Slide - Aula 3 Comandos Adicionais - Algoritmos e Programação de Computadores 2022-2

Expressões Relacionais Roteiro Expressões Relacionais Expressões Lógicas Comandos Condicionais 2 Expressões Lógicas Tipo bool • Já vimos que o tipo bool é utilizado para representar os valores booleanos verdadeiro (True) e falso (False). 1 a = True 2 b = False • O uso mais comum dessas variáveis é na verificação de expressões relacionais e lógicas. 3 Expressões Relacionais • Expressões relacionais são aquelas que realizam uma comparação entre duas expressões e retornam: • True, se o resultado for verdadeiro. • False, se o resultado for falso. • Os operadores relacionais são: == igualdade. != diferente. > maior que. < menor que. >= maior ou igual que. <= menor ou igual que. • Nos próximos exemplos, considere que foram feitas as seguintes atribuições: 1 a = 20 2 b = 21 4 Expressões Relacionais • <expressão> == <expressão>: retorna verdadeiro quando as expressões forem iguais. 1 a == (10 * 2) # a = 20 2 # True 3 b == (10 * 2) # b = 21 4 # False • <expressão> != <expressão>: retorna verdadeiro quando as expressões forem diferentes. 1 a != (10 * 2) # a = 20 2 # False 3 b != (10 * 2) # b = 21 4 # True 5 Expressões Relacionais • <expressão> > <expressão>: retorna verdadeiro quando a expressão da esquerda tiver valor maior que a expressão da direita. 1 # a = 20 e b = 21 2 a > b 3 # False • <expressão> < <expressão>: retorna verdadeiro quando a expressão da esquerda tiver valor menor que a expressão da direita. 1 # a = 20 e b = 21 2 a < b 3 # True 6 Expressões Relacionais • <expressão> >= <expressão>: retorna verdadeiro quando a expressão da esquerda tiver valor maior ou igual que a expressão da direita. 1 # a = 20 e b = 21 2 a >= b 3 # False • <expressão> <= <expressão>: retorna verdadeiro quando a expressão da esquerda tiver valor menor ou igual que a expressão da direita. 1 # a = 20 e b = 21 2 a <= b 3 # True 7 Expressões Relacionais com Strings • Ordem considerada para os caracteres do alfabeto: • ABC...XYZabc...xyz 1 "a" > "b" 2 # False 3 "a" == "a" 4 # True 5 "a" == "A" 6 # False 7 "Z" < "a" 8 # True 9 "z" < "a" 10 # False 11 8 Expressões Relacionais com Strings • Ordem considerada para os caracteres do alfabeto: • ABC...XYZabc...xyz 1 "azzzz" < "zaaaa" 2 # True 3 "azzzz" < "Zaaaa" 4 # False 5 "3" == 3 6 # False 7 3 > "4" 8 # Traceback (most recent call last): 9 # File "<stdin>", line 1, in <module> 10 # TypeError: '>' not supported between instances of 'int' and 'str' 8 Exemplo O que será impresso pelo código a seguir? 1 print((3 * 4) / 2 == (2 * 3)) 2 # True 3 print((4 / 3) <= 1.33) 4 # False 9 Instituto de Computação UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS UNICAMP MC102 – Aula 03 Comandos Condicionais Algoritmos e Programação de Computadores Zanoni Dias 2021 Instituto de Computação Expressões Lógicas • Expressões lógicas são aquelas que realizam uma operação lógica e retornam verdadeiro ou falso (como as expressões relacionais). • Os operadores lógicos são: • and: operador E. • or: operador OU. • not: operador NÃO. 10 Operador Lógico and • <expressão1> and <expressão2>: retorna verdadeiro quando ambas as expressões são verdadeiras. • Sua tabela verdade é: <expressão1> <expressão2> resultado True True True True False False False True False False False False 1 a = 5 2 b = 10 3 print((a > 0) and (b == 0)) 4 # False 5 print((a > 0) and (b != 0)) 6 # True 11 Operador Lógico or • <expressão1> or <expressão2>: retorna verdadeiro quando pelo menos uma das expressões é verdadeira. • Sua tabela verdade é: <expressão1> <expressão2> resultado True True True True False True False True True False False False 1 a = 5 2 b = 10 3 print((a > 0) or (b == 0)) 4 # True 5 print((a != 5) or (b == 0)) 6 # False 12 Operador Lógico not • not <expressão>: retorna verdadeiro quando a expressão é falsa e vice-versa. • Sua tabela verdade é: <expressão> resultado True False False True 1 a = 5 2 b = 10 3 print(not(a < b)) 4 # False 5 print(not(a == b)) 6 # True 13 Expressões Equivalentes • not(a == b) é equivalente a (a != b) • not(a > b) é equivalente a (a <= b) • not(a < b) é equivalente a (a >= b) 14 Exemplo O que será impresso pelo código a seguir? 