Fundamentos de Programação em Python

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1 Fundamentos de Programação em Python Diego Silveira Costa Nascimento Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte diego.nascimento@ifrn.edu.br 23 de junho de 2017

2 Ementa do Curso 1 Introdução 2 Estrutura de um Programa 3 Variavel 4 Estrutura de Seleção 5 Estrutura de Repetição 6 Subprograma Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

4 Objetivos da Disciplina Apresentar algumas metodologias de desenvolvimento de programas de computador; Contribuir para a formação de bons programadores; e Formar profissionais com habilidade de desenvolver programas nos variados nichos. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

5 Motivações em Estudar Programação Atualmente temos um conjunto vasto de linguagens de programação disponíveis para se desenvolver sistemas, sejam elas: Java, C/C++, Python, Ruby, PHP, Pascal, Fortran, Cobol, entre outras; Quase tudo ao nosso redor possui sistemas embarcados (celular, televisor, ar-condicionado, carro, entre outros); e Essa disciplina é de fundamental importância para que o aluno possa se aprofundar em qualquer linguagem de programação que venha a utilizar no futuro. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

6 O que é Python? Definição É uma linguagem de script de propósito geral, podendo ser usada para criar qualquer tipo de software. Foi concebido no final de 1989 por Guido van Rossum; e O nome Python teve a sua origem no grupo humorístico britânico Monty Python. Guido van Rossum Ícone Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

7 Motivações em Programar em Python É uma linguagem fácil de ser aprendida; Possui uma sintaxe agradável; Possui implementações livres; É produtiva para desenvolver aplicações; É interativa; e O mercado de trabalho para programador vem utilizando cada vez mais Python em projetos de pequeno, médio e grande porte. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

8 Características É uma linguagem interpretada; Os tipos das variáveis são determinados dinamicamente; Oferece tipos de alto nível; É orientada a objetos; e É multi-plataforma. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

10 Programa em Python Um programa em Python pode ser escrito em qualquer editor de texto; O documento com o código fonte deve ser salvo com extensão.py; Para facilitar o desenvolvimento é comum utilizar-se um IDE (Integrated Development Environment); e O IDLE é o ambiente de desenvelvimento padrão. Executando Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

11 Instrução de Saída Definição A instrução de saída de dados é a instrução através da qual o computador se comunica com usuário durante a execução do programa. Isso é feito, geralmente, através da exibição de alguma informação na tela. Em Python existe apenas um comando para instrução de saída: print. Saída de Dados Exemplo print ('Oi, mundo! ') Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

12 Comentários Definição É uma estrutura da linguagem que permite ao desenvolvedor fazer uma breve explicação do código escrito. Comentários são iniciados com #. Exemplo # Exemplo.py ( linha ignorada pelo interpretador ) # Autor : Diego print ('Testando... ') Importante O que for escrito no bloco de comentário será ignorado pelo interpretador. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

13 Codificação dos Arquivos Fontes Os códigos fontes em Python usam como padrão codificação ASCII; Para modificar o tipo de codificação, basta incluir no início do arquivo: #-*- coding:utf-8 -*- Exemplo # -*- coding :UTF -8 -*- print ('Utilizando a codificação UTF -8 ') Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

15 Variável Uma variável representa uma posição de memória; Possui um nome e tipo; Seu conteúdo pode variar ao longo do tempo, durante a execução do programa; Embora uma variável possa assumir diferentes valores, ela só pode armazenar um valor a cada instante; e Não existe limite para o número de variáveis em um programa; e Cada variável criada ocupa um espaço de memória de acordo com seu tipo e seu tamanho. Ilustração Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

16 Declaração de Variáveis Não é necessário declarar os tipos de variáveis; e A tipagem de Python é dinâmica; Devem ser declaradas inicialmente por letras (a z, A Z) ou sublinhado (_); Acentuação é permitida (não é recomendado); e É case sensitive (a A). Exemplos a nome data_nascimento nota1 _sexo mediageral Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

