Aula 01 - Linguagens de programação para ciência de dados. linguagem Python Flashcards
O que seria Lógica de programação:
A lógica é um encadeamento de raciocínios coerentes com um determinado objetivo, geralmente comunicado com uma sequência de passos ou instruções, onde a instrução é um conjunto de regras ou normas simples e bem definidas para a realização ou emprego de algo, indicando ao computador uma ação ou função elementar a ser executada.
O conjunto de instruções compõem os algoritmos que podem ser definidos como: conjunto predeterminado e bem definido de instruções utilizados para a solução de um problema, com um número finito de etapas.
Os softwares são apenas algoritmos.
Como pode ocorrer a representação de algoritmos?
1- Linguagem NATURAL: Também conhecida como Descrição Narrativa, trata-se da maneira como expressamos nosso raciocínio e trocamos informações. Envolve a língua falada, gestos e posturas. Raramente constitui um sistema de regras rígidas e estruturadas que possa ser implementada numa máquina ou que possa ser transcrita logicamente, visto que apresentam mensagens ambíguas e não estruturadas.
2 – Linguagem de MÁQUINA: é a linguagem padrão de funcionamento das máquinas. Esta linguagem é composta somente por números, representados de forma binária (0 e 1), que representam as operações e os operandos que serão usados no processamento do programa.
Há ainda a Linguagem de Montagem (Assembly) que é representada por comandos, mas que reproduz as tarefas que serão executadas dentro do computador, mas ainda com um grau baixo de compreensão.
3 - Linguagem de PROGRAMAÇÃO: são um meio termo entre a linguagem de máquina e a linguagem natural.
As linguagens mais parecidas com a linguagem de máquina são classificadas como linguagens de baixo nível e as mais parecidas com a linguagem natural são
classificadas como linguagens de alto nível. C Para que possa ser compreendida pelo computador, deve ser traduzida em código de máquina antes de ser executada.
Um código-fonte é uma versão do software da forma em que ele foi originalmente escrito por um programador formando o algoritmo e utilizando
linguagens de programação.
A linguagem de programação trouxe agilidade ao processo de desenvolvimento de software e portabilidade, visto que como contém somente instruções abstratas, pode ser executado em qualquer processador ou máquina.
4 - PSEUDOCÓDIGO: é uma linguagem intermediária entre a linguagem natural e a linguagem de programação que utiliza um conjunto restrito de palavras-chave, em geral na língua nativa do programador, que tem equivalentes nas linguagens de
programação.
Não possui rigidez sintática necessária numa linguagem de programação, permitindo que um aprendiz se atenha à lógica do algoritmo e, não, ao formalismo da sua representação.
Funcionam como instrumento pedagógico para introdução a lógica de programação. Aqui, costumamos utilizar o Portugol.
5 - FLUXOGRAMA: é uma espécie de diagrama utilizado para documentar processos, ajudando o leitor a visualizá-los, compreendê-los mais facilmente e encontrar falhas ou problemas de eficiência, como mostra a imagem abaixo.
Conceitos Básicos da Lógica de Programação.
a) Constantes: são dados que possuem um valor fixo que não podem variar no tempo.
b) Variáveis: são pontos de armazenamento associados a posições de memórias. O seu nome (identificador) aponta para uma posição de memória, abstraindo-a e
facilitando a interação com o usuário. O conteúdo de uma variável pode ser alterado, consultado ou apagado diversas vezes durante a execução de um algoritmo ou programa, porém o valor apagado é perdido.
c) Atribuição: consiste em atribuir um valor a uma variável, armazenando o conteúdo em um endereço específico. Cada linguagem de programação tem a sua forma de representá-la. Ex: DT_Nasc <- 24071982
d) Tipos de dados
Simples: não podem ser decompostos
1- Inteiro: também conhecido como Integer, são similares aos números inteiros da
matemática. Podem ser positivos, negativos ou nulos.
