Programação em Python

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1 Programação em Python Duas formas de executar instruções Python Interactivamente: A instrução a executar é introduzida em frente ao prompt e após <Enter> ela é interpretada Exemplo : >>> dia= Quarta-feira >>> print dia Quarta-feira Scripts: Cria-se ficheiro com as instruções a executar (script) e invoca-se intérprete sobre script. Luís Cruz Programação em Python No caso anterior o conteúdo do ficheiro programa (script) seria: dia= Quarta-feira print dia que ao ser executado produziria Quarta-feira Luís Cruz

2 Programação em Python Um script mais complexo... # # Autor : Luis Cruz # Data : 18 Setembro 2003 # # cidade="coimbra" # Cria uma cadeia de caracteres nome=raw_input("qual o seu nome? ") # Le uma cadeia de caracteres print "Olá "+nome+" de "+cidade # Imprime uma saudação personalizada Instrução de saída. Escreve no écran. Comentário Criação de objecto Coimbra E atribuição de nome cidade Instrução de entrada de dados. Espera entrada via teclado de uma cadeira de caracteres, cria objecto com conteúdo lido e atribui-lhe nome nome Luís Cruz Objectos e Nomes Que acontece quando o intérprete encontra a instrução cidade= Coimbra? 1.É criado um objecto num determinado local da memória, que consiste na sequência de valores ASCII relativos aos caracteres C,o,i,m,b,r,a 2.É criado um identificador (um nome) cidade que passa a referir o objecto criado em 1. Daqui para a frente sempre que se faça referência a cidade estaremos a referir-nos ao objecto criado em 1. Luís Cruz

3 Nomes - Regras 1. O primeiro caracter tem de ser uma letra ou underscore (_), podendo os seguintes ser quaisquer caracteres alfanuméricos. Ou seja: dois_pontos, _pontos são nomes válidos mas, 2_pontos não é um nome válido 2. Notar que Dois_pontos e dois_pontos são nomes diferentes (case sensitive) 3. Há palavras reservadas que não podem ser utilizadas como nomes: and, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, exec, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, not, or, pass, print, raise, return, try, while Luís Cruz Dados Tipos Suportados Básicos Números inteiros Números em vírgula flutuante Números complexos Cadeias de caracteres Luís Cruz

4 Inteiros Permitem representar números inteiros com os seguintes limites : Normal (32 bits) Valores de = a = Longos Gama de valores sem limite Luís Cruz Inteiros Representação de literais inteiros : são permitidos digítos decimais, hexadecimais ou octais. Exemplos : >>> 123 # Literal decimal 123 >>> 0xBABA # Literal hexadecimal começa por 0x ou 0X (zero X) >>> 077 # Literal Octal; começa por 0 (zero) 63 Python converteu valor para decimal antes de imprimir >>> 078 File "<stdin>", line ^ SyntaxError: invalid token Python converteu valor para decimal antes de imprimir } Erro! Luís Cruz

5 Inteiros Função type() devolve tipo de dado. No caso de inteiros... >>> type(1) <type int > >>> a=2 >>> type(a) <type int > >>> type(0xff) <type int > >>> type( 0xff ) #? <type string > Porquê? Luís Cruz Operações sobre Inteiros Os inteiros suportam as operações aritméticas usuais... Adição (+) e Subtracção (-) >>> Multiplicação (*) >>> 3*2 6 Divisão (/) >>> 6/2 3 >>> 5/2 2 >>> -1/2-1 Divisão de inteiros Resultado é quociente Atenção! Luís Cruz

6 Operações sobre Inteiros e outras... Potenciação (**) >>> 3**2 # Três ao quadrado 9 Resto de Divisão (%) >>> 3%2 1 Divisão com Quociente e Resto >>> divmod(5,2) (2,1) >>> divmod(-1,2) (-1,1) Luís Cruz Vírgula Flutuante Permitem representar reais de acordo com a norma IEEE 754, em precisão dupla (64 bits), que como vimos já, suporta valores com magnitude de 2.2e-308 a 1.8e308. Os literais em vírgula flutuante seguem o formato +/- {mmm}e{exp}, +/-{mmm}e{exp} ou simplesmente ddd.ddd Exemplos: >>> e >>> 1e >>> Luís Cruz

