Python: Escreva seus primeiros programas

258 Pages·2015·0.93 MB·Portuguese

by  Felipe Cruz

© CasadoCódigo
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Livrosparaoprogramador
RuaVergueiro,3185-8ºandar
04101-300–VilaMariana–SãoPaulo–SP–Brasil
CasadoCódigo
Prefácio
Pythonéumalinguagemdeprogramaçãoquevemsendoempregadanacons-
truçãodesoluçõesparaosmaisdiversosfins educacionais,comerciaisecien-
tíficos eplataformas web,desktope,maisrecentemente,móvel. Éumalin-
guagemdefácilaprendizado,expressiva,concisaemuitoprodutiva;porisso,
suaadoçãotemcrescidobastantenosúltimosanospelosmaisvariadosperfis
deprofissionaisnomeiocientíficoeacadêmico,tantoparadesenvolvimento
deferramentasquantoparaensinodealgoritmoseintroduçãoàprograma-
ção.
É uma linguagem de uso gratuito e de código-fonte aberto, compatível
comosprincipaissistemasoperacionais,como:Linux,OSX,Windows,BSDs
etc.Elacontacomumavastabibliotecapadrãoedocumentaçãoquepossibi-
litamquemuitascoisassejamfeitassemdependênciasadicionais.
Apesar de ser simples de aprender, Python é uma linguagem bastante
poderosa e flexível. Essa combinação resulta em um rico ecossistema que
melhoraaprodutividadedosdesenvolvedores. Issotudotornaadecisãode
aprenderPythonimportantíssima,poismuitoshorizontesabrem-sequando
sedominaumalinguagemcomecossistematãopoderosoquantoodela.
Sevocêestálendoestelivro,possivelmenteseinteressouporPythonem
algum momento. Então, espero que ele possa contribuir, de alguma forma,
comoseuaprendizado.Olivroapresentaalinguagemdeumaformacontex-
tualizada e, por isso, ao longo dele, vamos criar um aplicativo para analisar
dadospúblicosdoGovernoFederal.Aideiaéapresentarmotivaçõespráticas,
paradepoisdemonstrarosrecursosdalinguagemquenospermitemtratara
motivaçãoinicial.
Estelivroestádivididoemduaspartes.Aprimeirafocanosaspectosfun-
i
CasadoCódigo
damentais de Python, muitos dos quais já são conhecidos por quem já tem
experiênciacomoutraslinguagensdeprogramação. Jánasegunda,passare-
mosaolharcaracterísticasmaisespecíficasdalinguagemque,emborapossam
nãoserexclusivas,sãomarcantesedevemsertratadascommaiscuidado.
PorquePython3?
Oanode2014foiumanochavenaadoçãodePython3,porgrandeparte
dacomunidade.Muitosprojetosrelevantesforamportadosoulançaramver-
sões compatíveis nesse ano. A família 3.4 tem maior aceitação que as ante-
riores da versão 3 e, inclusive, foi adotada como versão padrão em alguns
sistemas operacionais. Python 3 nunca chamou tanta atenção como agora,
entãonadamaisjustoqueumlivrootenhacomoassuntobase.
Nosso objetivo é apresentar os recursos básicos da linguagem, ideias e
conceitoscentraisconstruindoumaplicativosimplesdeleituraemanipula-
çãodedados.
Olivroéconceitualepráticoaomesmotempo,paraqueoaprendizado
sejamaisprofundosemserchatoedifícildeentender. Livrosextremamente
práticos podem, muitas vezes, pular conceitos e ideias centrais do assunto
abordado, ao ponto que textos apenas conceituais podem ficar cansativos e
teóricosdemais.
Assim, o propósito é fazer com que você entenda melhor o universo
Python,aomesmotempoemqueaprendeausarnapráticaosprincipaisre-
cursosdalinguagem.
Público-alvo
Esteéumlivroparainiciantesemprogramaçãooudesenvolvedoresavan-
çadoscompoucaexperiênciaemPython.Sevocêforuminiciante,leia-ocom
calma para não acumular dúvidas ao longo do aprendizado. Em termos de
complexidade,amaioriadosexemplosébemsimplesefocaempassarpara
oleitorcomousarosrecursosdisponíveisdamelhorforma.Emtermoscon-
ceituais,todasasexplicaçõesbuscamsercompletasparanãoexigirconsulta
afontesexternas.
Caso você já tenha alguma experiência em programação, mas não co-
nheça Python, o livro contribui para que você rapidamente descubra como
ii
CasadoCódigo
implementarnessalinguagemcoisasquesãocomunsemoutras.Alémdisso,
oscapítulosabordamaspectosbemespecíficos,comexplicaçõesconceituais
eexemplospráticos.
AquiexplicocomoascoisasfuncionamnouniversoPythoneapresento
umpoucodavisãopythônicaparaoleitor.Atémesmoaspartesmaistriviais
podemconterinsightsimportantessobreocomportamentodalinguagemou
decisõesdedesignadotadas.
Os pedaços de código apresentados serão autocontidos e permitirão ao
leitormodificareobterresultadosdiferentes. Todososcódigossãoexplica-
dos,muitasvezeslinhaalinha,paraquevocêentendaclaramenteoobjetivo
eafunçãodecadaparte.
Caso tenha alguma dúvida ou sugestão, procure a comuni-
dade do livro para tirar dúvidas. Ela está disponível em livro-
[email protected]êserámuitobem-vindo!
Os códigos-fonte dos exemplos utilizados ao longo do livro podem
serencontradosem:https://github.com/felipecruz/exemplos
Sobreoautor
FelipeCruzédesenvolvedordesoftwarehá10anos. Trabalhounomer-
cadocorporativoedestartupserecentementeatuacomoCientistadeDados,
área onde reencontrou sua paixão pela construção de software. Mestrando
emComputaçãopelaPUC-Rio,tambémestudaAprendizadodeMáquinase
atualmentebuscanovasformasderesolveroproblemadarecomendaçãoeo
aprendizadonãosupervisionadodeatributos.
Pythonistahá6anos,palestranteeparticipantedediversasPythonBrasil,
semprebuscoucompartilharconhecimentoeaprendercadavezmaissobrea
linguagemeoecossistemaaolongodessesanos.
iii
CasadoCódigo
Agradecimentos
Agradeço, primeiramente, à minha família pelo apoio e paciência ao
longo do tempo de criação do livro. Em especial, para minhas filhas Maya
eLiz,minhaesposaFernanda,mãeeirmãsIlka,IlkaeIeda.
Também agradeço muito pela confiança e paciência da equipe Casa do
Códigoaolongodestaárduajornada. Emdiversosmomentos,nãoconsegui
produzir o que era esperado mas mesmo assim sempre pude contar com a
paciênciaeapoiodetodos.
Porfim, agradeçoatodosquetrabalharamcomigo, emespecialparaos
diversosamigosquefiznouniversoPython.
iv
CasadoCódigo
Agradecimentos
Erratas
Essecapítuloédedicadoaoscontribuidoresdolivro:
• SandroDutra-Errata-Seção2.2
• FranciscoAndré-Errata-Seção3.1
• AndréFrança-Errata-Seção4.1
v

