aula 01 de introducao linguagem de programacao python.pdf
- 1. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Disciplina Linguagem de programação Professor Renato Hidaka Torres Aula 01 – Introdução Objetivo Apresentação do plano de ensino. Debate da importância de se estudar e aprender uma linguagem de programação. Justificativa da escolha da linguagem Python. Debate sobre o fluxo de um programa. Entrada e saída de dados finitos. Resumo da aula Programar pra quê? • Para adquirir a habilidade de resolver problemas do mundo real construindo soluções computacionais. Você deve ter paciência! • Você não aprende a programar da noite para o dia. Aprender a programar é um processo que requer paciência e persistência. No início, quase todo mundo que está aprendendo a programar fica frustrado por resolver apenas problemas simples e com poucos recursos visuais e interativos. Isso é normal e faz parte do processo. Uma boa forma de aprender a programar é reinventando a roda sem a ajuda da internet. Ou seja, resolver questões que todo mundo já resolveu, porém, sem colar.
- 2. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Qual o segredo para o sucesso? • Eu diria que na arte de aprender a programar, o maior segredo para o sucesso chama-se resolução de questões. Se você quer se tornar um bom programador, então resolva questões como se não houvesse amanhã. Crie metas, resolva 10, 20, 30 questões por dia. A quantidade não é tão importante quanto a frequência. É melhor resolver uma questão todos os dias do que 7 questões somente no dia da aula. Por que Python? • Python é a linguagem mais utilizada para o ensino de programação e também para a construção de modelos de inteligência artificial. No último ranking divulgado pela computer world, a linguagem Python foi a que mais cresceu nos últimos anos e já é a terceira linguagem mais utilizada no mundo.
- 3. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Estrutura de um programa • O desenvolvimento de um programa de computador pode ser dividido em três partes. Se você é um estudioso de xadrez, já ouviu falar em iniciação, desenvolvimento e finalização. Pois é, podemos dividir um programa de computador desta forma. A iniciação diz respeito a entrada de dados. Todo programa de computador precisa receber dados do usuário para poder executar a sua funcionalidade. O desenvolvimento refere-se a codificação das funcionalidade do programa. Já a finalização está relacionada à saída de dados do programa. Como pode ser observado na figura, o desenvolvimento da funcionalidade do programa, em geral, representa 60% a 70% do código. Além disso, por estar na cor vermelha, nos mostra que essa é a parte mais difícil de se programar. Juntas, iniciação e finalização representam de 20% a 40% do programa. Entretanto, geralmente a codificação da entrada de dados é um pouco mais complexa do que a codificação da saída de dados.
- 4. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Preparando o ambiente Python • Em um computador, para programar em Python, você precisa ter no mínimo o compilador da linguagem e um editor de texto para realizar a codificação. Você pode baixar o compilador Python no site https://www.python.org/. • Normalmente, nós desenvolvedores, gostamos de utilizar um ambientes de desenvolvimento para programar. No caso do Python, eu recomendo a IDE PyCharm que pode ser baixada no site https://www.jetbrains.com/pycharm/ • Se você não quiser instalar nada no seu computador, você tem a opção de utilizar um ambiente online. Existem vários, eu recomendo este: https://repl.it/languages/python3 • Se você quiser estudar programação Python utilizando um smartphone, recomendo baixar o aplicativo QPython3. Livros que você pode utilizar para estudar • Existem muito livros que ensinam a linguagem Python. Nesse curso nós iremos utilizar esses dois. Sinta-se à vontade para utilizar outros livros se achar necessário.
- 5. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Outros materiais de estudo • Existem muitos cursos online que você pode fazer para aprender a programar em Python. Aqui algumas dicas retiradas do site https://python.org.br/introducao/ Resolva exercícios, sempre! • Crie a sua conta no https://www.urionlinejudge.com.br/judge/pt/login • Os exercícios estão categorizados. • Resolva o máximo de questões da categoria BEGINNER.