7 Vírgula Flutuante A função type() devolve neste caso <type float >. Exemplo: >>> pi_apr= >>> type(pi_apr) <type 'float'> >>> type(1.0) <type 'float'> As operações suportadas pelos número em vírgula flutuante são as usuais; adição, subtracção, multiplicação e divisão. No entanto... >>> 5.0/ Divisão Real Luís Cruz Números Complexos Números complexos a+jb introduzidos usando a forma a+bj, a+bj ou complex(a,b). Exemplos: >>> 1+2j (1+2j) >>> complexo=3+4j >>> print complexo (3+4j) >>> complexo_2=complex(-1,1) >>> print complexo_2 (-1+1j) >>> complexo_3=complex(-1,0) >>> print complexo_3 (-1+0j) Parte real e parte imaginária representadas com 64 bits de precisão. Luís Cruz

8 Números Complexos Para extrair a parte real ou imaginária de um complexo usamse as instruções <nome_do_complexo>.real e <nome_do_complexo>.imag Exemplos: módulo >>> compl=3+4j >>> compl.real 3.0 >>> compl.imag 4.0 >>>compl.real**2+compl.imag**2 # Quadrado do 25.0 Luís Cruz Números Complexos O módulo (valor absoluto) obtém-se fazendo abs(<complexo>), e claro que pode somar (+), subtrair (- ), multiplicar (*) e dividir (/) complexos. Exemplos: >>> complexo=3+4j >>> abs(complexo) # Modulo 5.0 >>> complexo*(1+1j) (-1+7j) >>> complexo+(2+3j) (5+7j) >>> complexo/(0+2j) (2-1.5j) Luís Cruz

9 Cadeias de Caracteres (Strings) São (em geral) pequenas sequências de caracteres alfanuméricos, que representam pedaços de texto. Exemplos : >>> cadeia_longa= Uma cadeia de 27 caracteres >>> cadeia_curta="outra so com 15 >>> cadeia_vazia="" >>> print cadeia_vazia >>> cadeia_multi_linha="""esta cadeia comeca na linha 1 continua na linha 2 e termina na linha 3""" >>> print cadeia_multi_linha Esta cadeia comeca na linha 1 continua na linha 2 e termina na linha 3 >>> Luís Cruz Cadeias de Caracteres (Strings) Os marcadores de início e fim da cadeia podem ser aspas ( ) ou pelicas ( ). Quando pretendemos utilizar aspas (ou pelicas) como um dos caracteres da cadeia temos de o fazer usando uma sequência de escape que consiste na barra (\) seguida da aspa (ou pelica). Exemplos : >>> cadeia= Ele disse \ Terminei\ antes do fim >>> print cadeia Ele disse Terminei" antes do fim >>> cadeia_pel= Cadeia com pelica (\ ) dentro >>> print cadeia_pel Cadeia com pelica (') dentro Luís Cruz

10 Cadeias de Caracteres (Strings) Concatenação Podem juntar-se várias cadeias de caracteres para formar uma cadeia maior: operação de concatenação. Exemplos: >>> titulo= Dr. >>> nome= Egas >>> sobrenome= Moniz >>> completo=titulo+nome+sobrenome >>> print completo Oops... Faltam os espaços! Dr.EgasMoniz >>> completo=titulo+ +nome+ +sobrenome >>> print completo Dr. Egas Moniz Luís Cruz Cadeias de Caracteres (Strings) - Fatiagem Étambém possível retirar (ou aceder) a uma parte da cadeia de caracteres: operação de fatiagem (slicing em Inglês). A expressão <nome_da_cadeia>[primeiro:ultimo+1] designa a secção desde o caracter na posição primeiro até ao caracter na posição ultimo. O primeiro caracter tem índice 0. Exemplos: >>> cadeia= abcdef >>> print cadeia[0:3] abc >>> print cadeia[3:6]+cadeia[0:3] defabc Luís Cruz

