Introdução à Linguagem Python: Características e Aplicações

Introdução à Linguagem Python Python é uma linguagem de programação de alto nível interpretada interativa orientada a objetos Foi criado por Guido van Rossum no final da década de 1980 Como o Perl o códigofonte do Python também está disponível sob a GNU General Public License GPL Python tem seu nome inspirado um programa de TV inglês chamado Flying Circus de Monty Python e não na espécie de cobra Python é uma linguagem de programação de aplicação geral e possui uma sintaxe simples e fácil de usar Isso torna o Python uma excelente linguagem para aprender a programar destacamos algumas características Interpretado Python é processado em tempo de execução pelo interpretador Não é preciso compilar o programa antes de executálo Orientado a objetos Python suporta estilo ou técnica de programação orientada a objetos que encapsula código dentro de objetos Uso geral Python pode ser usado para quase tudo É aplicável a quase todos os campos para uma variedade de tarefas Seja a execução de tarefas de curto prazo como teste de software ou desenvolvimento de software para uso ao longo prazo Fácil de aprender Python é extremamente fácil de começar Python possui uma sintaxe muito simples Livre e de código aberto Python é um exemplo de Software Livre e Código Aberto Em linhas gerais você pode distribuir gratuitamente cópias deste software ler seu Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Como exemplos de aplicações desenvolvidas com Python podemos destacar códigofonte fazer alterações nele usar partes dele em novos programas gratuitos Seu uso é totalmente gratuito mesmo para fins comerciais Portátil Devido à sua natureza de código aberto programas Python podem funcionar em diversas plataformas Casesensitive Python diferencia letras maiúsculas de minúsculas em sua codificação Linguagem com tipagem dinâmica Duck typing Em Python não é preciso declarar o tipo de dados ao declarar uma variável O interpretador determina o tipo de dados em tempo de execução Leitura Duck Typing com Python Desenvolvimento Web Python oferece diferentes Frameworks para desenvolvimento web como Django Pyramid Flask Esses Frameworks são conhecidos pela segurança flexibilidade e escalabilidade Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade Como Instalar e Testar o Python 39 no Windows 10 Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Nas próximas etapas de nossa Unidade de estudo iremos aprender como baixar o Python criar nossos primeiros códigos e estudar sobre conceitos de variáveis Ao longo dos estudos será proveitoso visitar em paralelo conceitos de desenvolvimento de algoritmos Instalando o Ambiente de Desenvolvimento Desenvolvimento de jogos PySoy e PyGame são duas bibliotecas Python usadas para desenvolvimento de jogos Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina Há um grande número de bibliotecas de código aberto que podem ser usadas durante o desenvolvimento de aplicações de Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina Desenvolvimento de aplicações para Desktop O Python possui diversos Frameworks com as quais podemos construir aplicativos de área de trabalho PyQt PyGtk PyGUI são alguns exemplos Leitura Framework Saiba como Usar e quais são os Mais Populares Nessa etapa iremos instalar o Python em um ambiente com sistema operacional Windows Serão instalados bibliotecas padrão do Python compilador interpretador e o editor de scripts IDLE Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Faça o download do instalador do Python 3 com a versão mais recente por meio do site 1 Site Download Python Figura 1 Página de download do Python Fonte Adaptada pythonorg Localize o arquivo de instalação e o execute Na tela inicial na parte inferior selecione a opção Add Python 310 to PATH essa opção fará com que o instalador crie as variáveis de sistema no Windows 2 Em seguida clique em Install Now 3 Figura 2 Software de instalação do Python Fonte Reprodução Caso seu Windows solicite permissão para seguir a instalação clique em SIM 4 Aguarde o final da instalação Na tela a seguir clique no botão Close 5 Figura 3 Software de instalação do Python Fonte Reprodução Jdoodle Online Python 3 IDE Clique no botão para conferir o conteúdo Sites Caso não consiga instalar o Python os estudos poderão seguir utilizando ferramentas online de compilação Como sugestão podese utilizar as ferramentas indicadas a seguir ACESSE Replit Python with Turtle Online Compiler Interpreter Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Criando Programas em Python Na etapa anterior instalamos o Python em nosso sistema operacional e junto com ele foi instalado também a ferramenta para desenvolvimento de programas em Python o IDLE um editor de scripts que iremos utilizar a partir de agora para executar e criar nossos programas em Python Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Leitura IDLE Modo Interativo do Python Nessa etapa iremos aprender como criar e executar nossos códigos em Python Para criar códigos em Python iremos utilizar o IDLE para isso localizeo em seu sistema operacional