- 6. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Entrada de dados na linguagem Python • Na linguagem Python, a entrada de dados pelo terminal é lida utilizando o comando input(). • A informação lida pelo comando input() deve ser armazenada em uma variável. No exemplo ao lado, estamos utilizando a variável valor para armazenar a informação lida pelo comando input(). • O símbolo = é conhecido como operador de atribuição. Ele indica que a informação do lado direito será armazenada na variável do lado esquerdo. No exemplo ao lado nós atribuímos a informação lida pelo comando input() à variável valor. • Todo código deve ser lido da direita para a esquerda. No exemplo ao lado você deve ler o código da seguinte forma: o input() leia uma informação digitada pelo usuário. o = e armazene. o valor na variável valor. Saída de dados na linguagem Python • Na linguagem Python, a saída de dados pelo terminal é escrita utilizando o comando print(). • O informação escrita pelo comando print() deve estar dentro dos parênteses do comando. No exemplo ao lado, estamos informando que a informação armazenada na variável valor deve ser escrita no dispositivo de saída do computador. No caso, o dispositivo de saída é o monitor. • Observe que o comando print(valor) é diferente do comando print(“valor”). Ao utilizar o comando print(“valor”) você está informando que deseja escrever a mensagem “valor” no dispositivo de saída do computador. Toda vez que você utilizar as aspas, você estará informando que essa informação é uma informação de texto. Em Python e na maioria das linguagens de programação, uma informação de texto é denominada String. • Observe a diferença da leitura dos seguintes comandos: o print(valor): escreva no dispositivo de saída a informação armazenada na variável valor. o print(“valor”): escreva no dispositivo de saída a String valor. • Lembre! O dispositivo de saída padrão do computador é o monitor. Então, utilização do comando print() implica a escrita de alguma informação no monitor do computador.
- 7. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Mais de uma saída de dados no mesmo comando • Na linguagem Python, a saída de dados pelo terminal é escrita utilizando o comando print(). • Se você precisar escrever mais de uma informação no dispositivo de saída, você pode fazer isso separando as informação por vírgula. Ao lado, temos dois exemplos. No primeiro print() nós estamos informando que serão escritas duas informações no dispositivo de saída do computador. A primeira informação é a String “Olá” e a segunda informação é o valor armazenado na variável nome. • Quando utilizamos a vírgula para escrever mais de uma informação no mesmo comando print(), por padrão, as informações serão escritas separadas por um espaço em branco. • Por exemplo, assumindo que “Renato” é a informação armazenada na variável nome, o comando print(“Olá, nome) escreveria no monitor a seguinte mensagem: Olá Renato • No segundo comando print(), estamos informando que escritas três informações no dispositivo de saída. Nesse caso, serão escritos, separados por um espaço em branco, as informações armazenadas nas variáveis a, b e c. • Assumindo que os valores das variáveis a, b e c são, respectivamente, 10, 5, 20. O comando print(a, b, c) escreveria no monitor a seguinte mensagem: 10 5 20 • Vejamos como devemos ler os seguintes comandos: o print(“Olá”, nome): escreva no dispositivo de saída, separado por um espaço em branco, a String “Olá” e a informação armazenada na variável nome. o print(a, b, c): escreva no dispositivo de saída, separado por um espaço em branco, os valores armazenados nas variáveis a, b e c.
- 8. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Mais de uma saída de dados no mesmo comando com o separador modificado • Você pretende escrever mais de uma informação no mesmo comando print() e não quer que a informação escrita seja separada por um espaço em branco, você pode definir a separação a partir do comando sep. • Como visto nos exemplos ao lado, o comando sep deve ficar dentro dos parêntese do comando print() e sempre no final. • Assumindo que “Renato” é a informação armazenada na variável nome, o comando print(“Olá, nome, sep=”, “) escreveria no monitor a seguinte mensagem: Olá, Renato • Assumindo que os valores das variáveis a, b e c são, respectivamente, 10, 5, 20. O comando print(a, b, c, sep=”*”) escreveria no monitor a seguinte mensagem: 10*5*20 • Vejamos como devemos ler os seguintes comandos: o print(“Olá”, nome, sep=”, “): escreva no dispositivo de saída, separado por vírgula e espaço em branco, a String “Olá” e a informação armazenada na variável nome. o print(a, b, c, sep=”*”): escreva no dispositivo de saída, separado por asterisco, os valores armazenados nas variáveis a, b e c.
