Tipos de Dados e Operadores em Python

Introdução

Bem-vindo ao mundo do Python! Neste laboratório, você conhecerá os blocos de construção básicos da programação em Python: tipos de dados e operadores. Exploraremos números, texto e valores verdadeiro/falso. Você também aprenderá a realizar cálculos e comparações. Este laboratório foi projetado para iniciantes, por isso seguiremos passo a passo. Não se preocupe se tudo for novo—estamos aqui para guiá-lo. Vamos começar!

Entendendo Números em Python

Nesta etapa, veremos dois tipos principais de números em Python: inteiros (números inteiros) e floats (números com casas decimais).

Primeiro, abra o interpretador Python. Esta é uma ferramenta que permite executar código Python linha por linha. Para iniciantes, a Interface de Desktop é mais amigável. Se você se sentir confortável com o terminal, pode alternar para a aba Terminal separada no canto superior esquerdo para uma operação mais fluida. Ambas as abordagens alcançam o mesmo resultado.

Digite isto no seu terminal:

python

Você deverá ver >>>. Isso significa que o Python está pronto para seus comandos.

Vamos começar com inteiros. Inteiros são números inteiros, como -1, 0 e 100.

books = 5
print(f"I have {books} books.")
type(books)

Saída:

I have 5 books.
<class 'int'>

Aqui, criamos uma variável chamada books e atribuímos a ela o valor 5. Uma variável é como uma caixa onde você pode armazenar informações. A função print() exibe a saída na tela. Usamos uma f-string (note o f antes das aspas) para incluir facilmente o valor da nossa variável books dentro do texto. A função type() nos diz que books contém um int (inteiro).

A seguir, vamos explorar números de ponto flutuante, ou floats. Estes são números com ponto decimal.

price = 19.99
print(f"This book costs ${price}.")
type(price)

Saída:

This book costs $19.99.
<class 'float'>

A variável price é um float porque possui um ponto decimal.

Agora, vamos fazer um cálculo simples. O Python pode ser usado como uma calculadora!

quantity = 3
total_cost = price * quantity  ## Vamos calcular o custo total
print(f"The total cost for {quantity} books is ${total_cost:.2f}.")

Saída:

The total cost for 3 books is $59.97.

Usamos o operador * para multiplicar price e quantity. O .2f na f-string formata o número para duas casas decimais. O símbolo # inicia um comentário. Comentários são notas para humanos que o Python ignora.

Sinta-se à vontade para tentar seus próprios cálculos! Você pode redefinir variáveis com novos valores e ver o que acontece.

Trabalhando com Texto (Strings)

Nesta etapa, você aprenderá sobre strings, que são usadas para representar texto em Python.

Vamos criar uma variável de string no interpretador Python. Strings são sempre cercadas por aspas simples (') ou duplas (").

name = "Alice"
print(f"Hello, {name}!")
type(name)

Saída:

Hello, Alice!
<class 'str'>

O tipo de dado str representa uma string em Python.

Strings podem ser combinadas ou manipuladas de várias maneiras. Vamos tentar algumas operações comuns.

## Juntando duas strings (concatenação)
first_name = "John"
last_name = "Doe"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)

Saída:

John Doe

## Repetindo uma string
cheer = "Go! " * 3
print(cheer)

Saída:

Go! Go! Go!

## Encontrando o comprimento de uma string
print(len(full_name))

Saída:

8

## Acessando caracteres individuais
print(full_name[0])  ## Obter o primeiro caractere
print(full_name[-1]) ## Obter o último caractere

Saída:

J
e

Importante: O Python começa a contar do 0. Portanto, o primeiro caractere está no índice 0. O índice -1 é um atalho prático para o último caractere.

Strings em Python são imutáveis, o que significa que não podem ser alteradas após serem criadas. Você não pode alterar um único caractere em uma string. No entanto, você pode criar novas strings a partir de uma existente.

message = "Hello World"
uppercase_message = message.upper()
print(uppercase_message)

Saída:

HELLO WORLD

lowercase_message = message.lower()
print(lowercase_message)

Saída:

hello world

Os métodos .upper() e .lower() criam novas strings. A variável original message permanece inalterada.

Verdadeiro ou Falso? (Booleanos)

Nesta etapa, você aprenderá sobre valores booleanos, que só podem ser True ou False. Eles são essenciais para tomar decisões em seu código.

Vamos criar algumas variáveis booleanas. Observe que True e False começam com letra maiúscula em Python.

is_learning = True
is_finished = False
print(f"Are we learning Python? {is_learning}")
type(is_learning)

Saída:

Are we learning Python? True
<class 'bool'>

O tipo de dado bool representa valores booleanos.

Operadores de comparação são usados para comparar dois valores, e eles sempre resultam em um booleano (True ou False).

x = 5
y = 10
print(x < y)   ## x é menor que y?
print(x == y)  ## x é igual a y?
print(x != y)  ## x é diferente de y?

Saída:

True
False
True

Aqui estão os operadores de comparação comuns: == (igual a), != (diferente de), < (menor que), > (maior que), <= (menor ou igual a), >= (maior ou igual a).