1 a = True 2 b = False 3 print(not(a or b)) 4 # False 5 print(not(a and b)) 6 # True 7 print(not(a) and not(b)) 8 # False 9 print(not(a) or not(b)) 10 # True 15 Comandos Condicionais Blocos • Um bloco é um conjunto de comandos agrupados. • Os programas Python são estruturados através de indentação, ou seja, os blocos são definidos pelo seu espaçamento (tabs) em relação ao início da linha. 16 Comandos Condicionais • O principal comando condicional é o if: 1 if <condição>: 2 # bloco a ser executado se a condição for verdadeira 3 <comando1> 4 <comando2> 5 ... 6 <comandoY> • O bloco de comandos é executado somente se a condição (expressão relacional, expressão lógica ou variável booleana) for verdadeira. • Na estrutura do comando if sempre há um “:” após a condição. 17 Comandos Condicionais • O programa a seguir verifica se um número inteiro é ímpar. 1 a = int(input("Digite um número inteiro: ")) 2 impar = ((a % 2) == 1) 3 if impar: 4 print("Número ímpar") 5 6 print("Fim do programa") 18 Comandos Condicionais • O programa a seguir verifica se um número inteiro é ímpar. 1 a = int(input("Digite um número inteiro: ")) 2 3 if (a % 2) == 1: 4 print("Número ímpar") 5 6 print("Fim do programa") 18 Comandos Condicionais • O programa a seguir verifica se um número inteiro é par ou ímpar. 1 a = int(input("Digite um número inteiro: ")) 2 3 if (a % 2) == 0: 4 print("Número par") 5 if (a % 2) == 1: 6 print("Número ímpar") 7 8 print("Fim do programa") 19 Comandos Condicionais • Uma variação do comando if é o if/else: 1 if <condição>: 2 # bloco a ser executado se a condição for verdadeira 3 <comando> 4 ... 5 <comando> 6 else: 7 # bloco a ser executado se a condição for falsa 8 <comando> 9 ... 10 <comando> 20 Comandos Condicionais • O programa a seguir verifica se um número inteiro é par ou ímpar. 1 a = int(input("Digite um número inteiro: ")) 2 3 if (a % 2) == 0: 4 print("Número par") 5 else: 6 print("Número ímpar") 7 8 print("Fim do programa") 21 Comandos Condicionais • O programa a seguir determina o maior entre dois números. 1 a = float(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = float(input("Digite o segundo número: ")) 3 4 if a > b: 5 print("O maior número é", a) 6 else: 7 print("O maior número é", b) 22 Comandos Condicionais • O programa a seguir compara dois números. 1 a = float(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = float(input("Digite o segundo número: ")) 3 4 if a == b: 5 print("Os dois números são iguais") 6 else: 7 if a > b: 8 print("O maior número é o primeiro") 9 else: 10 print("O maior número é o segundo") 23 Comandos Condicionais • Podemos simplificar o código anterior utilizando elif. 1 a = float(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = float(input("Digite o segundo número: ")) 3 4 if a == b: 5 print("Os dois números são iguais") 6 elif a > b: 7 print("O maior número é o primeiro") 8 else: 9 print("O maior número é o segundo") 10 24 Comandos Condicionais • O comando elif é utilizado quando queremos fazer o teste de várias alternativas. 1 ra = input("Entre com o RA de um aluno: ") 2 if ra == "155446": 3 print("Gabriel Siqueira") 4 elif ra == "192804": 5 print("Alexsandro Alexandrino") 6 elif ra == "209823": 7 print("Ana Paula Dantas") 8 elif ra == "188948": 9 print("Klairton Brito") 10 # ... 11 elif ra == "999999": 12 print("...") 