Generalidades MC933. Pré-requisitos e objetivos. Tomasz Kowaltowski. Copyright c 2014 Tomasz Kowaltowski. Universidade Estadual de Campinas

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1 Tópicos em Ciência da Computação MC933 Tomasz Kowaltowski Instituto de Computação Universidade Estadual de Campinas Copyright c 2014 Tomasz Kowaltowski Instituto de Computação Universidade Estadual de Campinas Estas transparências somente podem ser copiadas para uso pessoal dos docentes e alunos das disciplinas oferecidas pelo Instituto de Computação da UNICAMP. tomasz c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação 1 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação 2 Pré-requisitos e objetivos Generalidades Pré-requisito: alguma familiaridade com sistemas computacionais: arquivos, pastas (diretórios), edição de textos (revisão). Objetivos: Noções de algoritmos Fundamentos de programação numa linguagem de alto nível (Python) Utilização de pacotes prontos para aplicações de alguma área específica (linguística computacional) Observações: Disciplina experimental O ritmo dependerá (em parte) do andamento Material adicional será distribuído ao longo do semestre c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Generalidades 3 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Generalidades 4

2 Avaliação Média final A avaliação será feita através de uma série de 8 a 10 tarefas de programação de entrega obrigatória através do sistema de submissão SuSy. A nota de aproveitamento no semestre será dada média das notas de laboratório: n i=1 A = t i n onde n é o número de tarefas de laboratório, t i (0 t i 10) é a nota obtida na i-ésima tarefa. A média final na disciplina será dada por: { (A + E)/2 se o aluno fez o exame final F = A caso contrário onde E é a nota obtida no exame. 1. A nota mínima para aprovação na disciplina será 7,0. 2. Não terão direito ao exame final alunos com média A inferior a 2,5. Exame final: 15 de janeiro c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Generalidades 5 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Generalidades 6 Informações complementares: Observações: Material Bibliografia indicada Cópias das transparências (quando houver) Gravações das aulas (se possível) Informações, notas e avisos: Sistema SuSy: Entrega de tarefas pela Internet: Logins, s e senhas da DAC Tarefa 00: apenas para verificação Todas as tarefas de laboratório obrigatórias são individuais. Será estabelecido um limite para o número de submissões de cada tarefa de laboratório (em geral, 10 submissões). A submissão de uma tarefa de laboratório poderá ser considerada rejeitada se não seguir estritamente as exigências do enunciado, mesmo que produza resultados corretos nos testes. Qualquer tentativa de fraude nas provas ou nas tarefas de laboratório implicará em aproveitamento zero no semestre para todos os envolvidos, sem prejuízo de outras sanções. As transgressões às regras de uso dos sistemas computacionais implicarão em aproveitamento zero no semestre para todos os envolvidos, sem prejuízo de outras sanções. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Generalidades 7 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Generalidades 8

3 Bibliografia c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Bibliografia 9 Python 3.4 documentation The Python Tutorial Documentação Python 2.7 O tutorial de Python 2.7 (em português) Josh Cogliati et al. Non-Programmer s Tutorial for Python 3 Non-Programmer s_tutorial_for_python_3 Nilo Ney Coutinho Menezes Introdução à Programação com Python 2 a Edição Editora Novatec, Steven Bird, Edward Loper, and Ewan Klein. Natural Language Processing with Python O Reilly Media Inc, c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Bibliografia 10 Algoritmos Algoritmo: receita para resolver um problema. Introdução Exemplo: algoritmo de Euclides para calcular o máximo divisor comum (MDC) de dois números inteiros positivos, usando apenas subtrações: MDC: dados x >0, y>0 enquanto x é d i f e r e n t e de y : s e x>y : adote x = x y sen ão : adote y = y x r e s u l t a d o x Exemplo: 63 e 81: x y Resultado final: 9 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 11 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 12

