Aprenda Python: Conhecendo a linguagem- parte 1

Esse artigo foi feito para que você aprenda Python desde o básico. Com efeito, sabemos que a linguagem de programação Python é uma das mais populares da atualidade, sendo inclusive utilizada em várias áreas da tecnologia que perpassam desde o desenvolvimento web e backend até a computação científica. Decerto, essa linguagem veio conquistando o coração de diversos entusiastas em computação frente a sua amigável sintaxe que corrobora para o aprendizado dos principiantes.

Entretanto, por mais que a linguagem seja seja amigável há ainda um certo problema com relação aos passos que devem se dar com relação a curva de aprendizado. Em particular, por ser uma linguagem que pode ser empregada em basicamente tudo há diversos tutoriais que emergem na internet de tópicos específicos os quais, por vezes, podem nublar o caminho dos seus estudos.

Nesse sentido, nós da MeuGuru decidimos iniciar uma série de artigos com foco em elaborar um grande tutorial sobre Python. Em verdade, nosso objetivo aqui é começarmos da base e irmos progredindo passo a passo até chegarmos a tópicos mais específicos que, paralelamente, vamos desenvolvendo. Essa série de artigos se chamará Aprenda Python e você pode procurar por esses artigos em nosso blog.

O primeiro passo para que você aprenda Python: Olá mundo !

De fato, há vários motivos para você começar a aprender Python e talvez o primeiro deles seja por que essa é uma linguagem de programação simples e prática. Nesse sentido, nós vamos aqui começar o nosso primeiro tutorial em Python que irá perpassar o início dessa linguagem. Com efeito, caso você deseja instalar tal linguagem em seu computador sugiro que veja o tutorial anexado no link de instalar. Ademais, caso você deseja utilizar apenas de forma remota você pode empregar o recurso do google colaboratory que é acessado diretamente do google drive. Em particular, todos os códigos que serão apresentados foram feitos no google colab (para os íntimos).

Então, a primeira coisa que vamos fazer é conhecer um pouco dessa linguagem. Em particular, você deve fazer seu primeiro programa que será o seguinte: você irá exibir um texto na sua tela e o texto será Olá Mundo ou caso você prefira a versão inglês: Hello World.

Decerto, no mundo da programação há uma lenda urbana que circunda os usuários a qual diz que caso você inicie numa linguagem e não faça esse primeiro programa você nunca conseguirá aprendê-la de verdade. Então, sendo lenda ou não, vamos fazer esse programa o qual é mostrado a seguir.

Com efeito, o comando print(“texto”) ou equivalentemente print(‘texto’) é o comando em Python para que você imprima na tela do seu computador o texto colocado entre aspas. Ademais, as aspas aqui podem ser tanto simples ‘ ‘ ou duplas ” “. Por escolha pessoal, sempre usaremos aspas duplas mas as aspas simples são equivalentes!.

De posse disso, você já aprendeu 1 coisa muito importante: o comando print. Com efeito, esse comando é de grande serventia pois será com ele que iremos mostrar resultados desejados por nossos programas.

Entendendo as variáveis

Feito o passo inicial está na hora de você entender o que são variáveis em Python. Com efeito, variáveis são usadas para o armazenamento de dados na memória e elas podem ser de diferentes tipos. Decerto, cada tipo de variável é mais apropriada para armazenar um tipo específico de dado. Portanto, se você entender bem e saber quais são os tipos de variáveis isso tornará muito mais fácil sua vida na hora de programar.

Tipos de Variáveis em Python

Nesse sentido, vamos aos tipos de variáveis em Python.

• Variáveis numéricas:
  • int: Armazena números inteiros, como 1, 2, -5, etc.
  • float: Armazena números decimais, também conhecidos como números de ponto flutuante, como 3.14, -2.5, etc.
  • complex: Armazena números complexos no formato a + bj, onde a e b são números reais e j é a unidade imaginária.
• Variáveis de texto:
  • str: Armazena sequências de caracteres, como “Olá”, “Python”, “123”, etc. As strings são delimitadas por aspas simples (‘ ‘) ou aspas duplas (” “).
• Variáveis booleanas:
  • bool: Armazena valores booleanos, ou seja, True (verdadeiro) ou False (falso).
• Variáveis compostas:
  • list: Armazena uma sequência mutável de elementos, que podem ser de diferentes tipos.
  • tuple: Similar a uma lista, mas é uma sequência imutável, ou seja os elementos não mudam.
  • dict. Esses são os dicionários que vamos utilizar para armazenar uma coleção de pares chave-valor em que cada valor tem uma chave correspondente para acesso.
  • set: Armazena uma coleção não ordenada e sem elementos duplicados. Os elementos são separados por vírgulas e são colocados entre chaves ({}) ou criados usando a função set().

De início, vamos trabalhar apenas com variáveis numéricas e de texto. Certamente, variáveis compostas são bem mais robustas e merecem artigos mais avançados futuramente.

Declarando variáveis

Declarar variáveis em Python é uma tarefa essencialmente simples, prática e sem complicações. A forma de você declarar uma variável segue a sintaxe: nome_da_variavel = tipo de dado.

Assim, por exemplo veja os códigos abaixo onde declaramos strings (Str) e números.