11 Cadeias de Caracteres (Strings) - Fatiagem Para determinar o número de caracteres da cadeia usa-se a função len(). Exemplo: >>> cadeia= abcdef >>> len(cadeia) 6 Há ainda formas particulares da especificação das fatias: <nome_cadeia>[posicao] com posicao designa o caracter que se encontra na posicao posicao a contar do início (a partir de 0). Se posicao for negativo, designa o caracter que se encontra na posicao posicao a contar do fim, <nome_cadeia>[:ultimo+1] designa todos os elementos desde o início até ao de índice ultimo, <nome_cadeia>[primeiro:] designa todos os elementos desde o de índice primeiro até ao fim da cadeia, Luís Cruz Cadeias de Caracteres (Strings) - Fatiagem Exemplos: >>> cadeia= >>> len(cadeia) 10 >>> print cadeia[0] 0 >>> print cadeia[:5] >>> print cadeia[5:len(cadeia)] >>> print cadeia[-1] 9 >>> print cadeia[-5:-1] 5678 >>> print cadeia[-5:] Luís Cruz

12 Sequências - Tuplas Sequência de valores separados por vírgulas. Elementos podem ser de vários tipos. Endereçáveis, com índice 0 para o primeiro elemento Exemplos : >>> tupla="computadores e Programacao", \ "Semestral", \ 1,\ 50 # Nome, tipo, semestre, alunos >>> tupla ('Computadores e Programacao', 'Semestral', 1, 50) >>> nome=tupla[0] # Exemplo de acesso ao primeiro elemento >>> print nome Computadores e Programacao >>> len(tupla) # Numero de elementos 4 Luís Cruz Sequências - Tuplas Podem ser introduzidas com ou sem parênteses. Épossível introduzir tuplas com ZERO e UM elementos Exemplos : >>> tupla_dupla=("primeiro","segundo") >>> len(tupla_dupla) 2 >>> tupla_simples=("um só",) # Virgula é obrigatória >>> len(tupla_simples) 1 >>> tupla_vazia=() >>> len(tupla_vazia) 0 Luís Cruz

13 Sequências - Tuplas Tuplas são imutáveis, i.e., após criada uma tupla, não é possível alterar os seus elementos Exemplos : >>> tupla_dupla=("primeiro","segundo") >>> tupla_dupla[0]="um" Erro! Traceback (most recent call last): File "<pyshell#36>", line 1, in -topleveltupla_dupla[0]="um" TypeError: object doesn't support item assignment >>> Luís Cruz Sequências - Tuplas Épossível desagregar uma tupla sem aceder aos seus elementos um a um. Exemplos : >>> quadriga="ein","zwei","drei","vier" >>> um,dois,tres,quatro=quadriga # Desagregar tupla >>> print um Ein >>> print dois Zwei >>> print tres Drei >>> print quatro Vier Luís Cruz

14 Sequências Tuplas -Operações val in tupla devolve 1 (True) se val faz parte de tupla ou 0 (False) caso contrário. Exemplo : >>> tupla="um", 1, 1.0, 2, "Dois", 1+2j >>> 1+2j in tupla True >>> 1.5 in tupla False >>> 2 in tupla True >>> "dois" in tupla False Luís Cruz Sequências Tuplas -Operações tupla_1 + tupla_2 resulta numa tupla que éa concatenação de tupla_1 e tupla_2 Exemplo : >>> tupla="um", 1, 1.0, 2, "Dois", 1+2j >>> tupla_2= abc,(1,2) # Tupla com sub-tupla! >>> tupla_concat=tupla+tupla_2 >>> print tupla_concat ('Um', 1, 1.0, 2, 'Dois', (1+2j), 'abc', (1, 2)) Luís Cruz

