CS50-MCZ

Bulbs

Começando

Abra o VS Code.

Comece clicando dentro da janela do seu terminal e execute cd sozinho. Você deve encontrar que seu "prompt" se parece com o abaixo.

$

Clique dentro da janela do terminal e execute

wget https://cdn.cs50.net/2022/fall/psets/2/bulbs.zip

seguido de Enter para baixar um arquivo ZIP chamado bulbs.zip em seu espaço de código. Tenha cuidado para não ignorar o espaço entre o wget e a URL a seguir, ou qualquer outro caractere!

Agora execute

unzip bulbs.zip

para criar uma pasta chamada bulbs. Você não precisa mais do arquivo ZIP, então pode executar

rm bulbs.zip

e responda com "y" seguido por Enter no prompt para remover o arquivo ZIP que você baixou.

Agora digite

cd bulbs

seguido de Enter para mover-se para o diretório (ou seja, abrir) esse diretório. Seu prompt agora deve se parecer com o abaixo.

bulbs/ $

Se tudo ocorreu bem, você deve executar

ls

e ver um arquivo chamado bulbs.c. Executar code bulbs.c deve abrir o arquivo onde você digitará o seu código para este problema. Se não, refaça seus passos e veja se consegue determinar onde errou!

Detalhes de Implementação

Para escrever nosso programa, primeiro precisamos pensar em bases.

Os Fundamentos

O mais simples base é a base-1, ou unária; para escrever um número, N, em base-1, simplesmente escreveríamos N consecutivas 1s. Assim, o número 4 em base-1 seria escrito como 1111, e o número 12 como 111111111111. Pense em contar nos dedos ou em marcar pontos em um quadro.

Você pode ver por que a base-1 não é muito usada hoje em dia. (Os números ficam muito longos!) Em vez disso, uma convenção comum é a base-10, ou decimal. Na base-10, cada dígito é multiplicado por alguma potência de 10, a fim de representar números maiores. Por exemplo, 123 é uma forma curta de escrever 123 = 1 ⋅ 10^2 + 2 ⋅ 10^1 + 3 ⋅ 10^0.

Mudar a base é tão simples quanto mudar o 10 acima para um número diferente. Por exemplo, se você escreveu 123 na base-4, o número que você realmente estaria escrevendo é 123 = 1 ⋅ 4^2 + 2 ⋅ 4^1 + 3 ⋅ 4^0, que é igual ao número decimal 27.

Computadores, no entanto, usam a base-2, ou binária. Em binário, escrever 123 seria um erro, uma vez que números binários só podem ter 0s e 1s. Mas o processo de descobrir exatamente que número decimal um número binário representa é exatamente o mesmo. Por exemplo, o número 10101 na base-2 representa 1 ⋅ 2^4 + 0 ⋅ 2^3 + 1 ⋅ 2^2 + 0 ⋅ 2^1 + 1 ⋅ 2^0, que é igual ao número decimal 21.

Codificando uma mensagem

Lâmpadas podem estar apenas ligadas ou desligadas. Em outras palavras, lâmpadas representam dois estados possíveis; ou a lâmpada está ligada, ou a lâmpada está desligada, assim como números binários são 1 ou 0. Teremos que encontrar uma maneira de codificar texto como uma sequência de números binários.

Vamos escrever um programa chamado bulbs que recebe uma mensagem e a converte em um conjunto de lâmpadas que poderíamos mostrar a uma plateia desprevenida. Faremos isso em duas etapas:

• A primeira etapa consiste em transformar o texto em números decimais. Digamos que queremos codificar a mensagem HI!. Felizmente, já temos uma convenção em vigor para fazer isso, ASCII. Observe que H é representado pelo número decimal 79, I é representado por 73, e ! é representado por 33.
• A próxima etapa envolve pegar nossos números decimais (como 79, 73 e 33) e convertê-los em números binários equivalentes, que usam apenas 0s e 1s. Para ter um número consistente de bits em cada um dos nossos números binários, vamos assumir que cada decimal é representado com 8 bits. 79 é 01001111, 73 é 01001001, e 33 é 00100001.

Por último, interpretaremos esses números binários como instruções para as lâmpadas no palco; 0 é desligado e 1 é ligado. (Você verá que o arquivo bulbs.c inclui uma função print_bulb que foi implementada para você, que recebe um 0 ou 1 e produz emojis representando lâmpadas.)

Aqui está um exemplo de como o programa concluído pode funcionar. Ao contrário do palco Sanders, imprimiremos um byte por linha para maior clareza.

# ./bulbs
Message: HI!
⚫🟡⚫⚫🟡⚫⚫⚫
⚫🟡⚫⚫🟡⚫⚫🟡
⚫⚫🟡⚫⚫⚫⚫🟡  

Para verificar nosso trabalho, podemos ler uma lâmpada que está acesa (🟡) como um 1 e uma lâmpada que está apagada (⚫) como um 0. Então HI! tornou-se

01001000
01001001
00100001  

que é exatamente o que esperamos.

Outro exemplo:

# ./bulbs
Message: HI MOM
⚫🟡⚫⚫🟡⚫⚫⚫
⚫🟡⚫⚫🟡⚫⚫🟡
⚫⚫🟡⚫⚫⚫⚫⚫
⚫🟡⚫⚫🟡🟡⚫🟡
⚫🟡⚫⚫🟡🟡🟡🟡
⚫🟡⚫⚫🟡🟡⚫🟡  

Observe que todos os caracteres estão incluídos nas instruções da lâmpada, incluindo caracteres não alfabéticos como espaços (00100000).

Especificação

Projete e implemente um programa, bulbs, que converte texto em instruções para a faixa de lâmpadas no palco do CS50 da seguinte maneira:

• Implemente seu programa em um arquivo chamado bulbs.c.
• Seu programa deve primeiro solicitar ao usuário uma mensagem usando get_string.
• Seu programa deve, em seguida, converter a string dada em uma série de números binários de 8 bits, um para cada caractere da string.
• Você pode usar a função print_bulb fornecida para imprimir uma série de 0s e 1s como uma série de emojis amarelos e pretos, que representam lâmpadas acesas e apagadas.
• Cada "byte" de 8 símbolos deve ser impresso em sua própria linha ao ser exibido; deve haver um \n após o último "byte" de 8 símbolos também.

0

00

100

Como Testar o Seu Código

Seu programa deve se comportar conforme os exemplos acima. Você pode verificar seu código usando o check50, um programa que o CS50 usará para testar seu código quando você enviar, digitando o seguinte no prompt $. Mas certifique-se de testá-lo por conta própria também!

check50 cs50/problems/2023/x/bulbs

Para avaliar o estilo do seu código, digite o seguinte no prompt $.

style50 bulbs.c

Como Enviar

No seu terminal, execute abaixo para enviar seu trabalho.

submit50 cs50/problems/2023/x/bulbs