INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO

INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO
Python e ferramentas tecnológicas

Conteúdo Este material tem como intuito apresentar as várias ferramentas que iremos utilizar ao longo do curso Apresentação do Python Depurador de código: Python Tutor Biblioteca de questões e Corretor de código: The Huxley Gerenciador de bibliotecas: Anaconda/Miniconda + Anaconda- Navigator Executando a partir: Prompt de Comando do Windows Python Anywhere IDLE Notepad++ Spyder

Linguagens de programação
Uma linguagem de programação é um método padronizado para comunicar instruções para um computador.

A disciplina de Introdução à Computação era aplicada utilizando-se a linguagem Matlab

Há algum tempo, porém, adotou-se a linguagem Python e esta vem sendo utilizada até hoje

Motivações para escolher outra linguagem de referência
Havia a sensação de que os alunos de Engenharia viam e utilizavam o MATLAB muito mais como um “programa” (como MsWord) e não como uma linguagem para desenvolvimento Dificuldades para desenvolvimento de aplicativos independentes ou serviços Web em MATLAB Sensação de que as engenharias precisavam incorporar melhor o uso de programação na formação: Processamento de dados, Banco de dados, Geoprocessamento, Adaptação de Modelos de simulação, Estatística Computacional, Ciência MATLAB tem licença não-gratuita

Por que usar Python? Python é 4ª linguagem (e crescendo) mais usada (Matlab é 17ª) por desenvolvedores, cursos e produtos, segundo Perde para Java, C e C++. Quantidade crescente de recursos e referências Qualidade de Software; Legibilidade; Permite abordagens Procedural, Funcional e Programação Orientada a Objetos.

Por que usar Python? Produtividade; Portabilidade do programa;
Menos digitação, menos depuração e menos manutenção. Portabilidade do programa; Execução em diferentes plataformas sem necessidade de alteração do código. Bibliotecas de suporte; A biblioteca do Python pode ser estendida com bibliotecas de terceiros. Gratuito. Utilizada em grandes universidades dos EUA.

O que você pode fazer com Python
Programação de sistemas; Os programas em Python podem pesquisar arquivos e árvores de diretórios, chamar outros programas, realizar processamentos em paralelo etc. GUIs (Graphical User Interface); É simples e rápida a programação de interface gráfica com o usuário. Programação para Internet; Há um grande conjunto de ferramentas para fazer programação para a internet em Python.

O que você pode fazer com Python
Programação de Bancos de Dados; Interface Python para Sysbase, Oracle, Informix, ODBC, MySql, SqLite... Programação Numérica; Jogos, imagens, sites e muito mais.

Efeitos observados Resposta positiva do uso de Python Tutor e The Huxley (competição entre alunos) Sensação de maior interesse dos alunos para utilizar programação além da disciplina Uso de banco de dados em Iniciação Científica Alunos antigos do curso que aprenderam Matlab manifestaram interesse em conhecer a linguagem

Python vs. Matlab http://www.pyzo.org/python_vs_matlab.html
on_Over_Matlab.html

PREPARANDO O AMBIENTE O que vamos precisar para que possamos começar a programar? Primeiramente, devemos baixar e instalar os seguintes programas: Python Notepad++

INSTALANDO O PYTHON Após abrir a página de downloads do Python, clique para baixar a versão no seguinte botão: Um arquivo será baixado, ele deverá ser executado:

INSTALANDO O PYTHON Janela 1 Janela 2
Primeiramente, abrirá Janela 1. Clique em “next” e abrirá a janela 2, onde você deve clicar em “next” novamente para continuar: Janela 1 Janela 2

INSTALANDO O PYTHON Logo após a instalação aparecerá esta janela, que indica que o Python já está instalado. Clique em “Finish” para finalizar

Python Tutor

Python Tutor Está com dificuldades para programar em Python? Sem problemas! Podemos apelar ao Python Tutor O Python Tutor é uma ferramenta online gratuita que ajuda programadores iniciantes a entender como ocorre a execução de um programa, passo a passo

Python Tutor Essa ferramenta é utilizada diretamente no navegador, acessando o site: pythontutor.com