15 Sequências Tuplas -Operações tupla * numero resulta numa tupla que éa repetição de tupla numero vezes Exemplo : >>> tupla= abc,(1,2) # Tupla com sub-tupla! >>> tupla*2 ('abc', (1, 2), 'abc', (1, 2)) >>> 3*tupla ('abc', (1, 2), 'abc', (1, 2), 'abc', (1, 2)) >>> 0*tupla () Luís Cruz Sequências Tuplas -Operações min(tupla) devolve o valor mínimo presente na tupla max(tupla) devolve o valor máximo presente na tupla Exemplos : >>> tupla=1,3,-1,0,1001 >>> min(tupla) -1 >>> max(tupla) 1001 Luís Cruz

16 Sequências - Listas Sequências de valores separados por vírgulas e delimitadas por parênteses rectos. Elementos podem ser de vários tipos. Endereçáveis, com índice 0 para o primeiro elemento. Exemplos : >>>lista_mista=["pao","fiambre","queijo",1,3.14,3+4j] >>>lista_de_listas=[["uma","lista"],["outra","lista"]] >>> lista_de_listas[0] ['uma', 'lista'] >>> lista_de_listas[0][1] 'lista' Luís Cruz Sequências - Listas Pode criar-se uma lista vazia... >>> lista_vazia=[] >>> len(lista_vazia) 0 Ao contrário das tuplas, as listas são mutáveis... >>> lista_mista=["pao","fiambre","queijo",1,3.0,3+4j] >>> lista_mista[3]="alface" >>> lista_mista ['Pao', 'fiambre', 'queijo', 'alface', 3.0, (3+4j)] Luís Cruz

17 Sequências - Listas Suportam operações fatiagem de forma idêntica às cadeias de caracteres. Exemplos : >>> lista_mista=["pao","fiambre","queijo","alface","tomate"] >>> lista_mista[2:4] ['queijo', 'alface'] >>> lista_mista[-2:] ['alface', 'tomate'] >>> lista_mista[0::2] ['Pao', 'queijo', 'tomate'] >>> lista_mista[0:5:2] ['Pao', 'queijo', 'tomate'] >>> lista_mista[0::2] ['Pao', 'queijo', 'tomate'] >>> lista_mista[1:3]=["salame","manteiga"] >>> lista_mista ['Pao', 'salame', 'manteiga', 'alface', 'tomate'] Luís Cruz Sequências Listas - Operações Também as listas podem ser desagregadas ou desempacotadas... >>> lista_mista ['Pao', 'salame', 'manteiga', 'alface', 'tomate'] >>> x,y,z,w,v=lista_mista >>> x 'Pao' >>> y 'salame' >>> z 'manteiga' >>> w 'alface' >>> v 'tomate' Luís Cruz

18 Sequências Listas - Operações val in lista devolve 1 (True) se val faz parte de lista ou 0 (False) caso contrário. Exemplo : >>> lista=["um", 1, 1.0, 2, "Dois", 1+2j] >>> 1+2j in lista True >>> 1.5 in lista False >>> 2 in lista True >>> "dois" in lista False Luís Cruz Sequências Listas - Operações lista_1 + lista_2 resulta numa lista que éa concatenação de lista_1 e lista_2 Exemplo : >>> lista_1=["joao","maria","antonio"] >>> lista_2=["vasilyev", Irina","William"] >>> lista_conc=lista_1+lista_2 >>> lista_conc ['Joao', 'Maria', 'Antonio', 'Vasilyev', 'Irina', 'William'] Luís Cruz

19 Sequências Listas - Operações lista * numero repetição de lista resulta numa lista que éa numero vezes Exemplos : >>> telefones=[" "," "] >>> telefones*2 # 2 vezes [' ', ' ', ' ', ' '] >>> telefones*0 # 0 vezes [] >>> telefones*-1 [] Luís Cruz Sequências Listas - Operações min(lista) devolve o valor mínimo presente na lista max(lista) devolve o valor máximo presente na lista Exemplos : >>> lista=[1,3,-1,0,1001] >>> min(lista) -1 >>> max(lista) 1001 Luís Cruz