- 9. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Lendo informações numéricas • Você já sabe que o comando input() é utilizado para ler as informações do dispositivo de entrada. Entretanto, por padrão, as informações lidas pelo comando input() são informações do tipo String. Portanto, se você quiser ler informações numéricas, antes de armazena-las em uma variável, você deve converter a String em um valor numérico. Essa conversão lhe permitirá realizar futuras operações aritméticas. • Os comandos int() e float() são os comandos utilizados para converter a informação em números inteiros e reais, respectivamente. • É importante ressaltar que a conversão só será realizada com sucesso se a informação passada for numérica. Por exemplo, não existe a possibilidade do comando int() converter a String “Renato” em um valor numérico. Isso resultará em um erro em tempo de execução do seu programa! • Sabendo que todo código deve ser lido da direita para a esquerda, vejamos como devemos ler os seguintes comandos: o a = int(input()): Leia uma informação do dispositivo de entrada, converta para um valor numérico inteiro, e armazene na variável a. o b = float(input): Leia uma informação do dispositivo de entrada, converta para um valor numérico real, e armazene na variável b.
- 10. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Para reforçar o entendimento da necessidade da conversão, codifique esses dois programas. Quando for executá-los, experimento digitar, nos dois programas, os valores e entrada 10 e 3 e observe a diferença no resultado final. • Ao executar os dois programas, se você digitou 10 e 3 nos dois programas, então, observou que a saída do primeiro programa foi igual a 103 e a saída do segundo programa foi igual a 13. • A saída do primeiro programa foi 103 porque os valores 10 e 3 armazenados nas variáveis a e b são String. Nesse caso, ao realizar a operação c = a+b o que se fez foi a concatenação dos valores armazenados nas variáveis a e b e, posteriormente, essa concatenação foi armazenado na variável c. • Já no segundo programa, a saída foi 13 porque os valores 10 e 3 armazenados nas variáveis a e b são valores numéricos inteiros. Nesse caso, ao realizar a operação c = a+b o que se fez foi a adição dos valores armazenados nas variáveis a e b e, posteriormente, essa adição foi armazenada na variável c.
- 11. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Lendo mais de uma informação numérica no mesmo input() • Para ler mais de um valor numérico no mesmo input() você precisa saber como utilizar o método map(). • No método map() você deve passar dois argumentos separados por vírgula. O primeiro argumento informa o tipo da informação que será mapeada e o segundo argumento informa a lista de valores que devem ser mapeados. • No exemplo abaixo, nós passamos o comando int como primeiro argumento do método map(). Nesse caso, estamos informando que os valores mapeados serão números inteiros. No segundo argumento do método map(), nós passamos o comando input().split(). Nesse caso, estamos informando que a lista de valores que deve ser mapeada virá da leitura do dispositivo de entrada de dados. Quando o comando input() estiver seguido do comando .split(), estamos informando que a informação lida pelo comando input() deve ser transformada em uma lista. • No lado esquerdo do operador de atribuição, nós devemos informar, separado por vírgula, o nome das variáveis que irão armazenar o mapeamento realizado pelo método map(). No exemplo abaixo, nós informados que as variáveis L e D vão armazenar o mapeamento realizado pelo método map(). • Como nós informamos apenas duas variáveis no lado esquerdo do operado de atribuição, significa dizer que o segundo argumento do método map() deve ser uma lista com exatamente dois elementos. Como o segundo argumento do exemplo é o comando input().split(), então significa dizer que o usuário deve digitar exatamente dois valores, separados por espaço, no dispositivo de entrada. Esse dois valores serão armazenados, respectivamente, nas variáveis L e D. • A leitura de um programa deve ser realizada da direita para a esquerda, vejamos como realizar a leitura do exemplo do comando map(): Leia dois valores, separados por um espaço em branco, do dispositivo de entrada e construa uma lista com dois elementos; converta os elementos da lista para números inteiros; armazene o primeiro valor da lista na variável L e o segundo valor da lista na variável D. • Importante! Você pode utilizar o método map() para ler N valores na mesma linha do dispositivo de entrada. Esse recurso é muito utilizado quando você vai construir programas que precisem ler vários número de um vez só. Nesse caso a quantidade de número lido deve ser igual a quantidade de variáveis separadas por vírgula que ficam no lado esquerdo do operador de atribuição.