Python Tutor Para começar, você deve clicar no botão “Start visualizing your code now”:

Python Tutor Na página seguinte, já poderemos escrever nosso código em Python, lembrando de selecionar a versão mais recente do programa no campo “Write code in”:

Python Tutor Ao terminarmos de digitar o código, devemos clicar no botão “Visualize Execution”:

Python Tutor Pronto, agora já é possível acompanhar a execução do programa. Para isso, basta seguir apertando o botão “Forward” e para voltar o botão “Back”:

Python Tutor O Python Tutor mostra o que acontece no momento em que o computador executa cada linha do código (a seta verde mostra a linha executada por último e a seta vermelha mostra a próxima linha a ser executada):

Python Tutor No fim, se estiver tudo certo com o programa, o Python Tutor exibe a saída:

Python Tutor No site existem códigos prontos que são usados como exemplo. Tente executá- los e entender melhor como funciona essa ferramenta Além destes, há outros recursos a serem explorados no Python Tutor. Faça você mesmo!

The Huxley

The Huxley O The Huxley é uma plataforma online de programação que promove a interação entre alunos e professores No site existem diversos problemas sobre todo tipo de assunto e dos mais variados níveis de dificuldade Para acessar, clique aqui: thehuxley.com

The Huxley Uma vez acessado o site, o cadastro pode ser feito diretamente na página principal:

The Huxley Depois de efetuar o cadastro, basta entrar com os seus dados para ter acesso as funcionalidades do site:

The Huxley Na aba “problemas” você pode visualizar as questões, filtrando-as de acordo com suas preferências (nível de dificuldade, tópico ):

The Huxley Ao abrir um problema qualquer, podemos visualizar o enunciado e os formatos de entrada e saída de dados exigidos para o programa:

The Huxley Para entrar com dados em um programa, utilizamos o comando:
Nunca utilize textos na entrada de dados! Lembre-se de seguir os formatos exatamente como se sugere na descrição. Comandos int(dado) e float(dado) convertem dado para inteiro e real, respectivamente. No exemplo abaixo, os dados de entrada devem ser inseridos um por linha e os dados de saída devem ser impressos da mesma forma: >>> dado = input()

The Huxley Em alguns problemas, os dados de entrada devem ser inseridos na mesma linha: Nesses casos, podemos utilizar o seguinte comando: No exemplo, é preciso entrar com dois dados do tipo inteiro na mesma linha. Assim: Podemos estender o comando para ‘n’ dados e para outros tipos de variáveis: >>> map(int,input().split()) >>> dado1, dado2 = map(int,input().split()) >>> n1, n2, n3,..., n = map(float,input().split())

The Huxley Os problemas do The Huxley exigem entradas simples:
Em alguns casos, como no exemplo acima, os textos são exigidos apenas na saída

Prompt de comando do Windows

Executando o Python no prompt de comando
Prompt de comando é um recurso do Windows que fornece um ponto de entrada para digitar comandos do MS‑DOS (Sistema Operacional de Disco da Microsoft) e outros comandos do computador Muitos comandos do prompt do Windows podem ser úteis em situações em que a interface gráfica não está disponível ou simplesmente quando você quer uma informação mais rápida e completa Faça uma pesquisa na internet sobre esses comandos e como utilizá-los!

Para abrir o prompt de comando rapidamente, podemos utilizar o seguinte atalho no teclado: Windows + R. Este atalho serve para abrir a janela Executar. A partir dai, digitamos “cmd”, sem as aspas:

Uma vez aberto o prompt e com o Python devidamente instalado, ao digitarmos “python”, sem as aspas, temos:

Pronto, agora podemos digitar comandos em Python normalmente direto no prompt de comando, lembrando que tais comandos são executados de forma imediata:

PythonAnywhere

PythonAnywhere Mas e se eu não tiver o Python instalado no meu computador? Sem problemas! Nesse caso, uma opção é utilizar o PythonAnywhere O PythonAnywhere é um ambiente de desenvolvimento e hospedagem que roda em servidores cloud. Ele já tem tudo preparado para rodar Python online, direto no navegador

