Objetivos da Aula

• Compreender os fundamentos da lógica de programação com exemplos práticos em pseudocódigo (Portugol).
• Introduzir o Python como linguagem de programação, explorando tipos de dados, variáveis, entrada e saída.
• Praticar conceitos básicos por meio de exemplos interativos e atividades online complementares.

1. Fundamentos de Lógica de Programação (Portugol)

A lógica de programação é como usar um GPS: você dá instruções claras, passo a passo, para chegar a um destino. Cada instrução deve ser precisa para o computador entender e executar. O Portugol nos ajuda a praticar essa lógica escrevendo algoritmos em português, preparando-nos para o Python.

• Exemplo 1: Atribuição e Operações

  
  algoritmo "Potências de 9"
  inicio
    inteiro VAR1
    VAR1 <- 9
    escrever "9 = ", VAR1
  
    inteiro VAR2
    VAR2 <- 9 * 9
    escrever "9² = ", VAR2
  
    inteiro VAR3
    VAR3 <- 9 * 9 * 9
    escrever "9³ = ", VAR3
  
    inteiro SOMA
    SOMA <- VAR1 + VAR2 + VAR3
    escrever "Soma total = ", SOMA
  fim
          

  Saída: 9 = 9, 9² = 81, 9³ = 729, Soma total = 819

  Explicação: Declaramos variáveis inteiras, atribuímos valores (9, 9², 9³) e calculamos a soma. O comando escrever exibe os resultados.

• Exemplo 2: Lógica Condicional Simples

  
  algoritmo "Par ou Ímpar"
  inicio
    inteiro NUM
    escrever "Digite um número: "
    ler NUM
    se (NUM % 2 = 0) entao
      escrever NUM, " é par"
    senao
      escrever NUM, " é ímpar"
    fimse
  fim
          

  Explicação: O programa lê um número e usa o operador % (resto da divisão) para verificar se é par ou ímpar.

Como testar seu código Portugol online

Você pode testar os exemplos acima usando uma IDE online chamada Visualg Web, que simula o comportamento do Visualg diretamente no navegador, sem precisar instalar nada.

Acesse: https://visualg.netlify.app

Passos para usar:

1. Acesse o link acima.
2. Apague o conteúdo padrão da janela de código.
3. Cole o exemplo fornecido (como "Par ou Ímpar").
4. Clique em Executar (ícone de ▶️) para ver o funcionamento do algoritmo.

Dica: Você pode alterar os valores e experimentar com diferentes condições!

2. Introdução ao Python

• O que é Python?

  Python usa indentação (espaços ou tabs) para organizar o código, ao invés de chaves ({}) como outras linguagens. Isso melhora a legibilidade, mas cuidado: misturar espaços e tabs pode causar erros!

  • Linguagem de programação simples, legível e amplamente usada em ciência de dados, automação e ensino.
  • Não exige ponto e vírgula (;) nem chaves ({}), usando indentação para estruturar o código.
  Dica: Sempre use 4 espaços para indentar no Python, conforme recomendado pela comunidade.
• Primeiros Passos no Repl.it:
  1. Acesse replit.com, crie uma conta e clique em "Create Repl" > "Python".
  2. Escreva e execute: print("Olá, mundo!").
  3. Saída: Olá, mundo!
• Tipos de Dados em Python:

  Tipo	Descrição	Exemplo
  int	Números inteiros	42, -10
  float	Números decimais	3.14, -0.5
  str	Texto (strings)	"Olá", "Python"
  bool	Verdadeiro ou Falso	True, False

Pense nos tipos como ferramentas para diferentes tarefas:

• int: Uma maçã inteira (ex.: 5).
• float: Uma maçã cortada (ex.: 5.25).
• str: Uma etiqueta com texto (ex.: "Maçã").
• bool: Um interruptor (ex.: True ou False).

Entrada e Saída: A função input() sempre retorna texto (str). Para números, use int() ou float(). Sem conversão, operações podem falhar. Exemplo: "2" + "3" resulta em "23", não 5.

• Variáveis:
  • Atribuição é feita com =. Exemplo:

  
  nome = "Ana"
  idade = 20
  altura = 1.65
  estudante = True
  print(nome, idade, altura, estudante)
            

  Saída: Ana 20 1.65 True

• Entrada e Saída:
  • print(): Exibe dados na tela.
  • input(): Lê dados do usuário. Exemplo:

  
  nome = input("Digite seu nome: ")
  idade = int(input("Digite sua idade: "))
  print("Olá,", nome, "! Você tem", idade, "anos.")
            

  Saída (exemplo): Digite seu nome: João
  Digite sua idade: 22
  Olá, João! Você tem 22 anos.

  Nota: Use int() para converter a entrada (string) em número.

3. Exemplos Práticos em Python

• Exemplo 1: Cálculo de Potências (similar ao Portugol)

  
  var1 = 9
  var2 = 9 ** 2  # 9²
  var3 = 9 ** 3  # 9³
  soma = var1 + var2 + var3
  print("9 =", var1)
  print("9² =", var2)
  print("9³ =", var3)
  print("Soma total =", soma)
          

  Saída: 9 = 9
  9² = 81
  9³ = 729
  Soma total = 819

• Exemplo 2: Verificar Par ou Ímpar

  
  num = int(input("Digite um número: "))
  if num % 2 == 0:
      print(num, "é par")
  else:
      print(num, "é ímpar")
          

  Saída (exemplo): Digite um número: 7
  7 é ímpar

• Exemplo 3: Conversor de Moeda

  
  # Conversor de Real (BRL) para Dólar (USD)
  real = float(input("Digite o valor em Reais (R$): "))
  taxa = 5.50  # Taxa de câmbio fixa
  dolar = real / taxa
  print(f"R${real:.2f} equivale a US${dolar:.2f}")
          

  Saída (exemplo): Digite o valor em Reais (R$): 100
  R$100.00 equivale a US$18.18

  Explicação: O programa lê um valor em Reais, divide pela taxa de câmbio e usa f-string com .2f para formatar com duas casas decimais.

  Teste Você Mesmo! No Repl.it, mude a taxa para 5.70 ou teste valores como 50.0.

• Exemplo 4: Calculadora de Idade

  
  # Calcula a idade com base no ano de nascimento
  ano_nascimento = int(input("Digite seu ano de nascimento: "))
  ano_atual = 2025
  idade = ano_atual - ano_nascimento
  print(f"Em {ano_atual}, você tem {idade} anos.")
          

  Saída (exemplo): Digite seu ano de nascimento: 2000
  Em 2025, você tem 25 anos.

  Explicação: O programa subtrai o ano de nascimento do ano atual (2025) para calcular a idade, usando int() para garantir um número inteiro.