20 Sequências Listas - Operações lista.pop() remove o último elemento da lista ultimo = lista.pop() devolve o último elemento da lista, retirando-o da mesma Exemplos : >>> lista=[1,2,3,4] >>> lista.pop() 4 >>> lista [1, 2, 3] >>> b=lista.pop() >>> lista [1, 2] >>> b 3 Luís Cruz Sequências Listas - Operações lista.remove(item) remove o elemento da lista que contém item (caso exista). Exemplos : >>> lista=[1,2,3,"texto",4,5,6] >>> lista.remove(3) >>> lista [1, 2, 'texto', 4, 5, 6] >>> lista.remove("texto") Traceback (most recent call last): File "<pyshell#34>", line 1, in -toplevellista.remove("texto") ValueError: list.remove(x): x not in list >>> lista.remove("texto") >>> lista [1, 2, 4, 5, 6] Luís Cruz

21 Sequências Listas - Operações Outra forma de remover elementos, usando fatiagem: >>> lista=[1,2,3,"texto",4,5,6] >>> lista[3:4]=[] >>> lista [1, 2, 3, 4, 5, 6] Para as listas a função len() devolve o número de elementos da lista: >>> lista=[1,2,3,"texto",4,5,6] >>> len(lista) 7 Luís Cruz Sequências Listas - Operações Podemos acrescentar elementos a uma lista assim: >>> lista=["um",2,"iii"] >>> lista.append("5-1") # acrescenta ao fim >>> lista ['um', 2, 'III', '5-1'] ou assim: >>> lista=[1,2,4,5] >>> lista[2:2]=[3] # Insere na posição 2 >>> lista [1, 2, 3, 4, 5] Luís Cruz

22 Mapeamentos - Dicionários Permitem armazenar pares de valores do tipo chave:informação, Criam-se delimitando com chavetas um conjunto de pares chave:informação separados por vírgulas. Exemplo: >>> classificacoes={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} Luís Cruz Mapeamentos - Dicionários Acesso é feito através de valores da chave. Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao[ Julio ] 18 Número de elementos (pares) obtido por len(). Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> len(classificacao) 3 Luís Cruz

23 Mapeamentos - Dicionários Inserção de elementos dicionario[nova_chave]=nova_informação Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao {'Julio': 18, 'Carlos': 14, 'Maria': 12} >>> classificacao["joana"]=18 >>> classificacao {'Julio': 18, 'Joana': 18, 'Carlos': 14, 'Maria': 12} Luís Cruz Mapeamentos - Dicionários Substituição de informação de um par dicionario[chave]=nova_informação Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao {'Julio': 18, 'Carlos': 14, 'Maria': 12} >>> classificacao["carlos"]=16 # Melhoria funcionou >>> classificacao {'Julio': 18, 'Carlos': 16, 'Maria': 12} Luís Cruz

24 Mapeamentos - Dicionários Remoção de um par conhecida a chave del dicionario[chave] Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> del classificacao[ Maria ] >>> classificacao {'Julio': 18, 'Carlos': 14} Luís Cruz Mapeamentos - Dicionários Apagar o conteúdo do dicionário dicionario.clear() # Usar com cuidado! Exemplo: Nota : Não é o mesmo que del dicionário. >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao.clear() >>> classificacao {} Luís Cruz

25 Mapeamentos - Dicionários Listagem de todas as chaves dicionario.keys() Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao.keys() ['Julio', 'Carlos', 'Maria'] Luís Cruz Mapeamentos - Dicionários Listagem de todos os campos de informação Exemplo: dicionario.values() >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao.values() [18, 14, 12] Luís Cruz