4 Programa Euclides em Python3 Um algoritmo é especificado numa linguagem estilizada, usando notação matemática, mas informal. Programa: implementação de um algoritmo numa linguagem de programação específica. Existem muitas linguagens de programação; serão exibidos alguns exemplos. x = 63 y = 81 w h i l e x!=y : i f x>y : x = x y e l s e : y = y x p r i n t ( x ) enquanto x é d i f e r e n t e de y : s e x>y : adote x = x y sen ão : adote y = y x c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 13 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 14 Euclides em Java Euclides em C #i n c l u d e <s t d i o. h> p u b l i c c l a s s e u c l i d e s { p u b l i c s t a t i c void main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { i n t x =63, y =81; } } w h i l e ( x!=y ) { i f ( x>y ) x = x y ; e l s e y = y x ; } System. out. p r i n t l n ( x ) ; void main ( ) { i n t x =63, y =81; } w h i l e ( x!=y ) { i f ( x>y ) x = x y ; e l s e y = y x ; } p r i n t f ( %d\n, x ) ; c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 15 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 16

5 Euclides em Pascal e em Fortran Euclides em linguagem de montagem (assembly) (cont.) program E u c l i d e s ; var x, y : i n t e g e r ; begin x := 6 3 ; y := 8 1 ; w h i l e i f w r i t e l n ( x ) end. x<>y do x>y then x := x y e l s e y := y x ; PROGRAM EUCLIDES INTEGER : : X=63, Y=81 DO WHILE (X/=Y) IF (X>Y) THEN X = X Y ELSE Y = Y X END IF END DO PRINT, X END PROGRAM EUCLIDES. LC0 : main :. LFB0 :. f i l e e u c l i d e s. c. s e c t i o n. r o d a t a. s t r i n g %d\n. t e x t. g l o b l main. t y p e f u n c t i o n. c f i s t a r t p r o c p u s h l %ebp. c f i d e f c f a o f f s e t 8. c f i o f f s e t 5, 8 movl %esp, %ebp. c f i d e f c f a r e g i s t e r 5 a n d l $ 16, %esp s u b l $32, %esp movl $63, 24(% esp ) movl $81, 28(% esp ) jmp. L2. L4 :. L3 :. L2 : movl 24(% esp ), %eax cmpl 28(% esp ), %eax j l e. L3 movl 28(% esp ), %eax s u b l %eax, 24(% esp ) jmp. L2 movl 24(% esp ), %eax s u b l %eax, 28(% esp ) movl cmpl j n e 24(% esp ), %eax 28(% esp ), %eax. L4 movl $. LC0, %eax movl 24(% esp ), %edx movl %edx, 4(% esp ) movl %eax, (%esp ) c a l l p r i n t f l e a v e. c f i r e s t o r e 5. c f i d e f c f a 4, 4 r e t. c f i e n d p r o c c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 17 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 18 Exemplo: análise sintática com NLTK Uma gramática muito simples: Ora ç ão > S u j e i t o P r e d i c a d o S u j e i t o P r e d i c a d o Objeto S u j e i t o > Nome A r t i g o S u b s t a n t i v o Objeto > Nome A r t i g o S u b s t a n t i v o A r t i g o > um o Nome > Jo ão Jos é S u b s t a n t i v o > c ão gato l i v r o P r e d i c a d o > Verbo Verbo > v ê l ê l e v a compra vende c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 19 Análise sintática (cont.) O programa usa o pacote NLTK (Natural Language Tool Kit): import n l t k g r a m a t i c a = n l t k. p a r s e c f g ( ) Ora ç ão > S u j e i t o P r e d i c a d o S u j e i t o P r e d i c a d o Objeto S u j e i t o > Nome A r t i g o S u b s t a n t i v o Objeto > Nome Artigo Substantivo A r t i g o > um o Nome > Jo ão Jos é S u b s t a n t i v o > c ão gato l i v r o P r e d i c a d o > Verbo Verbo > v ê l ê l e v a compra vende p r i n t ( g r a m a t i c a ) r d p a r s e r = n l t k. R e c u r s i v e D e s c e n t P a r s e r ( g r a m a t i c a ) w h i l e ( True ) : o r a = i n p u t ( >>>> ) i f not o r a : break p a r s e = r d p a r s e r. n b e s t p a r s e ( o r a. s p l i t ( ) ) i f l e n ( p a r s e )==0: p r i n t ( Não f o i p o s s í v e l a n a l i s a r a o r a ç ão ) e l s e : f o r t r e e i n p a r s e : p r i n t ( t r e e ) t r e e. draw ( ) p r i n t ( ) (Demonstrar parser port.py) c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 20