  Teste Você Mesmo! Teste com anos como 1995 ou 2010.

4. Recursos Complementares

• Lógica de Programação: Code.org – Curso de 20 Horas - Blocos visuais para iniciantes.
• Variáveis e Tipos: DataCamp – Python Basics - Tutoriais interativos.
• Conversão de Tipos: DataCamp – Conversão - Ex.: int("5") converte string em inteiro.
• Referência em Português: PensePy – Introdução ao Python

5. Quiz

• Pergunta 1: Qual é a saída de print(type("Hello"))?
  A) <class 'int'> B) <class 'str'> C) <class 'bool'>
  Resposta Correta: B) <class 'str'>
  Explicação: A função type() retorna o tipo de dado. Como "Hello" é uma string, o resultado é <class 'str'>.
  Tentar Novamente
• Pergunta 2: O que acontece se você não converter input() para int em num = input("Digite um número: "); print(num + num)?
  A) Soma os números B) Concatena as strings C) Gera um erro
  Resposta Correta: B) Concatena as strings
  Explicação: input() retorna uma string. Se num for "5", num + num resulta em "55", não 10.
  Tentar Novamente
• Pergunta 3: Qual tipo de dado é usado para 3.14?
  A) int B) float C) str
  Resposta Correta: B) float
  Explicação: 3.14 é um número decimal, representado pelo tipo float em Python.
  Tentar Novamente

6. Atividade Final da Aula

• Tema: "Mini Programa de Cadastro"
• Instruções:
  1. Abra o Repl.it e crie um novo projeto Python.
  2. Escreva um programa que:
     • Peça o nome, idade e altura do usuário com input().
     • Armazene os dados em variáveis (use int() para idade e float() para altura).
     • Exiba uma mensagem personalizada com print(), como: "Olá, [nome]! Você tem [idade] anos e [altura] metros."
  3. Exemplo de código esperado:

  
  nome = input("Digite seu nome: ")
  idade = int(input("Digite sua idade: "))
  altura = float(input("Digite sua altura (ex.: 1.75): "))
  print("Olá,", nome, "! Você tem", idade, "anos e", altura, "metros.")
            

  4. Execute o programa e teste com seus próprios dados.
  5. Salve o link do Repl.it e compartilhe com o professor.
• Extra (opcional): Adicione uma condição para exibir "Você é maior de idade" se a idade for >= 18.

7. Jogos e Atividades Online

• Silent Teacher - Teste sua lógica com desafios simples.
• Little Dot - Jogo de sequência para treinar pensamento lógico.
• Star Wars Blocks - Programação visual com tema Star Wars.
• Em Casa: Crie um jogo simples no Scratch (ex.: "Catch Game").

1. Python IDLE e Execução Básica

O Python IDLE tem dois modos: interativo (para testar comandos rapidamente, como uma calculadora) e script (para escrever e salvar programas). No modo interativo, você vê resultados imediatamente após digitar. No modo script, use File > New File, escreva o código, salve e execute com Run > Run Module.

$ python
>>> 10 + 10
20
>>> print("aprendendo python")
aprendendo python
    

Atenção: Use aspas corretas para delimitar strings (ex.: "aprendendo python").

2. Operadores e Operandos

Operadores seguem regras de precedência, como na matemática (PEMDAS: Parênteses, Exponenciação, Multiplicação/Divisão, Adição/Subtração). Por exemplo, em 2 + 3 * 4, a multiplicação ocorre primeiro, resultando em 14, não 20. Use parênteses para clareza, como (2 + 3) * 4 para obter 20.

Operadores são úteis em cenários reais, como calcular descontos em compras ou converter unidades de tempo.

3. Desafios Interativos

Teste seus conhecimentos com estes desafios:

• Desafio 1: Qual sua idade em Python?
  Pratique: Happy Birthday
• Desafio 2: Qual sua idade canina em Python?
  Pratique: Your Age in Dog Years

4. Variáveis e Expressões

Variáveis são "caixas" para armazenar valores. Veja alguns exemplos:

# Atribuição de variáveis
lucky = 7
print(lucky)  # Imprime: 7

mensagem = "E aí, velhinho?"
n = 17
pi = 3.14159

print(mensagem)  # Imprime: E aí, velhinho?
print(n)         # Imprime: 17
print(pi)        # Imprime: 3.14159
    

Prática:

red = 5
blue = 10
print(red, blue)  # Imprime: 5 10

yellow = red
print(yellow, red, blue)  # Imprime: 5 5 10
    

5. Tipos de Dados

Python trabalha com diferentes tipos de dados. Use a função type() para identificar o tipo:

print(type("Alô, Mundo!"))  # 
print(type(17))            # 
print(type(3.2))           # 
    

6. Trabalhando com Strings

• Impressão simples: print("I am a single quoted string")
• Uso de aspas e escape: print("So I said, \"You'll never understand me!\"")
• Repetição: print("bouncy, " * 8)
• Comprimento: len("Hello, world!") retorna 13

Concatenando strings:

fruta = "banana"
assada = " com canela"
print(fruta + assada)  # banana com canela
    

Fatiamento (slicing):

string = "Hello, world!"
print(string[0])      # 'H'
print(string[-6:-1])  # 'world'
    

Conversão de tipos:

number = 2
print(str(number))  # '2'
print(int("2"))     # 2
    

• Operações com strings: concatenação, fatiamento, métodos como .upper() e .lower().
• Atividade: Criar um programa para inverter uma palavra ou contar o número de vogais.
• Recurso: PensePy - Strings

7. Listas

Listas armazenam vários valores:

spam = ["bacon", "eggs", 42]
print(spam[0])  # 'bacon'
spam.append(10)
print(spam)     # ['bacon', 'eggs', 42, 10]
spam.insert(1, 'and')
print(spam)     # ['bacon', 'and', 'eggs', 42, 10]
del spam[1]
print(spam)     # ['bacon', 'eggs', 42, 10]
    

8. Criando Arquivos Python

Exemplo de programa para calcular a área e o perímetro de um retângulo:

# coding: utf-8
print("Insira as informações do retângulo.")
length = input("Comprimento: ")
width = input("Largura: ")
print("Área:", length * width)
print("Perímetro:", 2 * length + 2 * width)
    

Salve este código em um arquivo area.py e execute com python area.py.

