Fundamentos de Python

Introdução

Bem-vindo aos conceitos básicos de Python! Todos nós precisamos começar em algum lugar, e este laboratório é o lugar perfeito para isso. Python é uma linguagem de programação poderosa e fácil de aprender, conhecida por sua sintaxe elegante e tipagem dinâmica, o que a torna uma linguagem ideal para scripting e desenvolvimento rápido de aplicações.

Neste laboratório, você aprenderá sobre alguns dos conceitos mais fundamentais em Python. Abordaremos:

• Operadores matemáticos e sua ordem de precedência.
• Operadores de atribuição aumentada (augmented assignment operators) para um código mais conciso.
• O Operador Walrus (:=) para atribuir variáveis dentro de expressões.
• Os tipos de dados centrais (core data types) do Python.
• Operações básicas com strings, como concatenação e replicação.

Vamos começar!

Operadores Matemáticos

Nesta etapa, você aprenderá sobre os operadores matemáticos do Python e sua precedência. A precedência de operadores determina a ordem em que as operações são executadas em uma expressão.

Aqui estão os operadores matemáticos comuns, da maior para a menor precedência:

Nota: Se você não está familiarizado com o uso do WebIDE (semelhante ao VS Code), aprenda primeiro neste laboratório.

Vamos praticar o uso destes. Abra o arquivo main.py no explorador de arquivos à esquerda. Limpe qualquer conteúdo existente e adicione o seguinte código. Usaremos a função print() para ver o resultado de cada expressão.

## A multiplicação tem precedência maior que a adição
## Então, isso é avaliado como: 2 + (3 * 6) = 2 + 18 = 20
print(2 + 3 * 6)

## Parênteses substituem a precedência de operadores
## Isso é avaliado como: 5 * 6 = 30
print((2 + 3) * 6)

## Exponenciação
print(2 ** 8)

## Divisão inteira
print(23 // 7)

## Módulo/Resto
print(23 % 7)

## Uma expressão mais complexa
print((5 - 1) * ((7 + 1) / (3 - 1)))

Agora, execute o script abrindo um terminal e executando o seguinte comando:

python3 main.py

Você deverá ver a seguinte saída, com cada resultado em uma nova linha:

20
30
256
3
2
16.0

Operadores de Atribuição Aumentada

Nesta etapa, você explorará os operadores de atribuição aumentada (augmented assignment operators). Eles fornecem uma maneira concisa de realizar uma operação em uma variável e atribuir o novo valor de volta a ela.

Aqui está uma tabela desses operadores e seus equivalentes:

Vamos praticar o uso deles. Limpe o arquivo main.py e adicione o seguinte código para ver como eles funcionam com strings, números e listas.

## Atribuição aumentada com uma string
greeting = 'Hello'
greeting += ' world!'
print(greeting)

## Incrementa um número em 1
number = 1
number += 1
print(number)

## Replica elementos da lista
my_list = ['item']
my_list *= 3
print(my_list)

Execute o script a partir do terminal:

python3 main.py

A saída mostrará os resultados das atribuições aumentadas:

Hello world!
2
['item', 'item', 'item']

Operador Walrus

Nesta etapa, você aprenderá sobre o Operador Walrus (:=), oficialmente conhecido como Operador de Expressão de Atribuição (Assignment Expression Operator). Este operador, introduzido no Python 3.8, permite que você atribua um valor a uma variável como parte de uma expressão maior.

Ele é útil para simplificar o código onde você precisa usar um valor logo após calculá-lo.

Vamos vê-lo em ação. Limpe o arquivo main.py e adicione o seguinte código:

## O operador walrus atribui "Hello World!" a my_var
## e retorna o valor, que é então impresso.
print(my_var := "Hello World!")

## A variável my_var agora está disponível para uso
print(my_var)

## Você também pode usá-lo para reatribuir uma variável dentro de uma expressão
print(my_var := "Hello")
print(my_var)

Execute o script:

python3 main.py

Você verá a seguinte saída, demonstrando que a variável foi atribuída e seu valor foi retornado na mesma expressão:

Hello World!
Hello World!
Hello
Hello

Tipos de Dados

Nesta etapa, teremos uma visão geral dos nove tipos de dados built-in (nativos) do Python. Entender os tipos de dados é crucial, pois eles definem o tipo de valores que uma variável pode conter e as operações que podem ser realizadas sobre ela.

Para ver esses tipos de dados na prática, limpe seu arquivo main.py e adicione o seguinte código. Definiremos variáveis de diferentes tipos e, em seguida, imprimiremos seu tipo usando a função built-in type().

## Números
age = 25                    ## int
price = 19.99               ## float
coordinate = 2 + 3j         ## complex

## Texto
name = "Alice"              ## str

## Booleano
is_student = True           ## bool

## None
result = None               ## NoneType

## Coleções
scores = [85, 92, 78]       ## list
person = {'name': 'Bob', 'age': 30}  ## dict
coordinates = (10, 20)      ## tuple
unique_ids = {1, 2, 3}      ## set

print(type(age))
print(type(price))
print(type(name))
print(type(is_student))
print(type(scores))
print(type(person))
print(type(coordinates))
print(type(unique_ids))

Execute o script para ver o tipo de cada variável:

python3 main.py

Sua saída deve ser assim:

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
<class 'bool'>
<class 'list'>
<class 'dict'>
<class 'tuple'>
<class 'set'>

Concatenação e Replicação

Nesta etapa final, você aprenderá duas operações fundamentais com strings: concatenação e replicação.

Concatenação de strings é o processo de juntar strings. Em Python, literais de string adjacentes são concatenados automaticamente.

Replicação de string usa o operador * para criar uma nova string repetindo uma existente várias vezes.

Vamos experimentar essas operações. Limpe o arquivo main.py e adicione o seguinte código:

## Concatenação de string: literais de string adjacentes são unidos automaticamente.
## Usamos print() para exibir o resultado.
concatenated_string = 'Alice' 'Bob'
print(concatenated_string)

## Replicação de string: repete uma string várias vezes usando o operador *.
replicated_string = 'Alice' * 5
print(replicated_string)

Agora, execute o script no terminal:

python3 main.py

Você verá os resultados das duas operações:

AliceBob
AliceAliceAliceAliceAlice

Isso demonstra com que facilidade você pode manipular strings em Python.

Resumo

Parabéns por completar este laboratório! Você deu seus primeiros passos no mundo da programação Python.

Neste laboratório, você aprendeu sobre vários conceitos fundamentais:

• Operadores Matemáticos: Você praticou o uso de operadores como +, *, / e ** e compreendeu sua precedência.
• Operadores de Atribuição Aumentada (Augmented Assignment Operators): Você descobriu atalhos como += e *= para escrever um código mais conciso.
• Operador Walrus (Walrus Operator): Você foi apresentado ao operador := para atribuir variáveis dentro de expressões.
• Tipos de Dados (Data Types): Você obteve uma visão geral dos tipos de dados principais do Python, incluindo números, strings, booleanos e coleções.
• Concatenação e Replicação de Strings: Você aprendeu como juntar e repetir strings.

Estes conceitos são os blocos de construção para escrever programas Python mais complexos e poderosos. Continue praticando e explorando o que o Python tem a oferecer!