6 Análise sintática (cont.) Entrada: Jo~ao compra um livro Análise sintática (cont.) ( Ora ç ão ( S u j e i t o (Nome Jo ão ) ) ( P r e d i c a d o ( Verbo compra ) ) ( Objeto ( A r t i g o um) ( S u b s t a n t i v o l i v r o ) ) ) Entrada: Jo~ao compra livro Não f o i p o s s í v e l a n a l i s a r a ora ç ão c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 21 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 22 Análise sintática (cont.) Entrada: Jo~ao v^e José ( Ora ç ão ( S u j e i t o (Nome Jo ão ) ) ( P r e d i c a d o ( Verbo v ê ) ) ( Objeto (Nome Jos é ) ) ) Noções elementares de sistema c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Introdução 23 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 24

7 Estrutura de pastas (ou diretórios) Terminal /Applications... /Library... /Users (ou /home) /Joao /Maria /Applications... /Applications... /Downloads... /Downloads... /Mail... /Mail /MeusArquivos /MinhasPastas /Cursos /Cursos /MC933 /MC933 /Material... /Material... /Tarefas /Tarefas /lab00 /lab00 prog00.py prog00.py /lab01... /lab01... /IL /IL /Documentos... /IL c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 25 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 26 Terminal: comandos Execução de um programa em Python c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 27 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 28

8 Invocação de IDLE Execução em IDLE c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 29 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 30 Execução em IDLE (cont.) Variáveis, expressões e atribuições c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Noções elementares de sistema 31 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 32

9 Variáveis Visão (muito!) simplificada de um computador: unidade de processamento (CPU) memória principal (RAM) memória secundária (disco HD) memória externa (CDs, pendrive, etc) Variáveis: caixinhas localizadas na memória RAM que podem conter valores de vários tipos. Normalmente, as variáveis têm nomes. Exemplos: 63 x 2.38 media1 81 y media2 abracadabra senha -50 resultado Maria Nome João usuario 1 Bom Dia! bom dia Maria maria Paulo usuario 2 Maria nome João jose / / formato c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 33 Nomes de variáveis (identificadores) Qualquer sequência de letras (maiúsculas ou minúsculas), dígitos e símbolo (underscore). Não pode começar com um dígito. Não pode conter espaços. É frequente a utilização de nomes mnemônicos, isto é, que têm relação com o valor representado. Python 3 aceita letras com símbolos diacríticos (acentos, til, cedilha, etc.) mas é aconselhável evitá-los. Exemplos válidos: x nome de variavel usuario 2 especial x33 e outros já vistos. Exemplos inválidos: 21abc % x nome de variavel nome.de.variavel (O ponto pode aparecer em outros contextos.) c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 34 Expressões Denotam valores a serem determinados pelo programa: constantes Maria Bom dia! valores de variáveis x y nome cálculos aritméticos x +y (dist/vel hor) 60 concatenação de cadeias nome + + data de nasc aplicação de funções len(nome) int( 531 ) float( ) diversos 3 (len(nome)+int(fator)) 5 ab Obs.: 5 ab produz ababababab (coerente com a concatenação). Comandos de atribuição Forma geral mais simples: nome-de-variável = expressão Significado: a caixinha que corresponde a este nome-de variável recebe o valor determinado pela expressão. Exemplos: x = 63 y = 81 soma = x+y minutos = ( d i s t / v e l h o r ) 60 compr nome = l e n ( nome ) x = l e t r a x s = Bom d i a! c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 35 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 36