13 else: 14 print("Aluno não encontrado") 25 Exemplo 1 a = int(input()) 2 3 if a > 3: 4 if a < 7: 5 print("a") 6 else: 7 if a > -10: 8 print("b") 9 else: 10 print("c") • No código acima, o que será impresso... • ... quando a = 5? “a”. • ... quando a = 10? Nada. • ... quando a = -5? “b”. • ... quando a = -15? “c”. 26 Exemplo 1 a = int(input()) 2 3 if a > 3: 4 if a < 7: 5 print("a") 6 else: 7 if a > -10: 8 print("b") 9 else: 10 print("c") • No código acima, o que será impresso... • ... quando a = 5? “a”. • ... quando a = 10? “b”. • ... quando a = -5? Nada. • ... quando a = -15? Nada. 27 Exemplo 1 a = int(input()) 2 3 if a > 3: 4 if a < 7: 5 print("a") 6 else: 7 if a > -10: 8 print("b") 9 else: 10 print("c") • No código acima, o que será impresso... • ... quando a = 5? “a”. • ... quando a = 10? “b”. • ... quando a = -5? “c”. • ... quando a = -15? “c”. 28 Exercícios 1. Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima o menor deles. 2. Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima os números em ordem crescente. 3. Escreva um programa que, dadas duas datas, determine qual delas ocorreu cronologicamente primeiro. Para cada uma das duas datas, leia três números referentes ao dia, mês e ano, respectivamente. 29 Exercício 1 - Resposta • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima o menor deles. 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 5 if (a <= b) and (a <= c): 6 print(a) 7 if (b <= a) and (b <= c): 8 print(b) 9 if (c <= a) and (c <= b): 10 print(c) 30 Exercício 1 - Resposta • Este programa tem um comportamento indesejado quando o menor número não é único. Como corrigi-lo? 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 5 if (a <= b) and (a <= c): 6 print(a) 7 if (b <= a) and (b <= c): 8 print(b) 9 if (c <= a) and (c <= b): 10 print(c) 31 Exercício 1 - Resposta • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima o menor deles. 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 5 if (a <= b) and (a <= c): 6 print(a) 7 elif (b <= c): 8 print(b) 9 else: 10 print(c) 32 Exercício 2 - Resposta • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima os números em ordem crescente. 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 if (a <= b) and (b <= c): 5 print(a, b, c) 6 elif (a <= c) and (c <= b): 7 print(a, c, b) 8 elif (b <= a) and (a <= c): 9 print(b, a, c) 10 elif (b <= c) and (c <= a): 11 print(b, c, a) 12 elif (c <= a) and (a <= b): 13 print(c, a, b) 14 elif (c <= b) and (b <= a): 15 print(c, b, a) 33 Exercício 2 - Resposta • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima os números em ordem crescente. 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 if (a <= b) and (b <= c): 5 print(a, b, c) 6 elif (a <= c) and (c <= b): 7 print(a, c, b) 8 elif (b <= a) and (a <= c): 9 print(b, a, c) 10 elif (b <= c) and (c <= a): 11 print(b, c, a) 12 elif (c <= a) and (a <= b): 13 print(c, a, b) 14 else: 15 print(c, b, a) 33 Exercício 2 - Resposta • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima os números em ordem crescente. 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 if (a <= b <= c): 5 print(a, b, c) 6 elif (a <= c <= b): 7 print(a, c, b) 8 elif (b <= a <= c): 9 print(b, a, c) 10 elif (b <= c <= a): 11 print(b, c, a) 12 elif (c <= a <= b): 13 print(c, a, b) 14 else: 15 print(c, b, a) 33 Exercício 2 - Resposta • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima os números em ordem crescente. 1 a = int(input("Digite o primeiro número: ")) 2 b = int(input("Digite o segundo número: ")) 3 c = int(input("Digite o terceiro número: ")) 4 5 if (a <= b) and (a <= c): # O menor é o primeiro (a) 6 if (b <= c): 7 print(a, b, c) 8 else: 9 print(a, c, b) 10 elif (b <= c): # O menor é o segundo (b) 11 if (a <= c): 12 print(b, a, c) 13 else: 14 print(b, c, a) 15 # ... 