9. Exercícios Práticos

• Calcule seu Índice de Massa Corporal (IMC) usando a fórmula: imc = peso / (altura * altura).
• Converta temperaturas Celsius em Fahrenheit (F = (C * 9/5) + 32) e vice-versa.
• Implemente o cálculo da Bhaskara para resolver equações do segundo grau, tratando deltas negativos.
• Mais exercícios:
  • Lista de Exercícios Python
  • Python Brasil Exercícios
  • Exercícios Python

10. Funções e Métodos Úteis

Exemplos de funções integradas:

print("max(80, 100, 1000):", max(80, 100, 1000))
pyList = ['e', 'a', 'u', 'o', 'i']
print(sorted(pyList))
    

Funções comuns: print(), type(), str(), int(), float(), bool(), max(), sorted(), etc.

11. Recursos Online

• Python Tutor – Visualize a execução do seu código.
• CodeSkulptor – Execute seu código online.
• Python for Everybody
• Coursera – Python Specialization
• Codecademy – Python

12. Usando o Google Colab

O Google Colab é uma ferramenta gratuita que permite escrever e executar código Python diretamente no navegador. Ele é ideal para quem está começando, pois não requer instalação e oferece acesso a bibliotecas populares como NumPy, Pandas e Matplotlib.

• Passo a Passo:
  1. Acesse Google Colab.
  2. Clique em "Novo Notebook" para criar um novo ambiente de programação.
  3. Escreva e execute código Python diretamente nas células. Exemplo:

  
  # Exemplo de código no Google Colab
  nome = input("Digite seu nome: ")
  print("Olá,", nome, "! Bem-vindo ao Google Colab.")
            

  4. Para executar o código, clique no ícone de "play" ao lado da célula ou pressione Ctrl + Enter.
  5. Salve seu notebook no Google Drive clicando em "Arquivo" > "Salvar uma cópia no Drive".
• Exemplos Básicos:
  • Exemplo 1: Cálculo Simples

  
  # Cálculo de potências
  base = 2
  expoente = 10
  resultado = base ** expoente
  print(f"{base} elevado a {expoente} é {resultado}")
            

  • Exemplo 2: Manipulação de Strings

  
  # Contar vogais em uma string
  texto = "Google Colab é incrível!"
  vogais = "aeiouAEIOU"
  contador = sum(1 for letra in texto if letra in vogais)
  print(f"O texto tem {contador} vogais.")
            

  • Exemplo 3: Listas e Loops

  
  # Criar e percorrer uma lista
  frutas = ["maçã", "banana", "laranja"]
  for fruta in frutas:
      print(f"Eu gosto de {fruta}!")
            

• Vantagens do Google Colab:
  • Não requer instalação:
    • O Google Colab é uma ferramenta baseada em nuvem, o que significa que você não precisa instalar nada no seu computador.
    • Basta acessar colab.research.google.com e começar a programar diretamente no navegador.
    • Ideal para quem não quer se preocupar com configurações de ambiente ou compatibilidade de sistemas operacionais.
  • Integração com o Google Drive:
    • Os notebooks criados no Colab são automaticamente salvos no Google Drive, facilitando o armazenamento e o compartilhamento.
    • Você pode acessar seus projetos de qualquer dispositivo com acesso à internet.
    • Exemplo: Para abrir um notebook salvo no Drive, basta ir em "Arquivo" > "Abrir notebook" e selecionar o arquivo desejado.
  • Acesso a GPUs gratuitas para tarefas de machine learning:
    • O Colab oferece acesso gratuito a GPUs (Unidades de Processamento Gráfico) e TPUs (Unidades de Processamento Tensor), que são essenciais para treinar modelos de machine learning e deep learning.
    • Para ativar uma GPU, vá em "Ambiente de execução" > "Alterar tipo de ambiente de execução" > "Acelerador de hardware" e selecione "GPU".
    • Exemplo de uso: Treinar redes neurais com bibliotecas como TensorFlow ou PyTorch.
  • Suporte a bibliotecas populares de Python:
    • O Colab já vem pré-instalado com as principais bibliotecas de Python, como NumPy, Pandas, Matplotlib, Scikit-learn, TensorFlow e PyTorch.
    • Você também pode instalar bibliotecas adicionais diretamente no notebook usando o comando !pip install. Exemplo:

    
    !pip install seaborn
            

    • Isso facilita a execução de projetos complexos sem a necessidade de configurar ambientes locais.
  • Colaboração em tempo real:
    • Assim como o Google Docs, o Colab permite que várias pessoas trabalhem no mesmo notebook simultaneamente.
    • Ideal para projetos em equipe ou para receber feedback de colegas e professores.
    • Para compartilhar, clique em "Compartilhar" no canto superior direito e defina as permissões de acesso.
  • Visualização de dados e gráficos:
    • O Colab suporta a criação de gráficos interativos com bibliotecas como Matplotlib, Seaborn e Plotly.
    • Exemplo de gráfico com Matplotlib:

    
    import matplotlib.pyplot as plt
    x = [1, 2, 3, 4, 5]
    y = [10, 20, 25, 30, 40]
    plt.plot(x, y)
    plt.title("Gráfico de Linha")
    plt.xlabel("Eixo X")
    plt.ylabel("Eixo Y")
    plt.show()
            

    • Os gráficos são exibidos diretamente no notebook, facilitando a análise de dados.
  • Execução de células de código de forma independente:
    • No Colab, você pode executar células de código individualmente, o que facilita a depuração e o teste de partes específicas do programa.
    • Exemplo: Execute apenas a célula que calcula a média de uma lista, sem precisar rodar todo o código.
  • Exportação para diferentes formatos:
    • Você pode exportar seu notebook para diversos formatos, como PDF, HTML, .py (arquivo Python) ou até mesmo como um arquivo Jupyter Notebook (.ipynb).
    • Para exportar, vá em "Arquivo" > "Fazer download" e escolha o formato desejado.

• Pergunta 1: Qual é a saída de 2 + 3 * 4?
  A) 20 B) 14 C) 24
  Resposta Correta: B) 14
  Explicação: A multiplicação (*) tem precedência sobre a adição (+). Assim, 3 * 4 = 12, e 2 + 12 = 14.
  Tentar Novamente
• Pergunta 2: Qual operador calcula 5 ao cubo?
  A) 5 * 3 B) 5 ** 3 C) 5 / 3
  Resposta Correta: B) 5 ** 3
  Explicação: O operador ** é usado para potenciação. 5 ** 3 calcula 5³, que é 125.
  Tentar Novamente
• Pergunta 3: No IDLE, como você executa um programa salvo?
  A) Digite o código no modo interativo B) Use Run > Run Module C) Pressione Enter no script
  Resposta Correta: B) Run > Run Module
  Explicação: No IDLE, após salvar o script, selecione Run > Run Module (ou pressione F5) para executá-lo.
  Tentar Novamente

13. Conclusão e Próximos Passos

Este slide apresentou os conceitos básicos de lógica de programação e introdução ao Python. Pratique esses conceitos e explore os recursos e exercícios sugeridos para aprimorar seu conhecimento. Experimente criar seus próprios programas e manipular variáveis, strings, listas e funções. Além disso, utilize o Google Colab para praticar e compartilhar seus projetos de forma colaborativa.