10 Exemplos de programas x = input ( v a l o r de x : ) x = i n t ( x ) y = input ( v a l o r de y : ) y = i n t ( y ) p r i n t ( v a l o r de x+y :, x+y ) input é uma função especial que devolve a cadeia fornecida pelo teclado. x = i n t ( input ( v a l o r de x : ) ) y = i n t ( input ( v a l o r de y : ) ) p r i n t ( v a l o r de x+y :, x+y ) p r i n t ( v a l o r de x+y :, i n t ( input ( v a l o r de x : ) ) + i n t ( input ( v a l o r de y : ) ) ) Tipos de valores Tipos numéricos: inteiros: fracionários (ou de ponto flutuante, ou reais) e e-5 Cadeias de caracteres (strings) Valores lógicos (ou booleanos) Constantes True e False Comparações; por ex.: x>y (valem também para cadeias) Listas e tuplas Objetos, mapeamentos,... A constante None denota um objeto que não tem nenhum valor (sic!). Os três programas são equivalentes. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 37 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 38 Operações e funções numéricas x + y soma x y subtração x y multiplicação x/y divisão x//y divisão inteira x % y resto da divisão x ( 1) x +x x x y abs(x) int(x) float(x) x y valor absoluto de x conversão para inteiro conversão para flutuante Operações e funções sobre cadeias s + t s n ou n s len(s) s[i] s[i : j] concatenação concatenação de n cópias de s comprimento de s i-simo caractere de s fatia (slice) de s A numeração de caracteres de uma cadeia começa com zero. s[i : j] denota a sequência de caracteres s[i],s[i+1],s[i+2],...,s[j 1]. Por exemplo, abcdefgh [2 : 6] = cdef. Existem muitas outras operações com cadeias a serem vistas mais adiante. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 39 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 40

11 Comparações e operações lógcas x == y igual x! = y diferente x < y menor x <= y menor ou igual x > y maior x >= y maior ou igual x or y se x é falso então y senão x (disjunção) x and y se x é falso então x senão y (conjunção) not x se x é falso então True senão False (negação) Comparações e operações lógcas (cont.) Comparações valem também para cadeias e utilizam a ordem lexicográfica (análoga à ordem alfabética, mas incluindo todos os símbolos). Exemplos: verdadeiro: a < ab abc > ab xy == x + y falso: a > ab a == A Expressões lógicas (ou booleanas) são utilizadas principalmente em comandos condicionais e repetitivos, mas podem também ser usados como quaisquer outras expressões, por exemplo em atribuições: p = (a b)>c and (d<f) Um valor numérico nulo ou uma cadeia vazia ( ) ou a constante None podem ser usados em lugar de falso (False). Um valor numérico não nulo ou uma cadeia não vazia podem ser usados em lugar de verdadeiro (True). c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 41 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Variáveis, expressões e atribuições 42 Comandos Comandos denotam ações a serem executadas, em contraposição às expressões que denotam valores a serem calculados. Comandos Comandos de atribuição (já vistos) Comandos condicionais Comandos repetitivos Chamadas de funções Tratamento de exceções Comandos especiais Obs.: Chamadas de funções podem ser consideradas comandos ou expressões, dependendo do contexto e se há um valor devolvido. Por exemplo, print(...) funciona como um comando. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 43 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 44

12 Comandos condicionais formato 1 Exemplo i f e x p r : comando 1 comando 2... comando n s a l a r i o = 2000 horas semana = 40 i d a d e = i n t ( input ( ) ) i f idade <18: ## menor de i d a d e s a l a r i o = 0.8 s a l a r i o horas semana = 20 p r i n t ( s a l a r i o, horas semana ) Significado: se o valor da expressão expr for verdadeiro, então será executada a sequência de comandos dada; caso contrário, os comandos não serão executados. Obs.: A sequência de comandos que segue if indentação alinhada.... precisa manter a c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 45 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 46 Comandos condicionais formato 2 Exemplo i f e x p r : comando a1 comando a2... comando an e l s e : comando b1 comando b2... comando bm i d a d e = i n t ( input ( ) ) i f idade <18: ## menor de i d a d e s a l a r i o = 1600 horas semana = 20 e l s e : ## maior de i d a d e s a l a r i o = 2000 horas semana = 40 p r i n t ( s a l a r i o, horas semana ) Significado: se o valor da expressão expr for verdadeiro, então será executada a sequência de comandos a1, a2,...; caso contrário, será executada a sequência de comandos b1, b2,... Obs.: Observe a indentação alinhada das duas alternativas. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 47 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 48