34 Exercício 2 - Resposta (Continuação) • Escreva um programa que, dados três números inteiros, imprima os números em ordem crescente. 1 # ... 2 else: # O menor é o terceiro (c) 3 if (a <= b): 4 print(c, a, b) 5 else: 6 print(c, b, a) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 34 Funções min e max • Python possui as funções min (mínimo) e max (máximo). • A função min retorna o menor valor dentre todos os valores passados como argumento. 1 a = 5 2 b = 10 3 print(min(100, a, 7, b)) 4 # 5 • A função max retorna o maior valor dentre todos os valores passados como argumento. 1 print(max(100, a, 7, b)) 2 # 100 • Refaça os dois exercícios anteriores sem utilizar comandos condicionais. Dica: use as funções min e max. 35 Exercício 3 - Resposta • Escreva um programa que, dadas duas datas, determine qual delas ocorreu cronologicamente primeiro. Para cada uma das duas datas, leia três números referentes ao dia, mês e ano, respectivamente. 1 dia1 = int(input("Digite o dia da primeira data: ")) 2 mes1 = int(input("Digite o mês da primeira data: ")) 3 ano1 = int(input("Digite o ano da primeira data: ")) 4 5 dia2 = int(input("Digite o dia da segunda data: ")) 6 mes2 = int(input("Digite o mês da segunda data: ")) 7 ano2 = int(input("Digite o ano da segunda data: ")) 8 9 10 11 12 13 # ... 36 Exercício 3 - Resposta (Continuação) • Escreva um programa que, dadas duas datas, determine qual delas ocorreu cronologicamente primeiro. Para cada um das duas datas, leia três números referentes ao dia, mês e ano, respectivamente. 1 # ... 2 if ano1 < ano2: 3 print(dia1, mes1, ano1, sep="/") 4 elif ano2 < ano1: 5 print(dia2, mes2, ano2, sep="/") 6 elif mes1 < mes2: 7 print(dia1, mes1, ano1, sep="/") 8 elif mes2 < mes1: 9 print(dia2, mes2, ano2, sep="/") 10 elif dia1 < dia2: 11 print(dia1, mes1, ano1, sep="/") 12 else: 13 print(dia2, mes2, ano2, sep="/") 37 Exercícios 4. Escreva um programa que calcule as raízes de uma equação de segundo grau. O seu programa deve receber três números a, b e c, sendo que a equação é definida como ax2 + bx + c = 0. O seu programa também deve tratar o caso em que a = 0. 5. Escreva um programa que simula o jogo conhecido como “Pedra, Papel e Tesoura” de um jogador A contra um jogador B. O programa deve ler a escolha do jogador A e a escolha do jogador B. Por fim, o programa deve indicar quem foi o vencedor. 38 Exercício 4 - Equação do Segundo Grau • Equação do 2º grau: ax2 + bx + c = 0 • Fórmula de Bhaskara: x = −b ± √ ∆ 2a ∆ = b2 − 4ac 39 Exercício 4 - Resposta • Escreva um programa que calcule as raízes de uma equação de segundo grau. O seu programa deve receber três números a, b e c, sendo que a equação é definida como ax2 + bx + c = 0. O seu programa também deve tratar o caso em que a = 0. 1 a = float(input("Digite o coeficiente a: ")) 2 b = float(input("Digite o coeficiente b: ")) 3 c = float(input("Digite o coeficiente c: ")) 4 5 6 if a == 0: # equação do primeiro grau 7 if b == 0: 8 print("Não existe raíz.") 9 else: 10 raiz = (-c / b) 11 print("A raiz é:", raiz) 12 # ... 40 Exercício 4 - Resposta (Continuação) • Escreva um programa que calcule as raízes de uma equação de segundo grau. O seu programa deve receber três números a, b e c, sendo que a equação é definida como ax2 + bx + c = 0. O seu programa também deve tratar o caso em que a = 0. 1 # ... 2 else: # equação do segundo grau 3 delta = (b ** 2) - (4 * a * c) 4 if delta < 0: 5 print("Não existem raízes reais.") 6 elif delta != 0: 7 raiz1 = (-b + delta ** (1 / 2)) / (2 * a) 8 raiz2 = (-b - delta ** (1 / 2)) / (2 * a) 9 print("As raízes são:", raiz1, "e", raiz2) 10 else: 11 raiz = -b / (2 * a) 12 print("A raiz é:", raiz) 40 Exercício 5 - Resposta • Escreva um programa que simula o jogo conhecido como “Pedra, Papel e Tesoura” de um jogador A contra um jogador B. O programa deve ler a escolha do jogador A e a escolha do jogador B. Por fim, o programa deve indicar quem foi o vencedor. 