26 Mapeamentos - Dicionários Procura de uma chave dicionario.has_key(chave_que_se_procura) Nota : Éequivalente a chave_que_se_procura in dicionario Exemplo: >>> classificacao={"maria":12,"carlos":14,"julio":18} >>> classificacao.has_key( Julio ) True >>> classificacao.has_key( Diana ) False Luís Cruz Operações Lógicas (ou Booleanas) Valores Lógicos Verdadeiro :True, ou qualquer valor diferente de 0 Falso :False ou 0 Operações Lógicas Comuns (Prioridade Crescente) x or y : verdadeiro se x ou y são verdadeiros x and y: verdadeiro se x e y são verdadeiros not x : verdadeiro se x falso e v.v. Luís Cruz

27 Operações Lógicas (ou Booleanas) Operadores Lógicos em Python (Prioridade Crescente) x or y : se x éfalso resultado é y caso contrário x x and y : se x éfalso resultado é x caso contrário y not x : se x éfalso resultado éverdadeiro e v.v. Luís Cruz Operadores Relacionais a < b : resultado True se a émenor que b a > b : resultado True se a émaior que b a <= b : resultado True se a émenor ou igual que b a >= b : resultado True se a émaior ou igual que b a == b : resultado True se a éigual a b a!= b : resultado True se a édiferente de b a <> b : resultado True se a édiferente de b a < b < c: resultado True se a émenor que b e b menor que c Luís Cruz

28 Controlo de fluxo - if Execução Condicional if (exp_log_1): bloco de instruções 1 # exp_log_1 é verdadeira elif (exp_log_2): bloco de instruções 2 # exp_log_2 é verdadeira else: bloco de instruções 3 # casos restantes Luís Cruz Controlo de fluxo - if Exemplos if chuva==false: print Esta um dia óptimo! Vou sem casaco. else: print Bolas, tenho que levar o guarda-chuva! if euros_no_bolso >= 20: print Vamos ao pub. Pago uma rodada. elif euros_no_bolso >= 10: print Vamos ao cinema. Pago as pipocas. elif euros_no_bolso >= 5: print Vou ao cinema. Sozinho... else: print Não me queres pagar o jantar? Luís Cruz

29 Controlo de fluxo - for Execução repetida de instruções consegue-se com for Sintaxe for <var_ciclo> in <sequência>: bloco de instruções else: bloco de instruções a executar se ciclo terminar Luís Cruz Controlo de fluxo - for Exemplos autores=( Camões, Pessoa, Torga ) # Tupla for autor in autores: print autor, foi um grande escritor! inteiros_de_0_ate_10=range(11) # Lista for numero in inteiros_de_0_ate_10: print numero cadeia= Programação for caracter in cadeia: print caracter Luís Cruz

30 Controlo de fluxo break, continue, pass break -se executado dentro de um ciclo (for, while) termina a execução deste, passando-se à instrução seguinte, continue -se executado dentro de um ciclo (for, while), passa à iteração seguinte do ciclo, pass não faz nada, podendo ser útil em certos casos Luís Cruz Controlo de fluxo break, continue, pass Exemplos (com for) for numero in range(1,31): if numero%3==0: continue # Salta multiplos de 3 print numero lista_nomes=[ Julio, Marcelo, Inês, Antoni o ] for nome in lista_nomes: if nome== César : break else: print \ Cesar\ não faz parte da lista Luís Cruz

31 Listas de numeros range() e xrange() range(num) devolve uma lista de num inteiros com início em 0 range(prim,ultim+1) devolve uma lista de inteiros seguidos de prim a ultim+1 (excluído) range(prim,ultim+1,passo) devolve uma lista de inteiros de prim a ultim+1 (excluído) espaçados de passo unidades xrange tem comportamento idêntico a range, sendo indicado para utilização em ciclos, quando a lista a gerar contém muitos elementos, pois vai gerando os números pretendidos à medida que estes vão sendo consumidos pela iteração. Luís Cruz