarto elemento
#### Atribuir valores a um elemento do vetor ####
x[3] = 99           # Atribuir um elemento individual
x = c(x, 33)        # Concatenar um elemento a um vetor

Novidades sobre vetores

x = c(0,3,8,5,12,4)
x[-1]                       # Todos, exceto o primeiro

[1]  3  8  5 12  4

x[c(-2,-3)]                 # Todos, exceto o segundo e o terceiro

[1]  0  5 12  4

x[x >= 7]                   # Filtragem lógica

[1]  8 12

x[(x < 5) & (x != 0 )]      # Filtragem lógica com operadores booleanos

[1] 3 4

Matrizes

Um vetor numérico pode ser compreendido como uma linha (ou coluna) de números.

x = c(1,2,3,4,5)
x

[1] 1 2 3 4 5

Uma matriz é uma junção de dois ou mais vetores, que podem ser combinados usando a função rbind para unir linhas ou cbind para unir colunas.

m = rbind(c(1,2,3), c(4,5,6))
m

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    4    5    6

Existem muitas outras maneiras de contruir matrizes.

Tranformando um vetor em matriz

Seja o vetor v:

v = c(1,2,3,4,5,6)
v

[1] 1 2 3 4 5 6

Para tranformá-lo em matriz:

m = matrix(v, nrow = 2)
m

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

Repare nos índices das linhas e colunas.

Índices de matrizes

Exemplo de matriz com 4 linhas e 3 colunas:

v = 1:12
v

 [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12

m = matrix(v, nrow = 4)
m

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]    2    6   10
[3,]    3    7   11
[4,]    4    8   12

O índice da matriz é dados por m[linha,coluna]
Vetor tem 1 dimensão (linhas).
Matriz tem 2 dimensões (linhas e colunas).

Mais sobre índices de matrizes

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]    2    6   10
[3,]    3    7   11
[4,]    4    8   12

### Para selecionar a terceira linha inteira:
m[3,]

[1]  3  7 11

### Para selecionar a segunda coluna inteira:
m[,2]

[1] 5 6 7 8

### Para selecionar as 3 primeiras linhas da segunda coluna:
m[1:3,2]

[1] 5 6 7

Exemplos de índices

A lógica de utilização de índices é a mesma de vetores, porém com duas dimensões.

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]    2    6   10
[3,]    3    7   11
[4,]    4    8   12

m[2,3] #Extrai a segunda linha e a terceira coluna

[1] 10

m[c(1,3),c(2,3)] #Extrai a primeira e terceira linha e segunda e quarta coluna.

     [,1] [,2]
[1,]    5    9
[2,]    7   11

Exercício de índices em matrizes

Exercício 1. Seja a matriz m, criada da seguinta maneira:

m = matrix(1:8,nrow = 4)
m

     [,1] [,2]
[1,]    1    5
[2,]    2    6
[3,]    3    7
[4,]    4    8

A. Extraia o valor da primeira linha e primeira coluna.
B. Extraia o valor da última linha e última coluna.
C. Extraia todos os valores da primeira linha.
D. Extraia todos os valores da última coluna.
E. Extraia os segundo e terceiro valores das linha da primeira coluna.

Back to programming - lembrando o laço FOR

O laço FOR deve ser usada quando o número exato de repetições é conhecido. Utiliza uma variável de controle que deve ser do tipo número inteiro.

Esqueleto da estrutura de repetição FOR é:

#for (i in itens) {
#  #Instruções que dependem de "i" (ou qualquer #outro nome de variável)
}

Onde i é uma variável de controle que serve para representar qualquer um dos valores de itens, que pode ser um vetor, por exemplo.

Usando FOR em matrizes

Para percorrer todos os elementos da matriz, é preciso usar dois laços FOR, um para o número de linhas (nrow) e outro para o número de colunas (ncol):

m = matrix(1:8,nrow = 4)
m

     [,1] [,2]
[1,]    1    5
[2,]    2    6
[3,]    3    7
[4,]    4    8

for (i in 1:nrow(m))
  for (j in 1:ncol(m))
    print(m[i,j])

[1] 1
[1] 5
[1] 2
[1] 6
[1] 3
[1] 7
[1] 4
[1] 8

Exercícios com matrizes

Exercício 2.
Crie uma matriz m com elementos sequenciais de 1 até 16 distribuídos em 4 linhas.

Exercício 3.
Substitua na matriz m o elemento da linha 2 e coluna 3 pelo valor de zero.

Exercícios com matrizes

Exercício 4.
Com a mesma matriz m, faça um laço FOR para acumular a soma de todos os elementos da matriz.

Exercício 5.
Com a mesma matriz m, faça um laço que irá acumular (em um vetor vazio) a soma de cada linha.

Exercícios com matrizes

Exercício 6.
Com a matriz m, conte o número de elementos que são maiores do que 12.

Exercício 7.
Crie uma função que receba uma matriz e devolva um vetor contendo os valores da diagonal principal (quando i=j).

Exercícios com matrizes

Exercício 8 (DESAFIO).
Crie uma função que receberá dois números (a e b) e imprima a tabuada de a até b.
Por exemplo: imprimir a tabuada de 1 até 10.

“Tabuada do 1”
“1 x 1 = 1”
“1 x 2 = 2”
… “Tabuada do 2”
“2 x 1 = 2”
“2 x 2 = 4”
… etc até a tabuada do 10.