2- Real: também conhecido como Float (Ponto Flutuante), são similares aos números reais da matemática
3- Caractere: também conhecido como Literal ou Char, são representações de letras, dígitos e símbolos. Quando colocadas em conjunto, formam um tipo estruturado chamado String ou Cadeia de Caracteres.
4- Lógico: também conhecido como Boolean, são representações de valores lógicos – verdadeiro/falso, ligado/desligado, sim/não Compostos : podem ser decompostos
1- Cadeia de Caracteres: também conhecido como String, são representações de sequências de caracteres, incluindo ou não símbolos
e) Operadores
Aritméticos : são utilizados para obter resultados numéricos
Relacionais: são utilizados para comparar números e literais, retornando valores lógicos
Operadores Lógicos: servem para combinar resultados de expressões, retornando valores lógicos (verdadeiro ou falso).
f) Bloco de Comandos: É um conjunto de comandos limitados por dois delimitadores que marcam o início e o fim do bloco. O bloco pode apresentar um
ou mais comandos e quando tem apenas um, os delimitadores são opcionais Geralmente os delimitadores são: {…} ou begin … end.
g) Estruturas de seleção ou de decisão : Permitem interferir na sequencia de instruções executadas dependendo de uma condição de teste
h) Estruturas de Repetição: Essas estruturas são utilizadas quando se deseja que um determinado conjunto de instruções ou comandos sejam executados por mais de uma vez
i) Recursividade
Quando uma função chama a ela mesma
Quais as principais características da linguagem Python?
(i) ALTO NÍVEL: Trata-se de uma linguagem de alto nível porque é uma linguagem com nível de abstração bastante elevado, bem longe do código de máquina e mais próximo da linguagem humana. Em outras palavras, o Python está muito mais próximo à forma
humana de pensar/escrever do que dos comandos entendidos por um processador.
(ii) INTERPRETADA: Trata-se de uma linguagem interpretada porque seu código-fonte é executado linha a linha por um interpretador (software que traduz uma linguagem em outra) e depois pelo sistema operacional, isto é, seu código -fonte não precisa ser totalmente transformado em código de máquina para somente depois ser executado
(iii) MULTIPARADIGMA: Trata-se de uma linguagem multiparadigma porque suporta mais de um paradigma de programação. No caso, eles são: imperativo, procedural, funcional e orientado a objetos. Paradigmas são formas diferentes de resolver problemas – alguns utilizam funções, outros utilizam objetos, outros procedimentos e assim por diante.
(iv) CASE SENSITIVE: Trata-se de uma linguagem case-sensitive, isto é, capaz de diferenciar maiúsculas e minúsculas. Em outras palavras, isso significa que as variáveis nome, Nome e NOME são diferentes entre si, uma vez que possuem diferenças de caixa em sua grafia
Pyton É uma linguagem multiplataforma, podendo ser utilizada no Windows, Linux, MacOS, etc.
Fácil de aprender e extremamente semelhante com o inglês comum e a sua sintaxe permite escrever softwares com menos palavras e linhas que outras linguagens semelhantes
Apresenta tipagem dinâmica: permite a alteração de tipo de variável durante a execução do código-fonte.
Apresenta tipagem forte: não permite conversão implícita de tipos
Agrupamentos por indentação: uma grande vantagem de Python é a legibilidade dos programas escritos, pois não usa marcadores como ponto (.) ou ponto e vírgula (;), no fim de cada linha, além dos marcadores de início e fim de bloco como chaves ({ }) ou palavras especiais (begin/end), como outras linguagens utilizam.
O Python não utiliza nenhum marcador textual para delimitar blocos. Utiliza apenas a profundidade da indentação.
Outras características importantes do Pyton são:
- Python permite utilizar ponto-e-vírgula (;) para delimitar comandos, mas de forma opcional – assim como em outras linguagens como JavaScript e Typescript.
- Python é distribuída sob uma licença própria (compatível com a GPL), que permite a distribuição –comercial ou não – tanto da linguagem quanto de aplicações desenvolvidas nela, em formato binário ou código fonte, bastando cumprir a exigência de manter o aviso de copyright.