Objetivos da Aula

• Entender o funcionamento das estruturas de decisão: if, elif, else.
• Praticar situações com condições simples e múltiplas.
• Aplicar decisões em programas que respondem a diferentes entradas.

1. Introdução às Condicionais

Pense em condicionais como uma árvore de decisões: se você está com vontade de ação, escolhe um filme de super-heróis; se prefere comédia, vai de animação; senão, talvez um drama. O Python usa if, elif e else para guiar o programa por essas escolhas.

Na vida real, tomamos decisões o tempo todo: "Se estiver chovendo, levo guarda-chuva; senão, vou sem." Em programação, usamos if para expressar esse tipo de lógica.

if condição:
    # código executado se a condição for verdadeira
elif outra_condição:
    # código executado se a outra condição for verdadeira
else:
    # código executado se nenhuma for verdadeira

Cuidados comuns: Esquecer os dois pontos (:) ou a indentação causa erros. Além disso, use == para comparar valores, não = (que atribui valores).

Exemplo de erro:

# Errado
if idade = 18  # Usa = em vez de ==
    print("Maior")

# Correto
if idade == 18:
    print("Maior")
    

Operadores Lógicos: Combine condições com and, or e not.

2. Exemplos Práticos

Exemplo 1: Verificar se é maior de idade

idade = int(input("Digite sua idade: "))

if idade >= 18:
    print("Você é maior de idade.")
else:
    print("Você é menor de idade.")

Exemplo 2: Nota para conceito

nota = float(input("Digite sua nota: "))

if nota >= 9:
    print("Conceito A")
elif nota >= 7:
    print("Conceito B")
elif nota >= 5:
    print("Conceito C")
else:
    print("Conceito D")

• Exemplo 3: Elegibilidade para Desconto

  Verifica se um cliente recebe desconto com base no valor da compra e status de membro.

  
  # Verifica elegibilidade para desconto
  valor_compra = float(input("Digite o valor da compra (R$): "))
  membro = input("É membro? (sim/não): ").lower()
  
  if valor_compra >= 100 and membro == "sim":
      print("Você tem direito a 10% de desconto!")
  else:
      print("Desconto não aplicável.")
          

  Saída (exemplo): Digite o valor da compra (R$): 150
  É membro? (sim/não): sim
  Você tem direito a 10% de desconto!

  Explicação: Usa and para combinar condições. .lower() converte a entrada para minúsculas, garantindo consistência.

  Teste Você Mesmo! No Python Tutor, teste com valor 80 e “não” ou 200 e “sim”.

• Exemplo 4: Simulador de Semáforo

  Simula ações baseadas na cor do semáforo.

  
  # Simulador de semáforo
  cor = input("Digite a cor do semáforo (vermelho, amarelo, verde): ").lower()
  
  if cor == "vermelho":
      print("Pare!")
  elif cor == "amarelo":
      print("Atenção, prepare-se.")
  elif cor == "verde":
      print("Siga em frente.")
  else:
      print("Cor inválida.")
          

  Saída (exemplo): Digite a cor do semáforo (vermelho, amarelo, verde): verde
  Siga em frente.

  Explicação: Usa múltiplos elif para verificar a cor. O else lida com entradas inválidas.

  Teste Você Mesmo! Teste com “AMARELO” ou “azul” no Python Tutor.

3. Atividade Prática

Crie um programa que:

• Peça o nome e a temperatura corporal de uma pessoa.
• Se a temperatura for maior ou igual a 37.5°C, exiba: "[nome], você pode estar com febre."
• Se for menor, exiba: "[nome], sua temperatura está normal."

nome = input("Digite seu nome: ")
temperatura = float(input("Digite sua temperatura corporal: "))

if temperatura >= 37.5:
    print(nome, "você pode estar com febre.")
else:
    print(nome, "sua temperatura está normal.")

4. Dicas Importantes

• Não esqueça os : no final de cada linha com if, elif ou else.
• O bloco de código dentro de cada condição precisa ser indentado (recuado com 4 espaços ou Tab).
• Use int() ou float() para converter valores de input().

5. Recursos Complementares

• PensePy – Seleção (condicionais)
• Python Tutor – Veja passo a passo como o Python executa o código.

• Estruturas de seleção: if, elif e else.
• Atividade: Criar um programa que verifica se um número é par ou ímpar.
• Recurso: PensePy - Seleção
• Exemplo Contar Condicional: PensePy - Seleção

Como Usar o Python Tutor para Entender o Código Passo a Passo

O Python Tutor é uma ferramenta online gratuita que permite visualizar como o Python executa seu código linha por linha. Isso é muito útil para entender melhor o funcionamento das variáveis, das estruturas de decisão (como o if) e do fluxo de execução.

1. Acesse o site: https://pythontutor.com
2. Na área de edição, escreva ou cole o código Python que deseja analisar.
3. Selecione "Python 3" no menu suspenso ao lado do botão "Visualize Execution".
4. Clique em "Visualize Execution".
5. Use os botões "Next" e "Prev" para avançar ou voltar na execução do programa.

Você verá, em tempo real, como o Python cria e modifica as variáveis, toma decisões com if, e executa cada linha do código. É uma ótima maneira de estudar e aprender com calma!

Atividade: Visualize o funcionamento das condicionais no Python Tutor

Copie e cole o código abaixo no site Python Tutor e clique em "Visualize Execution" para ver passo a passo como o Python interpreta cada linha.

idade = 16

if idade < 13:
    print("Criança")
elif idade < 18:
    print("Adolescente")
else:
    print("Adulto")

O que observar:

• O Python verifica a condição idade < 13 e como é falsa, pula para o elif.
• Como idade < 18 é verdadeira, ele executa print("Adolescente").
• O bloco else é ignorado.
• Ao clicar em “Next” no Python Tutor, observe a linha sendo executada e o fluxo de decisão.

Dica: Altere o valor de idade para 10, 18 ou 30 e veja como muda o resultado!

Quiz: Teste seus conhecimentos

if x > 5:
    print("Maior que 5")
else:
    print("Menor ou igual a 5")

Conceitos de Repetição

Loops são como seguir uma receita: um for é ideal para repetir um passo um número fixo de vezes, como cortar 5 cenouras; um while repete até atingir um estado, como amassar a massa até ficar macia.