13 Comandos condicionais formato 3 i f e x p r 1 : comando 11 comando e l i f e x p r 2 : comando 21 comando e l i f e x p r 3 : comando 31 comando e l s e : comando 1 comando 2... Significado: Será executada a primeira alternativa cuja expressão produz o valor verdadeiro. A parte final else :... é opcional. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 49 Exemplo i d a d e = i n t ( input ( ) ) i f idade <14: ## t r a b a l h o p r o i b i d o p r i n t ( Trabalho p r o i b i d o ) e l i f idade <18: ## menor de i d a d e s a l a r i o = 1600 horas semana = 20 e l s e : ## maior de i d a d e s a l a r i o = 2000 horas semana = 40 i f idade >=14: ## t r a b a l h o p e r m i t i d o p r i n t ( idade, s a l a r i o, horas semana ) Obs.: Observe a indentação alinhada de todas as alternativas. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 50 Programa equivalente Comando repetitivo: while i d a d e = i n t ( input ( ) ) i f idade <14: ## t r a b a l h o p r o i b i d o p r i n t ( Trabalho p r o i b i d o ) e l s e : i f idade <18: ## menor de i d a d e s a l a r i o = 1600 horas semana = 20 e l s e : ## maior de i d a d e s a l a r i o = 2000 horas semana = 40 i f idade >=14: ## t r a b a l h o p e r m i t i d o p r i n t ( idade, s a l a r i o, horas semana ) while e x p r : comando 1 comando 2... comando n A sequência de comandos é executada repetidamente, até que o valor da expressão expr seja falso. A verificação do valor da expressão é verificado a cada vez, antes da execução dos comandos. Os comandos devem estar alinhados. Obs.: Observe as indentações. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 51 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 52

14 Exemplo Outro exemplo n = i n t ( input ( n : ) ) i = 1 while i <n : p r i n t ( i ) i = i +1 p r i n t ( Fim ) n: Fim n = i n t ( input ( n : ) ) while n : p r i n t ( n ) n = n 1 p r i n t ( Fim ) n: Fim Neste caso, um valor numérico está sendo usado em lugar de um valor booleano. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 53 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 54 Comando repetitivo: for Exemplo Forma mais simples: f o r x i n e x p r : comando 1 comando 2... comando n n = i n t ( input ( n : ) ) f o r i i n range ( 1, n ) : p r i n t ( i ) p r i n t ( Fim ) n: Fim A expressão expr deve gerar uma sequência de valores consecutivos que são atribuídos à variável x. Os comandos são executados repetidamente até que a sequência seja esgotada. O valor da variável x pode usado nos comandos. Os comandos devem estar alinhados. A expressão range(1,7) gera os valores do intervalo 1 a 6, inclusive (sic!). range(n) equivale a range(0,n). c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 55 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 56

15 Outro exemplo Mais um exemplo n = i n t ( input ( n : ) ) f o r i i n range ( n,1, 1): p r i n t ( i 1) p r i n t ( Fim ) n: Fim s = input ( Entrada : ) f o r i i n range ( len ( s ) ) : p r i n t ( s [ i ] ) p r i n t ( Fim ) Entrada: abcd a b c d Fim Neste caso, foi necessário ajustar o valor impresso. Em vez disto, poderia ter sido usado o intervalo range(n 1,0, 1). O terceiro argumento (opcional) da função range denota o passo (incremento). Seu valor padrão é 1. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 57 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 58 Outra forma Comando de interrupção break s = input ( Entrada : ) f o r c i n s : p r i n t ( c ) p r i n t ( Fim ) No contexto de um comando for seus caracteres. Entrada: abcd a b c d Fim..., uma cadeia gera a sequência dos O comando break é usado para interromper a execução de um comando repetitivo while ou for. Por exemplo: n = i n t ( input ( n : ) ) f o r i i n range ( n ) : i f i >5: p r i n t ( Excedido ) break p r i n t ( i ) p r i n t ( Fim ) n: Fim n: Excedido Fim c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 59 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 60

16 Outro exemplo de break n = i n t ( input ( n : ) ) i = 0 while i <n : i f i >5: p r i n t ( Excedido ) break p r i n t ( i ) i += 1 p r i n t ( Fim ) Este programa é equivalente ao anterior. Tarefa Escreva um prgrama que lê, consecutivamente, linhas de cadeias de carateres fornecidas. Para cada linha, imprime o número de caracteres a que ocorrem naquela linha. A leitura das linhas deve terminar quando é fornecida uma cadeia vazia (de comprimento 0). No fim, deve ser impresso o número total destas ocorrências. Exemplo: Entrada: abracadabra Cláudia vai à aula Jo~ao l^e o livro aaaaaaaa (esta é uma linha vazia) Total: 17 Submeta a solução ao SuSy (tarefa 02). c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 61 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 62 Solução da tarefa 02 t o t a l = 0 while True : s = input ( ) i f not s : break t = 0 f o r x i n s : i f x== a : t += 1 p r i n t ( t ) t o t a l += t Cadeias de caracteres p r i n t ( Total :, t o t a l ) c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Comandos 63 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Cadeias de caracteres 64