Você também pode comparar strings. O Python as compara alfabeticamente.

name1 = "Alice"
name2 = "Bob"
print(name1 < name2)  ## "Alice" vem antes de "Bob" alfabeticamente

Saída:

True

Operadores booleanos (and, or, not) são usados para combinar expressões booleanas.

a = True
b = False
print(a and b)  ## True apenas se ambos a E b forem True
print(a or b)   ## True se a OU b (ou ambos) forem True
print(not a)    ## O oposto de a

Saída:

False
True
False

Esses operadores ajudam você a criar condições mais complexas para seus programas.

Convertendo Entre Tipos de Dados

Às vezes, você precisa converter um valor de um tipo de dado para outro. Isso é chamado de conversão de tipo ou "casting".

Vamos converter uma string para um número. Isso é muito comum quando você recebe entrada de um usuário, já que a entrada é sempre lida como uma string.

age_string = "25"
age_number = int(age_string) ## Converter string para inteiro
print(age_number + 5)

Saída:

30

price_string = "1.99"
price_float = float(price_string) ## Converter string para float
print(price_float * 2)

Saída:

3.98

Usamos int() para converter para um inteiro e float() para converter para um float. Tenha cuidado! Se você tentar converter uma string que não parece um número (por exemplo, int("hello")), o Python mostrará um erro.

Você também pode converter números para strings usando a função str().

count = 50
count_string = str(count)
print("The count is " + count_string)

Saída:

The count is 50

Finalmente, você pode converter valores para booleanos usando bool(). As regras são simples:

• 0, strings vazias ("") e alguns objetos vazios especiais são False.
• Quase todo o resto é True (qualquer número diferente de zero, qualquer string não vazia).

print(bool(100))      ## Número diferente de zero
print(bool(0))        ## Zero
print(bool("Hello"))  ## String não vazia
print(bool(""))       ## String vazia

Saída:

True
False
True
False

A conversão de tipo é uma ferramenta poderosa para fazer com que diferentes tipos de dados funcionem juntos.

Juntando Tudo

Nesta etapa final, vamos escrever um pequeno programa que usa tudo o que aprendemos.

Mude para a aba WebIDE na VM do LabEx. O WebIDE é um editor de código online onde você pode escrever e salvar seus scripts Python.

Para obter informações mais detalhadas sobre a interface do WebIDE, consulte a documentação do WebIDE da VM do LabEx.

Crie um novo arquivo chamado user_info.py no diretório ~/project com este comando:

touch ~/project/user_info.py

Clique no novo arquivo no explorador de arquivos à esquerda para abri-lo no editor.

Copie e cole o seguinte código no arquivo:

## Um programa simples para praticar tipos de dados

## Obter entrada do usuário (a entrada é sempre uma string)
name = input("Enter your name: ")
age_str = input("Enter your age: ")

## Converter idade para um inteiro
age = int(age_str)

## Realizar um cálculo simples
years_to_100 = 100 - age
is_adult = age >= 18

## Criar uma mensagem de saída usando uma f-string
output = f"""
--- User Information ---
Hello, {name}!
You are {age} years old.
You will be 100 years old in {years_to_100} years.
Are you an adult? {is_adult}
--- End of Report ---
"""

## Imprimir o resultado final
print(output)

Este script usa a função input() para pedir um nome e uma idade. input() sempre nos dá a entrada do usuário como uma string, e é por isso que precisamos converter a idade para um número usando int(). O script então cria uma f-string de múltiplas linhas para a saída, usando aspas triplas ("""). Esta é uma maneira elegante de formatar texto que abrange várias linhas. Finalmente, ele realiza alguns cálculos e imprime o resumo formatado.

Salve o arquivo (ele deve salvar automaticamente) e execute-o a partir do terminal com este comando:

python ~/project/user_info.py

O programa pedirá seu nome e idade. Depois que você fornecê-los, ele imprimirá o resumo.

Enter your name: Alice
Enter your age: 25

--- User Information ---
Hello, Alice!
You are 25 years old.
You will be 100 years old in 75 years.
Are you an adult? True
--- End of Report ---

Sinta-se à vontade para executar o script várias vezes com entradas diferentes para ver como a saída muda!

Resumo

Parabéns por concluir este laboratório! Você deu um grande primeiro passo no mundo da programação em Python.

Neste laboratório, você aprendeu sobre os blocos de construção fundamentais do Python:

• Tipos Numéricos: Você trabalhou com inteiros (int) para números inteiros e floats (float) para números decimais.
• Strings (str): Você aprendeu como criar e manipular texto.
• Booleanos (bool): Você explorou valores True e False e os usou para comparações.
• Operadores: Você usou operadores aritméticos (*), de comparação (==, <) e booleanos (and, or).
• Conversão de Tipo: Você praticou a conversão entre diferentes tipos de dados, como transformar uma string em um número.

Esses conceitos são a base para tudo o que você fará em Python. Continue praticando e não tenha medo de experimentar no interpretador Python—é uma das melhores maneiras de aprender. Muito bem, e boa codificação!