Os loops permitem repetir ações várias vezes. Em Python, os dois principais tipos são:

• while: repete enquanto uma condição for verdadeira.
• for: percorre uma sequência ou intervalo de valores.

Cuidados: Em while, evite loops infinitos esquecendo de atualizar a condição. Em for, atenção ao intervalo do range para evitar erros de contagem.

Exemplo de erro:

# Errado (loop infinito)
contador = 1
while contador <= 5:
    print(contador)  # Falta contador += 1

# Correto
contador = 1
while contador <= 5:
    print(contador)
    contador += 1
    

Loops Aninhados: Um loop dentro de outro, útil para tarefas como criar tabelas ou padrões. Exemplo: imprimir um grid 3x3.

Exemplo com while

contador = 1
while contador <= 5:
    print("Contando:", contador)
    contador += 1

Saída: Contando: 1, 2, 3, 4, 5

Exemplo com for

for i in range(1, 6):
    print("Contando:", i)

Saída: Contando: 1, 2, 3, 4, 5

Comparação entre while e for

O for é ideal quando você sabe quantas vezes quer repetir algo.
O while é melhor para repetições com condições dinâmicas, como esperar uma senha correta.

Exemplo no Python Tutor

Copie o código abaixo e cole no Python Tutor para visualizar passo a passo.

# Soma de 1 até N
n = int(input("Digite um número: "))
soma = 0
for i in range(1, n + 1):
    soma += i
print("A soma é:", soma)

Observe: como a variável i percorre os valores e como soma é atualizada em cada passo.

Exemplos Práticos

• Exemplo 3: Validador de Senha

  Pede uma senha até que tenha pelo menos 6 caracteres.

  
  # Validador de senha
  senha = input("Digite uma senha (mínimo 6 caracteres): ")
  while len(senha) < 6:
      print("Senha muito curta!")
      senha = input("Digite novamente: ")
  print("Senha válida!")
          

  Saída (exemplo): Digite uma senha (mínimo 6 caracteres): abc
  Senha muito curta!
  Digite novamente: python123
  Senha válida!

  Explicação: O while continua até len(senha) >= 6. Usa input para interação dinâmica.

  Teste Você Mesmo! No Python Tutor, teste com senhas como “123” e “segura”.

• Exemplo 4: Tabela de Multiplicação

  Imprime uma tabela de multiplicação 5x5.

  
  # Tabela de multiplicação 5x5
  for i in range(1, 6):
      for j in range(1, 6):
          print(f"{i} x {j} = {i * j}")
      print()  # Linha em branco após cada linha
          

  Saída (exemplo):
  1 x 1 = 1
  1 x 2 = 2
  ...
  5 x 4 = 20
  5 x 5 = 25

  Explicação: Usa loops aninhados: o externo (i) controla linhas, o interno (j) controla colunas.

  Teste Você Mesmo! Teste com range(1, 4) para uma tabela 3x3.

Exercícios práticos - Tente

• 1. Crie um programa que imprime os múltiplos de 3 de 1 a 30.
• 2. Escreva um código que peça um número e mostre sua tabuada até 10.
• 3. Faça um programa que conta de 10 até 1 usando while.

Desafios (com solução)

soma = 0
for i in range(2, 101, 2):
    soma += i
print("Soma dos pares:", soma)

contador = 0
for i in range(1, 51):
    if i % 7 == 0:
        contador += 1
print("Quantidade divisíveis por 7:", contador)

Atividade Gamificada

Implemente um jogo simples onde o usuário deve adivinhar um número entre 1 e 10.

import random
numero_secreto = random.randint(1, 10)
tentativa = 0

while True:
    chute = int(input("Adivinhe o número entre 1 e 10: "))
    tentativa += 1
    if chute == numero_secreto:
        print(f"Parabéns! Acertou em {tentativa} tentativas!")
        break
    else:
        print("Tente novamente!")

Objetivo: Praticar o uso de while com entrada de dados e condição de parada.

Recurso complementar: PensePy - Iteração

1. O que são listas?

Listas são como uma lista de compras: você pode adicionar itens (ex.: maçãs, leite), remover ou alterar, e ela cresce ou encolhe conforme necessário. Em Python, listas são flexíveis e podem conter números, textos ou até outras listas.

Listas em Python (também chamadas de vetores) são estruturas que armazenam coleções de valores. Elas podem crescer dinamicamente e armazenar qualquer tipo de dado.

Criação de uma lista

notas = [7.5, 8.0, 9.2]

Acessando e modificando elementos

print(notas[0])  # exibe 7.5
notas[1] = 8.5   # altera a segunda nota

Iterando sobre uma lista

for nota in notas:
    print("Nota:", nota)

Métodos Úteis:

Cuidados: Evite acessar índices inválidos (ex.: notas[10] em uma lista de 3 itens) ou modificar uma lista enquanto itera, o que pode causar erros.

Exemplo de erro:

# Errado
notas = [1, 2, 3]
for n in notas:
    notas.pop(0)  # Modifica durante iteração

# Correto
notas = [1, 2, 3]
while len(notas) > 0:
    print(notas.pop(0))
    

2. Atividade: Média de notas

Vamos criar um programa que calcula a média das notas informadas pelo usuário.

notas = []
for i in range(3):
    valor = float(input(f"Digite a nota {i+1}: "))
    notas.append(valor)
media = sum(notas) / len(notas)
print("Média:", media)

3. Matrizes (listas de listas)

Matrizes são como uma planilha: cada linha é uma lista, e cada célula é acessada por dois índices (linha, coluna). Por exemplo, em matriz[1][2], 1 é a linha e 2 é a coluna.

Cuidados: Verifique os limites da matriz para evitar erros de índice (ex.: matriz[3][0] em uma matriz 3x3 causa erro).

Em Python, uma matriz pode ser representada por uma lista de listas. Exemplo: matriz 3x3.

matriz = [
  [1, 2, 3],
  [4, 5, 6],
  [7, 8, 9]
]

Acessando valores

print(matriz[1][2])  # exibe 6

Iterando sobre uma matriz

for linha in matriz:
    for elemento in linha:
        print(elemento, end=" ")
    print()

Exemplos Práticos

• Exemplo 1: Inverter uma Lista

  Inverte uma lista usando pop e append.

  
  # Inverter uma lista
  numeros = [1, 2, 3, 4, 5]
  invertida = []
  while len(numeros) > 0:
      invertida.append(numeros.pop())
  print("Lista invertida:", invertida)
          

  Saída: Lista invertida: [5, 4, 3, 2, 1]

  Explicação: pop() remove o último elemento, e append adiciona à nova lista, invertendo a ordem.

  Teste Você Mesmo! Teste com [10, 20, 30] no Python Tutor.