1 jogadorA = input("Digite a primeira escolha: ") 2 jogadorB = input("Digite a segunda escolha: ") 3 4 if jogadorA == "pedra": 5 if jogadorB == "pedra": 6 print("Empate") 7 elif jogadorB == "tesoura": 8 print("O jogador A ganhou") 9 else: 10 print("O jogador B ganhou") 11 # ... 41 Exercício 5 - Resposta (Continuação) • Escreva um programa que simula o jogo conhecido como “Pedra, Papel e Tesoura” de um jogador A contra um jogador B. O programa deve ler a escolha do jogador A e a escolha do jogador B. Por fim, o programa deve indicar quem foi o vencedor. 1 # ... 2 elif jogadorA == "tesoura": 3 if jogadorB == "pedra": 4 print("O jogador B ganhou") 5 elif jogadorB == "tesoura": 6 print("Empate") 7 else: 8 print("O jogador A ganhou") 9 # ... 10 11 41 Exercício 5 - Resposta (Continuação) • Escreva um programa que simula o jogo conhecido como “Pedra, Papel e Tesoura” de um jogador A contra um jogador B. O programa deve ler a escolha do jogador A e a escolha do jogador B. Por fim, o programa deve indicar quem foi o vencedor. 1 # ... 2 else: # jogadorA == "papel" 3 if jogadorB == "pedra": 4 print("O jogador A ganhou") 5 elif jogadorB == "tesoura": 6 print("O jogador B ganhou") 7 else: 8 print("Empate") 9 10 11 41 Exercício 5 - Nova Versão • Associar objetos a números é uma forma de abstração. No código a seguir usamos as seguintes associações: • pedra = 0 • papel = 1 • tesoura = 2 • O resultado da expressão (jogadorA - jogadorB) % 3 indica, de forma única, o vencedor da partida. • Complete o código analisando o resultado da expressão anterior. 42 Exercício 5 - Nova Versão (2 - 1) % 3 = 1 (2 - 0) % 3 = 2 (1 - 0) % 3 = 1 (1 - 2) % 3 = 2 (0 - 2) % 3 = 1 (0 - 1) % 3 = 2 43 Exercício 5 - Nova Versão 1 print("Pedra = 0") 2 print("Papel = 1") 3 print("Tesoura = 2") 4 5 jogadorA = int(input("Digite a primeira escolha: ")) 6 jogadorB = int(input("Digite a segunda escolha: ")) 7 8 resultado = (jogadorA - jogadorB) % 3 9 10 if resultado == 1: 11 print("O jogador A ganhou") 12 elif resultado == 2: 13 print("O jogador B ganhou") 14 else: 15 print("Empate") 44 Variável flag • Podemos usar uma variável para armazenar um estado do programa. • Por exemplo, podemos criar uma variável para indicar se um sistema está funcionando corretamente (ou se apresentou alguma falha). • Normalmente inicializamos esta variável com um valor padrão (por exemplo, True) e atualizamos a variável caso uma mudança de estado ocorra (trocando o valor, por exemplo, para False). • Este tipo de variável, que serve para sinalizar uma situação específica, é chamada de flag. • Uma variável flag pode simplificar significativamente a escrita, manutenção e o entendimento de um programa. 45 Exemplo sem flag 1 ... 2 3 4 if <condição1>: 5 print("Falha do tipo 1") 6 7 if <condição2>: 8 print("Falha do tipo 2") 9 10 if <condição3>: 11 print("Falha do tipo 3") 12 13 14 ... 46 Exemplo sem flag 1 ... 2 3 4 if <condição4>: 5 print("Falha do tipo 4") 6 7 ... 8 9 if <condição100>: 10 print("Falha do tipo 100") 11 12 13 if not(<condição1>) and not(<condição2>) ... not(<condição100>): 14 print("Sistema funcionando normalmente") 46 Exemplo com flag 1 OK = True 2 3 4 if <condição1>: 5 print("Falha do tipo 1") 6 OK = False 7 if <condição2>: 8 print("Falha do tipo 2") 9 OK = False 10 if <condição3>: 11 print("Falha do tipo 3") 12 OK = False 13 14 ... 47 Exemplo com flag 1 ... 2 3 4 if <condição4>: 5 print("Falha do tipo 4") 6 OK = False 7 ... 8 9 if <condição100>: 10 print("Falha do tipo 100") 11 OK = False 12 13 if OK: 14 print("Sistema funcionando normalmente") 47