17 Seleção e fatias >>> s = "abcdefghij" >>> s[3] d >>> s[3:6] def >>> s[:6] abcdef >>> s[6:] ghij >>> s[-3] h >>> s[-3:] hij >>> s[-3:-1] hi >>> s[:-3] abcdefg >>> Obs.: As cadeias são imutáveis, isto é, não se pode alterar o seu valor: >>> s[4] = "x" Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: str object does not support item assignment >>> c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Cadeias de caracteres 65 Principais funções >>> len("abcdefghij") 10 >>> int("-345") -345 >>> float("-345") >>> print("cadeia_1","cadeia_2") cadeia_1 cadeia_2 >>> a in "abcdefghij" True >>> x in "abcdefghij" False >>> y not in "abcdefghij" True Obs.: A função print (...) aceita qualquer número de argumentos que são transformados em cadeias e concatenados, separados por espaços. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Cadeias de caracteres 66 Principais métodos Os valores que podem ser manipulados em Python pertencem a diversas classes: str int float bool... (muitas outras!) Os valores pertencentes a cada classe recebem o nome de objetos; por exemplo, "abcdefghij" é um objeto pertencente à classe str. Cada objeto carrega com ele seus métodos que são uma outra forma de chamada de funções. Exemplos: >>> s = "Bom Dia!" >>> s.lower() bom dia! >>> s.upper() BOM DIA! >>> "Bom Dia!".swapcase() bom dia! >>> s >>> Bom Dia! Serão demonstrados apenas alguns métodos vejam a documentação! Um programa pode definir novas classes e seus métodos. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Cadeias de caracteres 67 Principais métodos (cont.) >>> s = "abracadabra" >>> s.count("a") 5 >>> s.count("ab") 2 >>> s.startswith("abraca") True >>> s.endswith("abraca") False >>> s.find("cad") 4 >>> s.find("xyz") -1 >>> s.replace("abr","xyz") xyzacadxyza >>> " a b c d ".strip() a b c d c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Cadeias de caracteres 68

18 Tarefa 03 Análoga à tarefa 02, mas usando um método conveniente para contar as ocorrências da letra a. Listas c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Cadeias de caracteres 69 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 70 Noções Seleção e fatias Listas são objetos constituídos por sequências de objetos arbitrários Listas podem ser vazias Notação: elementos das listas são especificados entre colchetes e separados por vírgulas Exemplos: [ ] (lista vazia) [ 1, 7, 45 ] [ a, e, i, o, u ] [ lista com um elemento ] [ lista, com, quatro, elementos ] [ [ Maria, 19 ], [ João, 20 ], [ Camila, 18 ] ] [ 12, [ gato, 23 ], José ] As operações sobre listas são análogas às operações sobre cadeias: >>> m = [ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ] >>> m[3] 3 >>> m[3:6] [3, 4, 5] >>> m[:6] [0, 1, 2, 3, 4, 5] >>> >>> m[-3] 5 >>> m[-3:] [5, 6, 7] >>> m[-3:-1] [5, 6] >>> m[:-3] [0, 1, 2, 3, 4] >>> c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 71 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 72