17 Tipos de Variáveis Definições Tipo Descrição Exemplo str Cadeia de caracteres Python Python Linguagem de Programação Python int Inteiro 42 float Ponto flutuante bool Booleano True ou False Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

18 Operador de Atribuição Definição O comando de atribuição é utilizado para conceder valores ou operações a variáveis. Em python o operador de atribuição é o sinal de igual: = ; Do lado esquerdo ao operador de atribuição fica a variável à qual está sendo atribuído o valor; e A direita do operador pode-se escrever qualquer expressão (constantes, variáveis ou expressões numéricas). Exemplos nome = Diego idade = 30 Nota_1 = 8.5 matriculado = True Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

19 Instrução de Entrada Definição É o meio pelo qual as informações (mais especificamente os dados) são transferidas pelo usuário ou pelos níveis secundários de memória ao computador. Python possui o comando para instrução de entrada via teclado: input(). Entrada de Dados Exemplo nome = input ( ' Digite seu nome : ') print ( nome ) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

20 Operadores Aritméticos Definição A aritmética é o ramo da matemática que lida com números e com as operações possíveis entre eles. Os operadores aritméticos em python são: + (Adição); - (Subtração); * (Multiplicação); / (Divisão); // (Divisão inteira); % (Resto); e ** (Potência). Exemplos = = 3 2 * 3 = 6 5 / 2 = // 2 = 2 5 % 2 = 1 2 ** 3 = 8 Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

21 Demonstração do Uso de Operador Aritmético Exemplo # -*- coding :UTF -8 -*- a = int ( input ( ' Digite um nú mero inteiro : ')) b = int ( input ( ' Digite um nú mero inteiro : ')) c = a + b print ('Resultado = ',c) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

22 Expressão Aritmética Definição Uma expressão constitui-se em um conjunto de variáveis e/ou valores, separados por caracteres especiais, que indicam as operações que devem ser executadas. Importante Os operadores devem obedecer uma ordem de precedência: 1 Parênteses; 2 Potenciação; 3 Multiplicação, Divisão e Resto; e 4 Adição e subtração. Exemplo a = 2 b = 8 c = a + b / 2 print (c) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

23 Teste de Mesa Definição O teste de mesa simula a execução de um algoritmo sem utilizar o computador, empregando apenas papel e caneta. Os passos necessários para realizar um teste de mesa são: Identifique as variáveis envolvidas em seu algoritmo; Crie uma tabela com linhas e colunas, no qual corresponde, respectivamente, ao número de instruções observadas pelo teste de mesa e é o número de variáveis envolvidas; e De cima para baixo, preencha cada uma das linhas da tabela com o número da linha que identifica cada instrução, seguido dos valores assumidos pelas variáveis do programa após a execução daquela instrução. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

24 Teste de Mesa na Prática Código Fonte # -*- conding :UTF -8 -*- nota1 = float ( input ( ' Digite a primeira nota : ')) nota2 = float ( input ( ' Digite a segunda nota : ')) soma = nota1 + nota2 media = soma / 2 print ('A mé dia =',media ) Teste de Mesa Linha de código nota1 nota2 soma media Saída 2 5??? Digite a primeira nota: 3 5 8?? Digite a segunda nota: ? , ,5 Média = 6.5 Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

26 Estrutura de Seleção Definição Também citado na literatura por Estrutura Condicional, é a representação de um ou mais comandos de decisão que são responsáveis por mudar o fluxo das instruções de um algoritmo em tempo de execução. Python possui apenas uma estrutura de controle: if Estrutura if condição: Bloco de comandos else: Bloco de comandos Importante O comando else não é obrigatório. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

27 Demonstração do If Exemplo # -*- coding :UTF -8 -*- nota1 = float ( input ( ' Digite a primeira nota : ')) nota2 = float ( input ( ' Digite a segunda nota : ')) soma = nota1 + nota2 media = soma / 2 if media >= 7: print ('Aluno aprovado! ') else : print ('Aluno reprovado! ') Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