- 12. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Veja um exemplo para somar três número digitados na mesma linha. Experimente executar esse programa e digitar os valores 10, 5 e 3 na mesma linha separados por um espaço em branco.
- 13. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Exercício Questão 1: Escreva um programa que peça para o usuário digitar o seu nome e em seguida o seu sobre nome. Informe para o usuário o seu nome e sobre nome na mesma linha separados por um espaço em branco. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite o seu nome >Renato Digite o seu sobrenome >Hidaka Renato Hidaka Questão 2: Escreva um programa que peça para o usuário digitar o seu nome e sobre nome na mesma linha. Informe para o usuário o seu nome e sobre nome em linha separadas. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite o seu nome e sobre nome > Renato Hidaka Renato Hidaka Questão 3: Escreva um programa que peça para o usuário digitar três números na mesma linha. Informe os números digitados separados por asterisco. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite três números >1 2 3 1*2*3
- 14. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Questão 4: Escreva um programa para ler cinco números na mesma linha e informar a soma desses números. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite cinco números >10 20 3 5 7 45 Questão 5: Escreva um programa que peça para o usuário digitar dois números em uma linha e em seguida mais dois números na próxima linha. Some os números digitados em cada linha e em seguida faça a subtração dos resultados. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite dois números >10 1 Digite mais dois números > 9 4 -2 Questão 6: Escreva um programa que peça para o usuário digitar dois números na mesma linha e informe a soma desses número com a saída formatada conforme o exemplo. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite dois números >2 3 2 + 3 = 5
- 15. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Questão 7: Escreva um programa que peça para o usuário digitar dois números em linha separadas. Informe a adição e subtração desses números conforme o exemplo. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite o primeiro número >9 Digite o segundo número >6 9 + 6 = 15 9 – 6 = 3 Questão 8: Escreva um programa que peça para o usuário digitar dez números na mesma linha. Informe os cinco primeiros números digitados em uma linha e os cinco últimos números digitados em outra linha. Realize a formação de saída conforme o exemplo. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite dez números >8 5 13 4 14 46 57 88 9 10 8-5-13-4-14 46;57;88;9;10
- 16. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ CAMPUS AVANÇADO VIGIA Questão 9: Escreva um programa que peça para o usuário digitar dois números em uma linha e em seguida mais dois números na próxima linha. Realize a adição entre os primeiros números digitados em cada linha e a subtração dos segundos números digitados em cada linha. Realize a formação de saída conforme o exemplo. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite dois números >4 9 Digite mais dois números >6 7 4 + 6 = 10 9 – 7 = 2 Questão 10: Escreva um programa que peça para o usuário digitar quatro letras, uma em cada linha. Em seguida informe a palavra formada por essas letras na ordem em que foram digitadas. Veja o exemplo do programa em execução. As linhas iniciadas por > representam as informações digitadas pelo usuário. Exemplo do programa em execução Digite a primeira letra >b Digite a segunda letra >o Digite a terceira letra >l Digite a quarta letra >a Palavra formada: bola