• Exemplo 2: Transpor uma Matriz

  Transpõe uma matriz 3x3 (troca linhas por colunas).

  
  # Transpor matriz 3x3
  matriz = [
      [1, 2, 3],
      [4, 5, 6],
      [7, 8, 9]
  ]
  transposta = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
  for i in range(3):
      for j in range(3):
          transposta[j][i] = matriz[i][j]
  print("Matriz transposta:")
  for linha in transposta:
      print(linha)
          

  Saída:
  Matriz transposta:
  [1, 4, 7]
  [2, 5, 8]
  [3, 6, 9]

  Explicação: Usa loops aninhados para copiar matriz[i][j] para transposta[j][i].

  Teste Você Mesmo! Teste no Python Tutor e observe a troca de índices.

4. Python Tutor

Cole esse código no Python Tutor para entender passo a passo:

# Soma dos elementos de uma matriz 3x3
matriz = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]
soma = 0
for linha in matriz:
    for valor in linha:
        soma += valor
print("Soma total:", soma)

Observe: o valor da variável soma sendo atualizado a cada passo no laço aninhado.

Exercícios Práticos

Escreva os programas abaixo no Python Tutor ou IDLE, execute e compartilhe o código com o professor.

• Exercício 1: Filtrar Notas Aprovadas

  Crie um programa que peça 5 notas e crie uma lista apenas com notas ≥ 7.0.

  Mostrar Solução

  
  # Filtrar notas aprovadas
  notas = []
  aprovadas = []
  for i in range(5):
      nota = float(input(f"Digite a nota {i+1}: "))
      notas.append(nota)
      if nota >= 7.0:
          aprovadas.append(nota)
  print("Notas aprovadas:", aprovadas)
          

  Explicação: Usa um loop para coletar notas e uma condição para adicionar apenas notas ≥ 7.0 à lista aprovadas.

  Teste Você Mesmo! Teste com notas como 6.5, 7.8, 9.0, 5.5, 8.2.

• Exercício 2: Soma da Diagonal Principal

  Escreva um programa que some os elementos da diagonal principal de uma matriz 3x3.

  Mostrar Solução

  
  # Soma da diagonal principal
  matriz = [
      [1, 2, 3],
      [4, 5, 6],
      [7, 8, 9]
  ]
  soma_diagonal = 0
  for i in range(3):
      soma_diagonal += matriz[i][i]
  print("Soma da diagonal principal:", soma_diagonal)
          

  Explicação: A diagonal principal tem índices [0][0], [1][1], [2][2]. O loop usa i para acessar ambos.

  Teste Você Mesmo! Teste com uma matriz diferente no Python Tutor.

• Exercício 3: Remover Duplicatas

  Crie um programa que remova duplicatas de uma lista, mantendo a ordem original.

  Mostrar Solução

  
  # Remover duplicatas
  numeros = [1, 2, 2, 3, 1, 4]
  sem_duplicatas = []
  for num in numeros:
      if num not in sem_duplicatas:
          sem_duplicatas.append(num)
  print("Lista sem duplicatas:", sem_duplicatas)
          

  Explicação: Verifica se cada número já está em sem_duplicatas antes de adicioná-lo, preservando a ordem.

  Teste Você Mesmo! Teste com [5, 5, 3, 3, 2].

5. Recurso complementar

Estude mais sobre listas no PensePy:

PensePy - Listas

numeros = [1, 2, 3]
numeros.append(4)
print(numeros)

O que são dicionários?

Dicionários em Python são coleções que armazenam pares chave-valor. Cada chave é única e aponta para um valor.

Dicionários são como uma agenda telefônica: cada nome (chave) está ligado a um número (valor). As chaves devem ser imutáveis (ex.: strings, números, tuplas), mas os valores podem ser qualquer tipo, até outros dicionários.

Cuidados: Evite acessar chaves inexistentes (use .get()) e modificar um dicionário durante iteração, o que pode causar erros.

Exemplo de erro:

# Errado
d = {"a": 1, "b": 2}
for k in d:
    del d[k]  # Modifica durante iteração

# Correto
d = {"a": 1, "b": 2}
for k in list(d.keys()):
    del d[k]
    

Dicionários Aninhados: Um dicionário pode conter outros dicionários, útil para estruturas complexas como um banco de dados de alunos.

Criação e acesso

aluno = {"nome": "João", "idade": 20, "curso": "Computação"}
print(aluno["nome"])  # Saída: João

Modificação e adição de dados

aluno["idade"] = 21
aluno["nota"] = 8.5

Métodos úteis

aluno.keys()      # retorna todas as chaves
aluno.values()    # retorna todos os valores
aluno.items()     # retorna tuplas (chave, valor)

Verificar chave

if "curso" in aluno:
    print("Curso presente")

Apelidos e cópias

Ao copiar um dicionário, use copy() para evitar referências:

novo = aluno.copy()
novo["nome"] = "Maria"

Uso em matrizes esparsas

Dicionários são úteis para representar matrizes esparsas, onde a maioria dos valores é zero:

matriz = {}
matriz[(1, 2)] = 5
matriz[(3, 4)] = 7
print(matriz.get((1, 2), 0))  # retorna 5
print(matriz.get((0, 0), 0))  # retorna 0 (padrão)

Glossário

• Chave (key): Identificador único de um valor.
• Valor (value): Dados associados a uma chave.
• item(): Retorna pares chave-valor como tuplas.
• copy(): Cria uma cópia independente do dicionário.

Visualizando Dicionários no Python Tutor

Copie o código abaixo e cole no Python Tutor para entender como o Python manipula dicionários.

# Exemplo de uso de dicionários
aluno = {
    "nome": "Ana",
    "idade": 21,
    "notas": [8.5, 9.0, 7.5]
}

# Acessando valores
print("Nome:", aluno["nome"])
print("Idade:", aluno["idade"])

# Alterando um valor
aluno["idade"] = 22

# Adicionando uma nova chave
aluno["curso"] = "Engenharia"

# Iterando sobre o dicionário
for chave in aluno:
    print(chave, "->", aluno[chave])

🧠 O que observar:

• Como o dicionário aluno armazena pares chave-valor.
• Como acessar e alterar valores por chave.
• Como adicionar novas chaves.
• Como o laço for percorre cada chave e exibe o valor correspondente.

Novos Exemplos Práticos

• Exemplo 1: Contador de Frequência de Palavras

  Conta quantas vezes cada palavra aparece em uma frase.