PythonAnywhere Antes de tudo, você deve acessar o site: pythonanywhere.com Em seguida, clique no botão que aparece em destaque

PythonAnywhere Na página seguinte, clique no botão “Create a Beginner account”: O PythonAnywhere oferece recursos pagos, mas uma conta gratuita é suficiente

PythonAnywhere Na próxima página, você deve inserir os seus dados para criar a conta: Lembre-se de marcar a opção “I agree to the Terms and Conditions”

PythonAnywhere Feito o cadastro, para começar a programar devemos iniciar um novo console, clicando no botão destacado (Utilizamos a versão 3.5 do Python):

PythonAnywhere Pronto! Agora é possível escrever os códigos em Python diretamente no navegador!

PythonAnywhere Uma vez que você começar a escrever um programa, ele ficará salvo na aba “Consoles”, na seção “Your consoles” e você poderá acessá-lo a qualquer momento:

PythonAnywhere Existem várias outras funcionalidades no PythonAnywhere. Explore o site, pesquise!

Executando o Python no IDLE
O IDLE é o ambiente de desenvolvimento integrado padrão do Python e é instalado automaticamente junto com este

Podemos utilizá-lo como interpretador para escrever nossos programas em Python:

A janela mostrada no slide anterior representa o modo interativo do IDLE, onde os comandos são executados de forma imediata Podemos utilizar esse modo para fazer programas simples, testes ou para esclarecer dúvidas rápidas Para programas mais extensos, utilizamos o editor de textos do IDLE

Com a janela principal do IDLE aberta, vá ao menu “File” e em seguida clique em “New file”:

Na janela em branco que irá aparecer, podemos escrever nossos códigos: Perceba que o editor destaca as palavras especiais do código (keywords) em cores diferentes

Antes de executar o programa, precisamos salvá-lo:

Feito isso, podemos executar o código e rodar o nosso programa:

Notepad ++

INSTALANDO O NOTEPAD++
Ao abrir a página de downloads do Notepad++, clique em Notepad++ Instaler e baixe o aplicativo: Feito isso, você deve executar o aplicativo para instalar:

Ao executar o aplicativo, a janela seguinte irá aparecer. Escolha “Português Brasileiro” e clique em “OK”: Na janela ao lado, clique em “Próximo”:

Em seguida, clique em “Eu Concordo” se você concorda com os termos do acordo de licença:

Nesta janela, você deve escolher onde será instalado o Notepad++. Feito isso, clique em “Próximo”:

Nessa parte, você deve escolher o que será instalado no Notepad++. Você não precisa alterar nada. Feito isso, clique em “Próximo”:

A seguir, basta clicar em “Instalar”:

Depois que a instalação for concluída, basta clicar em “Terminar” e pronto, o Notepad++ já está instalado.

Plug-ins úteis do Notepad++
Como todo editor de texto e código, o Notepad++ oferece acesso a alguns plug-ins Os plug-ins adicionam novas funcionalidades ao editor e podem ser instalados facilmente

Para abrir o gerenciador de plug-ins acesse “Plugins” > ”Plugin Manager” > ”Show Plugin Manager”:

Na janela “Plugin Manager” você poderá instalar e atualizar plug- ins. Algumas dicas de interessantes são o “PyNPP” e o “Python Indent” O PyNPP permite rodar programas escritos em Python diretamente no Notepad++ O Python Indent faz a identação do código de acordo com a sintaxe do Python

Para instalar um plug-in você deve selecioná-lo na aba “Available” e clicar no botão “Install”:

Sempre que houver alguma atualização disponível, você poderá visualizá-la na aba “Updates” Como você deve ter percebido, existem vários plug-ins disponíveis. Ao serem selecionados, cada um deles oferece uma descrição da sua função Pesquise na internet sobre outros plug-ins interessantes e instale-os, de acordo com suas preferências

AMBIENTE DE TRABALHO Editaremos nossos programas em um editor de texto, como outro qualquer. A diferença do Notepad++ é que ele nos ajuda a programar, colorindo palavras-chaves (keywords) da linguagem de programação assim que salvarmos uma primeira vez o arquivo com a extensão devida (.py).