CasadoCódigo Sumário
Sumário
SeusprimeirospassoscomoPython 1
1 IniciandocomPython 3
1.1 AlinguagemPython. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 DePython2paraPython3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Diversosinterpretadoresemesmalinguagem . . . . . . . . . 7
1.4 Preparandooambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5 Primeiropasso:abraointerpretador . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6 Primeirasexplorações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.7 Próximospassos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 AprendendoPythonnaprática:númerosestrings 11
2.1 Números . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 ComomanipulartextoemPython . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3 Criandoemanipulandotexto:strings. . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 ComoPythonrepresentastringsinternamente? . . . . . . . . 21
2.5 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3 Manipulaçõesbásicas 25
3.1 Umacalculadora:oexemplorevisadomaiscomum . . . . . 25
3.2 Pegandodadosnoterminal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3 Comparações:maior,menor,igualeoutras . . . . . . . . . . 27
3.4 Condicionais:if,elif&else . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.5 Operadoreslógicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
vii
Sumário CasadoCódigo
3.6 Loopscomwhile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.7 Primeiraestruturadedados:lista . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.8 Looppythônicocomforelistas . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.9 Percorrendointervalosdezeroaténcomrange() . . . . . . . 35
3.10 Enumerandocoleçõescomforefunçãoenumerate . . . . . . 36
3.11 Declarandofunções:comandodef . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.12 Valorespadronizadosdeargumentos . . . . . . . . . . . . . . 37
3.13 Parâmetrosnomeados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.14 Recebendoumnúmeroarbitráriodeargumentos:packing&
unpacking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.15 Usandocódigojápronto:importandomódulos . . . . . . . . 41
3.16 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4 Primeiroprograma:downloaddedadosdaCopa2014 43
4.1 Criandoumafunçãoparadownloadnaweb . . . . . . . . . . 43
4.2 Primeiroprogramacompleto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3 Definindofunçõesmain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.4 Realizandoodownload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.5 Maisdobásico:extraindoarquivosdedadosemetadados . . 49
4.6 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5 Estruturasdedados 53
5.1 Montandoummodeloconceitualusandoestruturasdedados 53
5.2 Dicionários:fundaçãodalinguagem . . . . . . . . . . . . . . 55
5.3 Montandoodicionáriodemetadados . . . . . . . . . . . . . 56
5.4 Adicionandoeremovendoelementosemumalista . . . . . . 58
5.5 Iterandodicionários:vendovaloresechaves . . . . . . . . . . 60
5.6 Tuplas:sequênciasimutáveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.7 Explorandoosdadosquecoletamos. . . . . . . . . . . . . . . 63
5.8 Exemplo final usando estruturas de dados para explorar os
metadados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.9 Estruturasdedadossãoimportantes? . . . . . . . . . . . . . . 70
5.10 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
viii