e execute o programa Ao iniciar o IDLE a tela aberta será o interpretador Python Essa aplicação será a responsável por executar nossos programas em Python Para criar um programa clique no botão File e em seguida New File Figura 4 Tela do interpretador Python Fonte Acervo do Conteudista Para o nosso primeiro programa iremos criar o tradicional olá mundo Para isso usaremos a função print do Python Utilizamos essa função para apresentar alguma informação na tela para isso entre os parênteses da função print e entre aspas duplas digitamos o que queremos que seja visualizado na tela Assim digite na tela de digitação de scripts Figura 5 Tela de digitação de scripts Fonte Acervo do Conteudista Em seguida para executar o programa clique no botão Run opção Run Module Você pode também pressionar a tecla F5 de seu teclado printOla Mundo Figura 6 Tela de digitação de scripts Executando scripts Fonte Acervo do Conteudista Como o arquivo não foi salvo a ferramenta solicita que se salve o programa Clique no botão OK e em seguida escolha um local em seu computador e salve seu programa Figura 7 Tela de digitação de scripts Salvando scripts Fonte Acervo do Conteudista Ao concluir o programa será executado por meio do interpretador Python do IDLE Figura 8 Tela do interpretador Python Fonte Acervo do Conteudista Agora em diante qualquer alteração no programa ao executar o programa o interpretador Python do IDLE será aberto Conceito e Uso de Variáveis no Python Inicialmente para seguir com os estudos de conceitos de variáveis precisamos entender o conceito de identificadores Identificadores em Python são os nomes utilizados para identificar variáveis funções classes módulos ou outros objetos Vale lembrar que a linguagem Python é Casesensitive ou seja diferencia letras maiúsculas de minúsculas em sua codificação Assim por exemplo o identificador pessoa é diferente de Pessoa Afinal o que são variáveis Uma variável é uma área de armazenamento que nossos programas podem manipular são localizações de memória reservadas para armazenar valores desse modo ao criar uma variável é reservado algum espaço na memória do computador que está executando o programa Por conta da característica de tipagem dinâmica ao declarar uma variável não é preciso indicar de forma explícita o tipo de dados que serão armazenados A declaração ocorre automaticamente quando você atribui um valor a uma variável O sinal de igual é usado para atribuir valores às variáveis A descrição à esquerda do operador é o nome da variável e a descrição à direita do operador é o valor armazenado na variável Figura 9 Para nomear variáveis no Python devemos seguir algumas regras As variáveis podem ter letras AZ e az dígitos 09 e sublinhados Não podem começar com números Não podem conter pontuação caracteres especiais etc ou espaços Não podem ser utilizadas palavras reservadas da linguagem A lista a seguir mostra as palavraschave Python Estas são palavras reservadas e você não pode usálas como constantes variáveis ou qualquer outro nome de identificador Todas as palavras chave Python contêm apenas letras minúsculas Tabela 1 and as assert break class continue def del elif else except False finally for from global if import in is lambda None nonlocal not or pass raise return true try while with yield Os tipos de dados armazenados em uma variável podem ser Números inteiros reais e complexos String cadeia de caracteres que representam um texto Boolean Exemplos Práticos Atribuindo e Manipulando Valores para Variáveis Em nosso primeiro exemplo vamos criar um programa que seja capaz de armazenar o nome de uma pessoa sua idade e email Nosso programa irá exibir na tela os valores armazenados Digite o seguinte código no editor de scripts do IDLE Figura 10 Fonte Acervo do Conteudista List Tuple Dicitonary nome João da Silva idade 20 email joaogmailcom printnome nome idade idade Saída Figura 11 Fonte Acervo do Conteudista Explicando o Código Na linha 1 atribuímos o valor João da Silva à variável nome Quando desejamos armazenar um valor de sequência de caracteres string devemos digitar o valor entre aspas duplas Na linha 2 Atribuímos o valor 20 à variável idade Diferentemente da atribuição anterior por se tratar de um número não precisamos digitar o número entre aspas duplas Quando desejarmos armazenar um valor precisamos apenas digitar os números utilize ponto ao invés de vírgula para separar casas decimais Na linha 3 Atribuímos o valor joaogmailcom a variável email Na linha 4 Por meio da função print exibimos os valores armazenados nas variáveis impresso na tela Concatenamos os valores das variáveis e rótulos Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Podemos atribuir valores em uma mesma linha a múltiplas variáveis Para isso basta digitar os valores separados por vírgula Figura 12 Fonte Acervo do Conteudista Saída Leitura Guia Básico da Função print em Python Figura 13 Fonte Acervo do Conteudista Podemos também atribuir valores às variáveis de acordo com o valor armazenado em outra variável Por exemplo Figura 14 Fonte Acervo do Conteudista Saída Na linha 3 Atribuímos para a variável c o valor