ARQUIVO PYTHON O que caracteriza um arquivo na linguagem de programação Python é a extensão .py Este arquivo conterá todos os comandos que se deseja executar. Lembre-se que os comandos devem seguir a sintaxe da linguagem Python para que sejam executados corretamente.

CRIANDO UM ARQUIVO PYTHON
Para criar um arquivo Python, primeiramente clicamos em “Salvar Como...”, na aba “Arquivo”

CRIANDO UM ARQUIVO PYTHON
Em Nome, escolha qualquer nome e finalize o nome com .py. Em tipo, escolha “All types (*.*)” Ou, se você preferir, o Notepad++ traz a extensão .py pré- definida. Para isso escolha o Tipo “Python File (*.py,*.pyw)”: Isso pode ser feito também no Bloco de Notas. Basta salvar o arquivo na extensão correta. No entanto, você não conseguirá mandar executar diretamente.

EXECUTANDO O PYTHON NO NOTEPAD++
Para executar um arquivo Python no Notepad++, você precisa clicar em “Plugins” > “PyNpp” > “Run file in Python Interactive” ou usar o atalho Alt + Shift + F5:

EXECUTANDO O PYTHON NO NOTEPAD++
Assim, você terá acesso à linha de comando do Python:

Spyder

Spyder Spyder é um outro ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) para Python Além do editor de códigos, este IDE vem acompanhado de várias outras ferramentas bastante úteis na hora de desenvolver programas: Explorador de variáveis (Permite ver as variáveis que foram definidas ao longo do programa) Console (Podemos visualizar os resultados do programa a qualquer momento)

Instalando o Spyder O Spyder pode ser instalado a partir do Anaconda, um gerenciador de pacotes e ambientes para Python Este gerenciador oferece mais de 720 pacotes de softwares gratuitos para Python Como não desejamos obter toda a coleção de pacotes, optaremos por instalar o Miniconda, uma versão mais básica do gerenciador

Instalando o Spyder Para isso, acesse o site: Nesta página, selecione a versão mais recente (3.5) do arquivo para download, de acordo com o seu sistema operacional

Instalando o Spyder Depois de efetuar o download, execute o arquivo e siga os passos para concluir a instalação:

Instalando o Spyder O próximo passo é atualizar o Miniconda. Para isso, abra o prompt de comando do Windows e execute o comando abaixo: Aguarde alguns instantes e depois pressione “Y” para confirmar a atualização

Instalando o Spyder Em seguida, devemos instalar o Anaconda Navigator (gerenciador). Abra mais uma vez o prompt de comando e digite o comando: Lembre-se de confirmar a instalação pressionando “Y”

Instalando o Spyder Normalmente, o Spyder é instalado automaticamente com o Miniconda. Se isso não acontecer, você pode instalá-lo a partir do Anaconda Navigator Sempre que for executar o Anaconda, faça-o como administrador (clique com o botão direito do mouse e selecione a opção abaixo:

Instalando o Spyder Na aba Environments, você pode instalar ou atualizar os pacotes (incluindo o Spyder), de acordo com suas preferências: Para encontrar os ferramentas rapidamente, utilize o campo de pesquisa

Executando Python no Spyder
O programa terá três janelas principais: O console, o editor de textos e o explorador de variáveis:

A janela Console representa o modo interativo do IDE. Os comandos que digitarmos aqui, serão executados de forma imediata: Como você já deve saber, o modo interativo é útil para fazer testes ou escrever códigos simples

O editor de textos serve para escrevermos códigos mais elaborados, onde os comandos são executados de uma só vez, gerando um programa: Salve o programa no menu: Arquivo >> Salvar como e depois pressione o botão F5 para executar o código:

Note que os códigos escritos no editor de textos também são executados na janela console Também é possível executar pequenas partes do programa. Para isso, selecione o trecho desejado e pressione F9:

Por último, temos o explorador de variáveis. Nesta janela, podemos ver todas as variáveis que compõem o programa e informações sobre estas:

Ainda existe uma infinidade de funções e ferramentas presentes no Spyder. Explore você mesmo!

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