Com efeito, é necessário fazermos uma resalva sobre os tipos de declaração como mostrados acima. O uso do comando str(“”) não faz diferença, ou seja a variável nome acima tem mesmo valor que a variável tutorial_de_Python e da variável nomenovo. Todavia, há um consenso sobre boas práticas e em geral definir variáveis como tutorial_de_Python deve ser evitado para mitigarmos problemas com o código.

Ademais, sobre as variáveis numéricas segue que na primeira vez que definimos x e y como 1 nosso programa entende que esse valor 1 é um valor float, isto é, um valor real. Entretanto, abaixo fizemos x = int(1) logo isso modifica o valor do x anterior e agora o x passa a ser uma variável que guarda um valor inteiro.

Caso você utilize uma variável e defina um valor para ela e depois declare-a novamente segue que a linguagem irá redefinir esse valor. Isso ocorre por que variáveis em Python são mutáveis.

Aprenda a exibir as variáveis em Python

Por fim, vamos mostrar como você pode imprimir variáveis na sua tela. Decerto, quando utilizamos o print(“”) e colocamos esse texto entre aspas as variáveis tornam-se essencialmente strings. Logo, surge a questão de como printar variáveis. Em verdade, há diferentes formas de fazer isso a qual mostramos a seguir:

formas de exibir variáveis em Python

note que no caso de você utilizar o .format() você deve se atentar a ordem dos argumentos dentro do parênteses. Além disso, veja que o format joga as variáveis exatamente para os slots das chaves: {}.

Bibliotecas: Um recurso para que você aprenda Python

Outro ponto que merece um destaque com relação ao Python e que já iremos introduzir nesse artigo, embora exploraremos mais futuramente é o de bibliotecas. Em especial, você pode entender a biblioteca do seguinte modo. Você pode, dentro de uma biblioteca que você esteja, escolher vários livros que sejam úteis para você nos seus estudos. Ademais, pense ainda que existam bibliotecas que contenham tipos específicos de livro.

Por exemplo, pense que você está preocupado com sua prova de cálculo. Então, você decide ir numa biblioteca específica focada em livros de exatas na sua cidade. Então, com toda certeza você irá nela para buscar algum livro de cálculo e/ou afins. Decerto, essa é exatamente a ideia que devemos ter em Python sobre bibliotecas.

Com efeito, há diversas bibliotecas em Python que contém diversas recursos já prontos os quais foram desenvolvidos por programadores experientes. Assim, você pode chamar uma biblioteca e utilizar os recursos dela para seu interesse.

Assim, veja o exemplo de como chamar bibliotecas a seguir.

As bibliotecas numpy e matplotlib.pyplot são extremamente robustas e permitem que você acesse variados arsenais de recursos para a computação científica (cálculo de derivadas, matrizes, EDOs, EDPs, e afins) com simples comando. Logo, elas te poupam o trabalho em ter que implementar recursos do zero.

Futuramente, faremos artigos específicos sobre essas bibliotecas.

Aprenda operações matemáticas em Python

Agora, vamos aprender a como fazer operações matemáticas em Python. Com efeito, isso é simples e direto, todavia, é necessário fazermos uma ressalva sobre operações com números a qual é: devemos operar sempre mesmas estruturas de dados ou seja: int com int e float com float mas nunca int com float.

Então, segue que por simplicidade vamos mostrar como você pode definir as quatro operações básicas declarando variáveis que fazemos logo abaixo.

Decerto, você pode ainda fazer outras operações, como por exemplo: a**(2) que retorna o valor da variável a elevado ao quadrado e a**(1/2) que retorna a raiz quadrada de a.

Além disso, as bibliotecas math e numpy contém diversos recursos que facilitam o emprego de diversas operações matemáticas. Com efeito, elas permitem inclusive que você calcule fatoriais, raízes quadradas utilize constantes matemáticas como o pi e número de euller.

Aprenda Python na prática. Um desafio !

Agora, é sua hora de por a mão na massa. Então, segue pro nosso desafio gurunauta. Com o conteúdo desse artigo queremos que você elabore um programa onde você irá calcular a hipotenusa de um triangulo retângulo dado os dois catetos. Ou seja, você deve fazer calcular a medida h da hipotenusa de um triângulo retângulo que é dada por h = (a^2 + b^2)^{1/2} e então exibir a seguinte mensagem na tela: A hipotenusa do triângulo de catetos: a e b vale h. Onde a, b e h devem ser os locais para os números dessas medidas.

Referências

• MATTHES, Eric. Python Crash Course. 2. ed. São Paulo: No Starch Press, 2019.
• RAMALHO, Luciano. Fluent Python. Sebastopol: O’Reilly Media, 2015.
• 3. PYTHON. Documentação oficial do Python. Disponível em: https://docs.python.org/3/. Acesso em: 13 out. 2023.
  4. PYTHON. Python.org. Disponível em: https://www.python.org/. Acesso em: 13 out. 2023.
  5. PYTHONTUTOR. Python Tutor. Disponível em: http://pythontutor.com/. Acesso em: 13 out. 2023.
• 6. REAL PYTHON. Disponível em: https://realpython.com/. Acesso em: 13 out. 2023.
  7. GEEKSFORGEEKS. Disponível em: https://www.geeksforgeeks.org/python-programming-language/. Acesso em: 13 out. 2023.
  8. SCHAFFER, Corey. Corey Schafer’s Python Tutorials. Disponível em: https://youtube.com/playlist?list=PL-osiE80TeTt2d9bfVyTiXJA-UTHn6WwU. Acesso em: 13 out. 2023.