  
  # Contador de frequência
  frase = input("Digite uma frase: ").lower()
  palavras = frase.split()
  frequencia = {}
  for palavra in palavras:
      frequencia[palavra] = frequencia.get(palavra, 0) + 1
  print("Frequência:", frequencia)
          

  Saída (exemplo): Digite uma frase: olá mundo olá
  Frequência: {'olá': 2, 'mundo': 1}

  Explicação: Usa .get() para evitar erros com chaves novas e atualiza contagens dinamicamente.

  Teste Você Mesmo! Teste com “a a b” no Python Tutor.

• Exemplo 2: Banco de Dados de Alunos

  Gerencia um dicionário aninhado de alunos com notas.

  
  # Banco de dados de alunos
  alunos = {
      "João": {"idade": 20, "notas": [8.0, 7.5]},
      "Maria": {"idade": 19, "notas": [9.0, 8.5]}
  }
  print("Notas de João:", alunos["João"]["notas"])
  alunos["Maria"]["notas"].append(9.5)
  print("Notas atualizadas de Maria:", alunos["Maria"]["notas"])
          

  Saída:
  Notas de João: [8.0, 7.5]
  Notas atualizadas de Maria: [9.0, 8.5, 9.5]

  Explicação: Acessa e modifica dicionários aninhados usando múltiplos índices.

  Teste Você Mesmo! Adicione um novo aluno no Python Tutor.

Exercícios

• 1. Crie um dicionário para armazenar informações de um livro (título, autor, ano). Mostrar resposta

  livro = {
      "título": "Dom Casmurro",
      "autor": "Machado de Assis",
      "ano": 1899
  }
  print(livro)

  Explicação: Um dicionário permite armazenar pares chave-valor. Neste exemplo, temos três informações associadas ao livro.

• 2. Escreva um código que conte a quantidade de letras de cada palavra de uma frase digitada. Mostrar resposta

  frase = input("Digite uma frase: ")
  palavras = frase.split()
  resultado = {}
  
  for palavra in palavras:
      resultado[palavra] = len(palavra)
  
  print(resultado)

  Explicação: O código divide a frase em palavras e cria um dicionário onde a chave é a palavra e o valor é seu comprimento.

• 3. Implemente um dicionário para representar uma matriz esparsa 3x3 com três elementos preenchidos. Mostrar resposta

  matriz_esparsa = {
      (0, 1): 5,
      (1, 2): 8,
      (2, 0): 3
  }
  print(matriz_esparsa)

  Explicação: Em uma matriz esparsa, apenas as posições com valores diferentes de zero são armazenadas. As chaves são tuplas com as coordenadas (linha, coluna).

• Exercício 4: Atualizar Notas de Aluno

  Crie um programa que peça o nome de um aluno e uma nova nota, atualizando seu dicionário de notas.

  Mostrar Solução

  
  # Atualizar notas
  alunos = {"João": [8.0, 7.5], "Maria": [9.0, 8.5]}
  nome = input("Digite o nome do aluno: ")
  nota = float(input("Digite a nova nota: "))
  if nome in alunos:
      alunos[nome].append(nota)
      print(f"Notas de {nome}:", alunos[nome])
  else:
      print("Aluno não encontrado.")
          

  Explicação: Verifica se o aluno existe com in e usa append para adicionar a nota.

  Teste Você Mesmo! Teste com “João” e nota 9.0, ou um nome inválido.

• Exercício 5: Inverter Dicionário

  Escreva um programa que inverta chaves e valores de um dicionário (assumindo valores únicos).

  Mostrar Solução

  
  # Inverter dicionário
  d = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
  invertido = {}
  for chave, valor in d.items():
      invertido[valor] = chave
  print("Dicionário invertido:", invertido)
          

  Explicação: Usa .items() para acessar pares chave-valor e cria um novo dicionário com chaves e valores trocados.

  Teste Você Mesmo! Teste com {"x": 10, "y": 20}.

• Exercício 6: Soma de Matriz Esparsa

  Some os valores não-nulos de uma matriz esparsa representada por um dicionário.

  Mostrar Solução

  
  # Soma de matriz esparsa
  matriz = {(0, 1): 5, (1, 2): 8, (2, 0): 3}
  soma = 0
  for valor in matriz.values():
      soma += valor
  print("Soma dos valores:", soma)
          

  Explicação: Usa .values() para somar todos os valores do dicionário, ignorando as chaves (coordenadas).

  Teste Você Mesmo! Teste com uma matriz diferente.

Quiz Interativo

Clique em uma alternativa para verificar sua resposta. A correta será destacada em verde, e a incorreta em vermelho, com feedback detalhado.

d = {'a': 1, 'b': 2}
d['c'] = 3
print(d)

1. Trabalhando com Arquivos

Em Python, arquivos podem ser abertos, lidos e escritos facilmente usando a função open().

Arquivos em Python são como cadernos: você pode ler anotações (modo leitura), escrever novas (modo escrita) ou adicionar ao final (modo append). A função open() gerencia essas operações.

Modos de Abertura:

Cuidados: Evite abrir arquivos sem fechá-los (use with) e verifique se o arquivo existe ao ler para evitar erros como FileNotFoundError.

Exemplo de erro:

# Errado
arquivo = open("nao_existe.txt", "r")  # Erro: arquivo não existe
print(arquivo.read())

# Correto
try:
    with open("nao_existe.txt", "r") as arquivo:
        print(arquivo.read())
except FileNotFoundError:
    print("Arquivo não encontrado!")
    

Tipos de Arquivos: Esta aula foca em arquivos de texto (ex.: .txt), que armazenam strings. Arquivos binários (ex.: imagens) usam modos como "rb" ou "wb".

2. Abrindo e Fechando Arquivos

# Abre um arquivo para leitura
arquivo = open("dados.txt", "r")
conteudo = arquivo.read()
print(conteudo)
arquivo.close()

Dica: Sempre feche o arquivo após usá-lo com close().

3. Usando with (forma recomendada)

with open("dados.txt", "r") as arquivo:
    for linha in arquivo:
        print(linha.strip())

Vantagem: O arquivo é fechado automaticamente, mesmo se ocorrerem erros.

4. Escrevendo em um Arquivo

with open("saida.txt", "w") as arquivo:
    arquivo.write("Linha 1\n")
    arquivo.write("Linha 2\n")

Observação: O modo "w" sobrescreve o conteúdo. Para adicionar ao final use "a".

5. Visualize no Python Tutor

Copie e cole o código abaixo em Python Tutor para entender como arquivos são manipulados:

with open("exemplo.txt", "w") as f:
    f.write("Olá mundo\nAprendendo arquivos")

with open("exemplo.txt", "r") as f:
    for linha in f:
        print(linha)

Observe: O conteúdo é gravado e, depois, lido linha por linha.