28 Operadores Relacionais Definição Os operadores relacionais estabelecem uma relação entre seus operandos. As relações em python podem ser: == (igual);!= (diferente); < (menor); <= (menor ou igual); > (maior); e >= (maior ou igual). Exemplos 100 == 100 (True) 0! = 0 (False) 5 > 2 (True) 0 < 50 (False) 7 >= 10 (False) 600 <= 600 (True) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

29 Operadores Lógicos Definição Os operadores lógicos definem as maneiras como as relações podem ser conectadas. Os operadores lógicos em python podem ser: not (negação lógica); and (e lógico); e or (ou lógico). Exemplos (10 == 10) and (0 < 1) (True) not (0! = 0) (True) (0 < 50) or (0 < 1) (True) (10 < 20) and (0 < 1) (False) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

30 Tabela-verdade Construção a = b = print (a and b) print (a or b) print (not a) True True True True False True False False True False False True False True True False False False False True Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

31 Estrutura de Seleção Aninhada Definição É uma estrutura para desvio de fluxo do programa formada pelo comando de decisão if /elif /else mais subestruturas de decisão. Exemplo # -*- coding :UTF -8 -*- numero = int ( input ( ' Digite um nú mero inteiro : ')) if numero > 0: print ('Nú mero positivo ') elif numero < 0: print ('Nú mero negativo ') else : print ('O nú mero digitado foi zero ') Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

33 Estrutura de Repetição Definição Uma estrutura de repetição é uma estrutura de desvio do fluxo de controle presente em linguagens de programação que realiza e repete diferentes computações ou ações. Python possui duas estruturas de repetição: while; e for. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

34 Estrutura While Definição A construção while (também chamada repetição pré-testada) é a mais difundida estrutura de repetição. Estrutura do While while condição: Bloco de comandos Exemplo i = 1 while i <= 10: print (i) i = i + 1 Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

35 Comando Break em Python Definição O comando break permite parar uma execução de uma instrução de repetição toda vez que o mesmo for invocado, ignorando, caso ainda existam, outras instruções a serem executadas. Exemplo i = 1 while (i <= 10): print (i) if i == 5: break i = i + 1 Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

36 Estrutura For Definição A construção for, ou repetição com variável de controle, é uma estrutura de repetição que designa uma variável de controle para cada iteração do bloco, e uma operação de passo a cada iteração. Estrutura do For for contador in sequência: Bloco de comandos Exemplo for i in range (1,11): print (i) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

38 Função Definição São subrotinas (módulos ou métodos) de programas, capazes de executar uma tarefa definida pelo programador, que pode retorna ou não algum valor. Os programas desenvolvidos com subprogramas são ditos modulares. As principais vantegens são: Melhor organização do programa; Reutilização de código em outras partes do programa; e Facilidade de manutenção. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

39 Função Python possui uma estrutura para definição de função: def. Estrutura def nome_da_função (argumentos): Bloco de comandos return valor de retorno Atenção Nem toda função precisa retornar valor. Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

40 Demonstração de Função I Exemplo def exibir_cumprimento (): print ('Oi, mundo! ') exibir_cumprimento () Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

41 Demonstração de Função II Exemplo # -*- coding :UTF -8 -*- def exibir_cumprimento ( nome ): print ('Oi, ',nome,'!') nome = input ( ' Digite seu nome : ') exibir_cumprimento ( nome ) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

42 Demonstração de Função III Exemplo def somar (a,b): return a + b valor1 = float ( input ( ' Digite o primeiro valor : ')) valor2 = float ( input ( ' Digite o segundo valor : ')) resultado = somar (valor1, valor2 ) print ('A soma de ',valor1,' + ',valor2,' = ', resultado ) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43

43 Recursividade Definição É quando uma função refere-se a si própria durante a própria definição. Exemplo def contador (i): if (i > 1): contador (i - 1) print (i) contador (10) Diego S. C. Nascimento (IFRN) Fundamentos de Programação 23 de junho de / 43