- Python permite que programas sejam compilados para um formato portável chamado de bytecode. Essa característica faz com que programas escritos nessa linguagem com uma biblioteca padrão sejam executadas da mesma forma em diversos sistemas operacionais que possuam um software interpretador de Python.
- Python possui uma interface com muitas bibliotecas e sistemas de janela, sendo extensível em C/C++. Além disso, pode ser utilizada como linguagem de extensão para aplicações que necessitam de uma interface programável (muito comum em aplicativos, jogos, processamento de textos, dados científicos e motores de busca).
- Python possui funcionalidades para expressões regulares; sockets; threads; data/tempo; analisadores XML; analisadores de arquivos de configuração; manipulação de arquivos e diretórios; persistência de dados; unidades de testes; bibliotecas clientes para os protocolos HTTP, FTP, IMAP, SMTP e NNTP.
- Python suporta o paradigma orientado a objetos com todos os seus componentes, tais como herança (simples ou múltipla), polimorfismo, sobrescrita, encapsulamento, abstração, reflexão, introspecção, etc! Não é necessário entender o que isso significa exatamente, apenas saber que ele suporta e que tudo em Python é um objeto.
A ordem de precedência do Python é PEMMDAS: Parênteses, Exponenciação, Multiplicação/Módulo/Divisão (o que vier primeiro da esquerda para direita), Adição/Subtração (o que vier primeiro da esquerda para direita).
Operadores do Pyton
1- Operadores Matemáticos são os mais comuns. (+, -, *, /, //, **, %)
2- Operadores de Atribuição são usados para atribuir valores a variáveis. (=, +=, -=, *=, /=)
3- Operadores de Comparação (também chamados de Operadores Relacionais) são utilizados para comparar valores! Nos exemplos abaixo, considere sempre que x = 1 e y = 2. (==, !=, >, <, >=, <=)
4- Operadores Lógicos são utilizados para combinar condições em expressões e também são frequentemente utilizados em Python. Nos exemplos
abaixo, considerem que x = 10 e y = 20: (and, or, not)
5-Operadores de Associação são utilizados para verificar se um conjunto de valores está presente em um objeto. (in, not in)
Funções no Pyton
Uma função é um bloco de código que é executado apenas quando é invocado.
Os três passos são simples:
(1) uma função é invocada;
(2) é passado algum dado como parâmetro ou não;
(3) e algum dado é retornado como resultado.
No Python, uma função é definida utilizando a palavra chave def.
- É possível também a passagem de parâmetros ou argumentos para a função. Eles devem estar dentro dos parênteses separados por vírgulas.
- É possível também retornar algum valor usando a palavra-chave return:
- Devemos sempre estar atento ao escopo da variável ou seja a região em que ela existe.
- Existem ainda as funções/expressões lambda que são pequenas funções anônimas
Elas são funções de uma única linha, isto é, não possuem nome e são declaradas como variáveis, sua sintaxe não utiliza a palavra-chave def e nem utilizam a palavra return antes do comando porque se considera que haverá um retorno implícito.
São úteis principalmente nos casos em que precisamos de uma função para ser passada como parâmetro para outra função e que não será mais necessária após isso – como se fosse “descartável”.
Comentários no Pyton.
São utilizados para adicionar descrições em partes especificas do código, seja para documentá-lo, seja para descrevê-lo, ou mesmo, para marcar que uma
determinada linha, ou um conjunto de linhas, não devem ser executadas.
No caso do Python, há notações diferentes para comentários de uma única linha e comentários de mais de uma linha. Caso você deseje fazer um comentário
de apenas uma linha, pode utilizar o caractere cerquilha (#). Tudo que estiver à frente desse caractere deve ser ignorado pelo interpretador. Caso você deseje fazer um comentário com mais de uma linha, pode utilizar aspas triplas (simples ou duplas).