contido na variável a ou seja o valor armazenado na variável c será 5 o mesmo valor armazenado na variável a Figura 15 Fonte Acervo do Conteudista É importante ressaltar que a cada vez que é utilizado o sinal de para atribuir um valor a uma variável caso tenha nessa variável algum valor atual o valor será atualizado Por exemplo Figura 16 Fonte Acervo do Conteudista O valor que será exibido para a variável a será 1 pois embora na linha 1 tenha sido atribuído o valor 5 na linha 4 foi atribuído o valor 1 uma vez que o Python executa linha a linha suas instruções Já o valor da variável c será 5 pois no momento que foi atribuído o valor para a variável c o valor da variável a ainda era 5 Saída Figura 17 Fonte Acervo do Conteudista Vejamos o mesmo exemplo porém exibindo os resultados antes e depois da nova atribuição para a variável a Figura 18 Fonte Acervo do Conteudista Saída Figura 19 Fonte Acervo do Conteudista Por conta da característica de tipagem dinâmica uma mesma variável pode ter diversos tipos diferentes de dados atribuídos no mesmo programa Vejamos um exemplo Figura 20 Fonte Acervo do Conteudista Na linha 1 Atribuímos o valor 5 do tipo número inteiro para a variável a Na linha 5 Atribuímos o valor texto do tipo cadeia de caracteres string para a variável a O último valor de saída impresso na tela para a variável a será o valor texto Saída Figura 21 Fonte Acervo do Conteudista Exemplos Práticos Comandos de Entrada de Dados Exemplo 1 Em muitas soluções devemos solicitar dados ao usuário do programa Para isso a partir de agora iremos utilizar a função input em nossos programas sempre que desejarmos que o usuário insira um dado A sintaxe dessa função é Figura 22 Por exemplo vamos criar um programa que solicita o nome do usuário e exibe na tela uma saudação com seu nome Digite o seguinte código no editor de scripts do IDLE nome inputdigite seu nome printOlá nome tudo bem Figura 23 Fonte Acervo do Conteudista Saída Figura 24 Fonte Acervo do Conteudista Explicando o Código Exemplo 2 Na linha 1 Atribuímos o valor que será informado pelo usuário do programa à variável nome A função input sempre retorna um tipo cadeia de caracteres string Na linha 2 Por meio da função print exibimos impresso na tela os valores armazenados na variável nome Concatenamos o valor da variável com os valores fixos digitados olá e tudo bem Em muitos cenários como quando precisamos manipular números para efetuar operações aritméticas precisamos de alguma forma armazenar esses dados como um tipo número Sabemos que a função input sempre retorna um tipo string A estratégia será converter o valor vindo da função input Em nosso segundo exemplo iremos desenvolver um programa que irá solicitar ao usuário seu nome idade e altura Para cada variável iremos armazenar como tipos diferentes string inteiro e real Digite o seguinte código no editor de scripts do IDLE Figura 25 Fonte Acervo do Conteudista nome inputdigite seu nome idade intinputDigite sua idade peso floatinputDigite seu peso printO nome digitado é nome printA idade digitada é idade printO peso digitado é peso Saída Figura 26 Fonte Acervo do Conteudista Explicando o Código A sintaxe para a conversão dos dados da função input para os tipos de número inteiro e real é Na linha 1 Atribuímos o valor que será informado pelo usuário do programa à variável nome A função input sempre retorna um tipo cadeia de caracteres string Na linha 2 Atribuímos o valor que será informado pelo usuário do programa à variável idade Porém diferentemente da primeira linha convertemos o resultado da função input para o tipo inteiro por meio da cláusula int Na linha 3 Atribuímos o valor que será informado pelo usuário do programa à variável idade Convertemos o resultado da função input para o tipo real float por meio da cláusula float Figura 27 Figura 28 É importante ressaltar que se o usuário digitar um número real um número com casas decimais por exemplo para um input convertendo em int o número digitado com casas decimais será armazenado como um inteiro Destacase também que a tentativa de se converter uma cadeia de caracteres em algum tipo de número acarretará erro de execução do programa Em Síntese Nesta Unidade além de aprendermos a instalar o ambiente de desenvolvimento Python estudamos os conceitos de identificadores uso e atribuição de valores de variáveis e comandos de entrada input e saída print É importante que assista à videoaula da Unidade e que leia os livros e materiais complementares indicados Python Variáveis Tipos de Dados e o Comando Type Leitura Módulos e Pacotes em Python Clique no botão para conferir o conteúdo ACESSE Python uma Linguagem de Tipagem Dinâmica e Forte Clique no botão para conferir o conteúdo 5 Python Variáveis Tipos de Dados e o comando Type BANIN S L Python 3 conceitos e aplicações Uma abordagem didática São Paulo Érica 2018 ebook PERKOVIC L Introdução à Computação Usando Python um foco no desenvolvimento de aplicações Rio de Janeiro LTC 2016 ebook WAZLAWICK R Introdução a Algoritmos e Programação com Python uma abordagem dirigida por testes Rio de Janeiro Elsevier 2017 ebook Referências