Introdução a linguagem Python XVIII Escola de Verão IAG/USP Introdução a linguagem Python Marcelo Bianchi Victor Sacek Leonardo Uieda Jan/2016 Esta apresentação mostra o que o curso trata e da o básico da linguagem Python como 1. Modos de se executar o Python 2. Indentação 3. Variáveis e Funções 4. Função print, type, range e xrange

Como todas as outras ciências estudos em geofísica sofrem com uma avalanche de dados muitas vezes multiparamétricos gerados por sensores cada vez mais modernos trabalhando em tempo real. O processamento destes dados só é possível de ser realizado com o auxílio do computador, e para isso é necessário desenvolver programas capazes de executar tarefas como: Computação numérica envolve assim: 1. Parametrização de modelos (meshing), 2. Cálculos sobre as grades, 3. Redução de dados, 4. Visualização, 5. Interpretação

Discutir sobre o que é programar, o seu conceito e essência Discutir sobre o que é programar, o seu conceito e essência. A programação liberta ! Tópicos abordados: 1) Estilos de programação a) imperativa b) procedural c) funcional d) orientada a objeto e) ... 2) Conceito variável / função 3) Estruturação e separação lógica do programa,

Muito do importante na programação é o conceito de abstração da realidade e tarefa, capacidade de organizar a tarefas individuais, e estruturação do código.

Para abstrair é necessário organizar. Depois dos dados serem adquiridos é necessário então organizá-los de forma que possam ser tratados. Dentro de um programa é necessário representar a informação para que esta seja então analisadas por um dos processos descritos. A organização deve levar em conta o que se deseja fazer com a informação Dessa forma, a primeira parte que um programa deve resolver é a sua capacidade de carregar e disponibilizar os dados para o usuário que esta buscando processar os dados.

Depois de organizados é necessário operar Depois de organizados é necessário operar. A manipulação dos dados deve ser então executada e é necessário considerar alguns pontos neste momento como: 1) O modo de digestão de dados do programa a) isso governa muito a escalabilidade do programa 2) Que tipo de saída esse programa vai gerar, ela pode ser gerada em tempo real ? 3) Capacidade do programa retomar o processamento se interrompido, a) capacidade de salvar o seu estado b) dependências entre tarefas

Visualização e salva-guarda do resultado para garantir repetibilidade do processamento ! Desacoplar processamento e tarefas de visualização de forma que coisas possam ser executadas de forma independentes Processos de serialização de dados

Onde que o python entra então na história Onde que o python entra então na história? Porque ele ganho espaço na comunidade e quais são os seus pontos fortes? O zen do python >>> Import this

Sobre o Python Linguagem criada por Guido van Rossum no final da década de 1980, e implementada inicialmente em 1989. É uma linguagem que suporta diferentes paradigmas sendo os principais: Programação orientada a objeto, imperativa, procedural ou funcional. Uma das suas principais características é ter tipos dinâmicos, gerenciamento de memória com coletor de lixo automático e uma extensiva biblioteca padrão !

Do Terminal De um arquivo

Façam em um terminal $ python >>> import this As explicações apresentadas seguem as interpretações apresentadas nas seguintes apresentações: http://www.slideshare.net/DZPM/the-zen-ofpython http://www.slideshare.net/doughellmann/an-introduction-to-the-zen-of-python Os conceitos focam no python em si, e não no modo como o usuário deve escrever codigo, mas logicamente o usuário pode pegar isso para si, já que são boas ideias filosóficas sobre programação.

As explicações apresentadas seguem as interpretações apresentadas nas seguintes apresentações: http://www.slideshare.net/DZPM/the-zen-ofpython http://www.slideshare.net/doughellmann/an-introduction-to-the-zen-of-python Os conceitos focam no python em si, e não no modo como o usuário deve escrever codigo, mas logicamente o usuário pode pegar isso para si, já que são boas ideias filosóficas sobre programação.

Simplicidade, Clareza & Consistência ao longo do programa

Use as ferramentas da linguagem para construir um código complexo mas não complicado !

Modularidade ao invés de if's, uso de namespaces e ampla biblioteca padrão

Espaços e pontuação são parte da linguagem !

Tudo é objeto, mesmo que você consiga programar em diferentes paradigmas

Suporte a exceções e operações bem definidos mês sem tipos fixos

Grande abundância de módulos, com uma linguagem extensível e dinâmica (Py 2.7 e 3.0), mas nem tudo, vai na biblioteca padrão.

Simplicidade, sem perder complexidade !

Encapsulamento de tarefas e informação auto contidas e reutilizáveis Encapsulamento de tarefas e informação auto contidas e reutilizáveis ! Mantendo a procedência !

IPython Notebook

O Python interativo (IPython) é um programa que mantém o Python rodando ao fundo criando um ambiente especial para o usuário interagir com o interpretador de uma forma exploratória

Jupyter Notebook Era parte do Python Interativo Hoje é um projeto para criar uma rica experiência em programação em conjunto com IPython e mesmo, com suporte a outras linguagens. Ele é iniciado como:

A interação acontece via navegador

Cada célula pode ser executada individualmente. O notebook, é como se fosse um arquivo, com células de código, comentário e resultados. Cada célula pode ser executada individualmente. Explicar o conceito de células e notebooks, * Markdown * Code

Agora Você Faça o programa “HelloWorld” de três maneiras diferentes: Utilizando o comando “python”; Abrindo um editor de texto, escrevendo as instruções no editor, salvando e executando o Python; Utilizando o ipython notebook; Utilize para isso a função print , como mostrado no exemplo anterior Se ficar em dúvida de como utilizar o print, use o comando help(print)

O Básico Comentários são indicados por #, possível também colocar comentários com diversas linhas no python utilizar aspas triplas (”””) para criar uma string anônima que aceita \n dentro dela Tipos de variáveis são definidos dinamicamente; Indentação e pontuação definem os blocos; Os tipos básicos podem ser: None (Tipo especial que representa o nada), int (inteiro), float (ponto flutuante), bool (boleano), str (texto), complex (complexo), list (lista), tuple (tupla) & dict (dicionário) Os principais laços são: if, while, for A função print imrpime as variáveis, type o seu tipo, e as funções range e xrange geram listas de números inteiros; Colchetes ([…]) indicam elementos em listas e tuplas; e o comando interno help() mostra a ajuda para todo objeto no PYTHON ! Agora esplicar o básico do python em 1 slide ! e partir para fazer o notebook PrimeirosPassos.

Python 2 vs Python 3 A linguagem Python nos últimos anos vem migrando lentamente da versão 2 para a versão 3 e para auxiliar na migração existe o módulo future. É aconselhável sempre adicionar a linha acima nos seus programas de Python 2, para este já ficarem compatíveis com a sintaxe do Python 3 e facilitar a migração !

Agora é com você Abra o IPython notebook e complete o notebook “PrimeirosPassos.pynb” dentro da pasta EscolaVerao/DiaUm No notebook tem mais explicações, intercaladas com células de treino, faça cada uma delas ! Para executar uma célula, você deve selecionar a célula e em seguida, pressionar Ctrl+Enter, é importante notar que algumas células dependem de células anteriores já que UM notebook é um programa sequencial ! O tempo para fazer esse notebook deve ser de ~20 minutos !