19 Operações e funções >>> s = [1, 2, 3] >>> t = [4, 3, 2, 1] >>> s+t [1, 2, 3, 4, 3, 2, 1] >>> 3*s [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3] >>> 5 in s False >>> 4 in t True >>> len(s+t) 7 >>> min(t) 1 >>> max(s) 3 Atribuição Variáveis podem receber valores que são listas: vogais = [ a, e, i, o, u ] idades = [ [ Maria, 19 ], [ João, 20 ], [ Camila, 18 ] ] Listas podem ser compartilhadas por distintas variáveis: lista 1 = [ 1, 2, 3, 4, 5 ] lista 2 = lista 1 lista 1 [ 1, 2, 3, 4, 5 ] lista 2 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 73 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 74 Atribuição (cont.) Principais métodos Listas são objetos mutáveis: >>> lista_1 = [ 1, 2, 3, 4, 5 ] >>> lista_2 = lista_1 >>> lista_2[2] = 10 >>> print(lista_1) [1, 2, 10, 4, 5] >>> id1 = [[ Maria, 19 ],[ Jo~ao, 20 ],[ Camila, 18 ]] >>> id2 = idades >>> id2[2][1] = 25 >>> print(id1) [[ Maria, 19], [ Jo~ao, 20], [ Camila, 25]] >>> s = [10, 5, 33] >>> t = s >>> s.append(40) >>> s [10, 5, 33, 40] >>> s.extend([7, 10]) >>> s [10, 5, 33, 40, 7, 10] >>> s.insert(1,45) >>> s [10, 45, 5, 33, 40, 7, 10] >>> del s[3] >>> s [10, 45, 5, 40, 7, 10] >>> s.remove(7) >>> s [10, 45, 5, 40, 10] >>> s.reverse() >>> s [10, 40, 5, 45, 10] >>> t [10, 40, 5, 45, 10] c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 75 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 76

20 Cadeias e listas Listas, cadeias e enumerações >>> list("abcdef") [ a, b, c, d, e, f ] >>> s = "Maria vai para casa".split() >>> s [ Maria, vai, para, casa ] >>> s.sort() >>> s [ Maria, casa, para, vai ] >>> s.sort(reverse=true) >>> s [ vai, para, casa, Maria ] >>> " ".join(s) vai para casa Maria >>> list("xyz") [ x, y, z ] >>> list(range(5)) [0, 1, 2, 3, 4] >>> list(range(2,8)) [2, 3, 4, 5, 6, 7] Diferença entre duas formas: for x in range(1000):... >>> for x in "xyz": print(x) x y z >>> for x in ["abc", 3, "xyz"]: print(x) abc 3 xyz for x in lista(range(1000)):... c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 77 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Listas 78 Opções de formatação Formatação de cadeias Python 3: método format para cadeias será visto mais tarde Python 2 e 3: operador de interpolação % A segunda opção é mais simples apesar de considerada obsoleta para Python 3 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Formatação de cadeias 79 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Formatação de cadeias 80

21 Operador de interpolação % >>> "Maria tem %d anos" % 19 Maria tem 19 anos >>> "%s tem 19 anos" % "Maria" Maria tem 19 anos >>> "%s tem %d anos" % ("Maria", 19) Maria tem 19 anos >>> alunos = [["Maria",19], ["Jo~ao",20], ["Camila",18]] >>> for al in alunos: print("%s tem %d anos" % (al[0], al[1])) Maria tem 19 anos Jo~ao tem 20 anos Camila tem 18 anos Operador de interpolação % (cont.) Os elementos %d e %s são chamados de especificadores e indicam as posições que deverão ser preenchidas pelos valores fornecidos no segundo argumento da operação de interpolação. A notação ("Maria", 19) indica um objeto chamado tupla, semelhante a uma lista, mas imutável (a ser visto mais adiante). A notação deve ser usada quando há mais de um especificador de formato. Exemplos mais simples: >>> "Tenho %d reais" % 25 Tenho 25 reais >>> "Tenho %5d reais" % 25 Tenho 25 reais >>> "%-8s tem %3d anos" % ("Maria", 19) Maria tem 19 anos c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Formatação de cadeias 81 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Formatação de cadeias 82 Operador de interpolação % (cont.) Métodos de formatação Mais exemplos: >>> v = >>> "%f" % v >>> "%6f" % v >>> "%6.2f" % v >>> "%6.3f" % v >>> "%6.4f" % v >>> "%6.1f" % v 12.3 >>> "%6.0f" % v 12 c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Formatação de cadeias 83 >>> nome = "Maria" >>> nome.center(15) Maria >>> nome.rjust(10) Maria >>> nome.ljust(10) Maria >>> nome.ljust(10, * ) Maria***** O três métodos acima têm um argumento opcional que é o caractere de preenchimento. c 2014 T. Kowaltowski Tópicos em Ciência da Computação Formatação de cadeias 84