🎛️ Matrizes (Arrays Bidimensionais) em Programação

Dando um passo além dos vetores (arrays de uma dimensão), as matrizes nos permitem trabalhar com dados estruturados em duas dimensões, como tabelas, planilhas ou tabuleiros.

🤔 O que são Matrizes?

[cite_start]Uma matriz é uma coleção de dados que pode ser entendida como um array bidimensional[cite: 27]. Ela possui um conjunto de características fundamentais:

Visualmente, podemos imaginar uma matriz como uma grade:

      Col 0  Col 1  Col 2
Linha 0 [  ]   [  ]   [  ]
Linha 1 [  ]   [  ]   [  ]
Linha 2 [  ]   [  ]   [  ]
Linha 3 [  ]   [  ]   [  ]

🛠️ Trabalhando com Matrizes em Java

Vamos ver como declarar, instanciar e manipular matrizes na linguagem Java.

Declaração e Instanciação

Para criar uma matriz, você precisa declarar seu tipo e, em seguida, instanciá-la, definindo seu número de linhas e colunas.

// Sintaxe: tipo[][] nomeDaMatriz = new tipo[numeroDeLinhas][numeroDeColunas];

// Exemplo: Criando uma matriz de inteiros com 3 linhas e 4 colunas.
int[][] matriz = new int[3][4];

Isso aloca um espaço na memória para 12 números inteiros (3 linhas x 4 colunas).

Acessando Elementos

Para atribuir ou ler um valor, você utiliza os índices da linha e da coluna. Lembre-se que em Java, os índices sempre começam em zero.

// Atribuindo o valor 10 à segunda linha (índice 1), terceira coluna (índice 2)
matriz[1][2] = 10; [cite_start]// Equivalente ao A[1, 2] <- 10 do pseudocódigo [cite: 41]

// Lendo e imprimindo o valor
System.out.println(matriz[1][2]); // Saída: 10

✍️ Exemplo Prático: Lendo e Imprimindo uma Matriz

Vamos criar um programa que pergunta ao usuário as dimensões de uma matriz, lê cada um de seus elementos e, ao final, a imprime na tela de forma organizada.

Problema: Fazer um programa para ler dois números inteiros M e N e depois ler uma matriz de M linhas por N colunas contendo números inteiros. [cite_start]Em seguida, mostrar a matriz lida[cite: 66, 67].

Solução em Java:

package curso;

import java.util.Scanner;

public class LerMatriz {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.print("Quantas linhas vai ter a matriz? ");
        int M = sc.nextInt();
        System.out.print("Quantas colunas vai ter a matriz? ");
        int N = sc.nextInt();

        // Instanciando a matriz com as dimensões informadas
        int[][] mat = new int[M][N];

        // Usando laços aninhados para ler os dados
        System.out.println("Digite os elementos da matriz:");
        for (int i = 0; i < M; i++) { // Laço para percorrer as linhas
            for (int j = 0; j < N; j++) { // Laço para percorrer as colunas
                System.out.printf("Elemento [%d,%d]: ", i, j);
                mat[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }

        // Usando laços aninhados para imprimir a matriz
        System.out.println("
MATRIZ DIGITADA:");
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                System.out.print(mat[i][j] + " "); // Imprime o elemento e um espaço
            }
            System.out.println(); // Pula para a próxima linha ao final de cada linha da matriz
        }

        sc.close();
    }
}

Exemplo de Execução:

Quantas linhas vai ter a matriz? 2
Quantas colunas vai ter a matriz? 3
Digite os elementos da matriz:
Elemento [0,0]: 5
Elemento [0,1]: 8
Elemento [0,2]: 10
Elemento [1,0]: -2
Elemento [1,1]: 9
Elemento [1,2]: 7

MATRIZ DIGITADA:
5 8 10 
-2 9 7

🧠 Exercícios de Lógica com Matrizes

Vamos transformar alguns dos “testes de mesa” do material de estudo em programas Java funcionais para ver a lógica em ação.

Exercício 1: Populando com uma Regra

Problema: Crie um programa que preenche uma matriz 3x3 onde o valor de cada elemento é a soma de seus índices (linha + coluna).

Solução em Java:

package curso;

public class PopularMatrizRegra {

    public static void main(String[] args) {
        int N = 3;
        int[][] matriz = new int[N][N];

        // Populando a matriz com a regra mat[i][j] = i + j
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                matriz[i][j] = i + j; // Regra de população
            }
        }

        // Imprimindo a matriz resultante
        System.out.println("Matriz gerada:");
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                System.out.print(matriz[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

Saída Esperada:

Matriz gerada:
0 1 2 
1 2 3 
2 3 4

Exercício 2: Soma dos Elementos de Cada Linha

Problema: Faça um programa que crie uma matriz 3x4, popule-a com valores, e em seguida, crie um vetor onde cada posição armazena a soma dos elementos da linha correspondente da matriz.

Solução em Java:

package curso;

public class SomaLinhasMatriz {

    public static void main(String[] args) {
        int M = 3; // Linhas
        int N = 4; // Colunas

        int[][] matriz = {
            {5, 10, 2, 8},
            {4, 3, 9, 1},
            {7, 6, 5, 2}
        };

        // Vetor para armazenar a soma de cada linha
        int[] vetorSomas = new int[M];

        // Calculando a soma de cada linha
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            int soma = 0;
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                soma += matriz[i][j];
            }
            vetorSomas[i] = soma;
        }

        // Imprimindo o vetor com as somas
        System.out.println("Soma de cada linha:");
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            System.out.printf("Linha %d: %d
", i, vetorSomas[i]);
        }
    }
}

Saída Esperada:

Soma de cada linha:
Linha 0: 25
Linha 1: 17
Linha 2: 20

🛠️ Como Executar no VS Code e IntelliJ IDEA

Você pode compilar e executar todos os exemplos de código acima em qualquer uma das IDEs modernas.

No Visual Studio Code

  1. Instale o Pacote de Extensões para Java: Na aba de Extensões (Ctrl+Shift+X), procure por Extension Pack for Java da Microsoft e instale-o.
  2. Crie o Arquivo: Crie um novo arquivo com a extensão .java (ex: LerMatriz.java).
  3. Cole o Código: Copie e cole um dos exemplos no arquivo.
  4. Execute: Um botão “Run” aparecerá acima do método main. Clique nele para compilar e executar o código. A saída aparecerá no terminal integrado.

Na IntelliJ IDEA

  1. Crie um Novo Projeto: Vá em File > New > Project. Escolha Java e a versão do JDK.
  2. Crie uma Nova Classe: Na janela de projeto, clique com o botão direito na pasta src, vá em New > Java Class e dê um nome à classe (ex: SomaLinhasMatriz).
  3. Cole o Código: Copie e cole o código correspondente na classe criada.
  4. Execute: Clique com o botão direito do mouse em qualquer lugar dentro do editor de código e selecione Run ‘NomeDaClasse.main()’. A saída aparecerá na aba “Run” na parte inferior da IDE.

🚀 ricardotecpro.github.io