7. Exercícios

• 1. Crie um arquivo chamado alunos.txt e escreva o nome de 3 alunos nele. Mostrar resposta

  with open("alunos.txt", "w") as f:
      f.write("Ana\nBruno\nCarlos")

• 2. Leia o arquivo alunos.txt e imprima cada nome com a mensagem "Presente: " antes do nome. Mostrar resposta

  with open("alunos.txt", "r") as f:
      for nome in f:
          print("Presente:", nome.strip())

8. Glossário

• open(): Abre um arquivo.
• read(): Lê todo o conteúdo de um arquivo.
• write(): Escreve em um arquivo.
• with: Gerencia contexto, fechando o arquivo automaticamente.
• "r", "w", "a": Modos de abertura: leitura, escrita e adicionar.

Quiz Interativo

Clique em uma alternativa para verificar sua resposta. A correta será destacada em verde, e a incorreta em vermelho, com feedback detalhado.

with open("texto.txt", "r") as f:
    print(f.readline().strip())
        

Introdução às Bibliotecas em Python

Bibliotecas em Python são coleções de funções e ferramentas que expandem as capacidades do idioma, permitindo realizar tarefas complexas de forma simples e eficiente. Elas são como caixas de ferramentas especializadas, oferecendo soluções prontas para cálculos, visualizações, manipulações de dados e mais. Nesta seção, exploraremos cinco bibliotecas essenciais para iniciantes: math para cálculos matemáticos, matplotlib para criação de gráficos, random para geração de números e escolhas aleatórias, datetime para manipulação de datas e horas, e numpy para operações com arrays e dados numéricos.

Biblioteca math e Visualização com matplotlib

Trabalhando com operações matemáticas e gráficos em Python

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Uso da biblioteca math

Bibliotecas em Python são como ferramentas especializadas: a math é uma calculadora avançada para operações matemáticas, enquanto a matplotlib é um caderno de esboços para visualizar dados em gráficos.

Biblioteca math: Fornece funções para cálculos como arredondamentos, potências, raízes e trigonometria.

Para cálculos matemáticos, a biblioteca math fornece várias funções úteis:

import math

n = 100.7
print(math.floor(n))  # arredonda para baixo
print(math.ceil(n))   # arredonda para cima

print(sum([0.9999999, 1, 2, 3]))

print(math.trunc(123.45))  # remove a parte decimal

print(math.pow(2, 3))       # 2 elevado a 3
print(2 ** 3)               # mesmo resultado com operador

print(math.sqrt(9))
print(math.sqrt(16))

print(math.cos(math.radians(60)))
print(math.sin(math.radians(90)))
print(math.tan(math.radians(45)))

Conversões angulares

print(math.degrees(math.pi))  # converte radianos em graus
print(math.radians(180))     # converte graus em radianos

Documentação

Documentação oficial da biblioteca math

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Biblioteca matplotlib

Biblioteca matplotlib: Permite criar gráficos como linhas, barras e dispersão para visualizar dados.

Cuidados:

• math: Use radians() para funções trigonométricas, pois elas esperam ângulos em radianos, não graus.
• matplotlib: Verifique que listas de dados (x, y) tenham o mesmo tamanho e use plt.savefig() para salvar gráficos.

Exemplo de erro:

# Errado: listas de tamanhos diferentes
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1, 2, 3]
y = [10, 20]  # Erro: tamanhos não correspondem
plt.plot(x, y)
plt.savefig("erro.png")

# Correto
x = [1, 2, 3]
y = [10, 20, 30]
plt.plot(x, y)
plt.savefig("correto.png")
    

Para criar gráficos em Python, usamos a biblioteca matplotlib.pyplot:

import matplotlib.pyplot as plt

# Dados
year = [2000, 2001, 2002, 2003]
cs = [15.1, 16.3, 17.2, 18.5]
ps = [20.0, 21.5, 22.1, 22.8]

# Um gráfico simples
plt.plot(year, ps, color='blue', label='Ciências Físicas')
plt.plot(year, cs, color='red', label='Ciência da Computação')
plt.title('Comparativo entre áreas')
plt.xlabel('Ano')
plt.ylabel('% de diplomas')
plt.grid(True)
plt.legend()
plt.savefig("comparativo.png")
    

Saída: Um gráfico de linhas salvo como comparativo.png com duas curvas (azul e vermelha) e legenda.

Subplots lado a lado

plt.subplot(1, 2, 1)
plt.plot(year, ps, color='blue')
plt.title('Ciências Físicas')
plt.xlabel('Ano')
plt.ylabel('% de diplomas')

plt.subplot(1, 2, 2)
plt.plot(year, cs, color='red')
plt.title('Ciência da Computação')
plt.xlabel('Ano')
plt.ylabel('% de diplomas')

plt.tight_layout()
plt.savefig("subplots.png")
    

Saída: Dois gráficos de linhas lado a lado salvos como subplots.png.

Mais sobre matplotlib: Tutorial USP

O que é a biblioteca Turtle?

A turtle é uma biblioteca gráfica embutida no Python que permite desenhar na tela com comandos simples. É ideal para introduzir lógica de programação de forma visual e divertida.

Exemplo: desenhando com a tartaruga

import turtle

wn = turtle.Screen()
wn.bgcolor("lightgreen")         # define a cor de fundo da janela

tess = turtle.Turtle()           # cria uma tartaruga chamada tess
tess.color("blue")               # define a cor da caneta como azul
tess.pensize(3)                  # define a espessura da caneta

tess.forward(50)                 # anda 50 pixels para frente
tess.left(120)                   # gira 120 graus para a esquerda
tess.forward(50)                 # anda mais 50 pixels

wn.exitonclick()                 # fecha a janela ao clicar nela

Explicação: Este código cria uma tartaruga gráfica que desenha dois lados de um triângulo. O fundo da janela é verde e a caneta da tartaruga é azul e grossa.

Atividade prática

Tente criar uma figura geométrica usando a tartaruga. Você pode usar comandos como forward(), left(), right() e mudar cores com color().

Desafio: Acesse a atividade interativa proposta no Laboratório Turtle.

Dica de aprendizado

Crie desenhos combinando loops com a tartaruga, como estrelas ou polígonos regulares. Exemplo:

# Desenho de um triângulo com loop
import turtle

t = turtle.Turtle()
for i in range(3):
    t.forward(100)
    t.left(120)
turtle.done()

Glossário

• forward(px): Move a tartaruga para frente.
• left(ang): Gira a tartaruga para a esquerda.
• right(ang): Gira a tartaruga para a direita.
• color(cor): Define a cor da caneta.
• pensize(tam): Define a espessura da caneta.
• exitonclick(): Fecha a janela ao clicar nela.

Exercícios com botão de resposta

import turtle

t = turtle.Turtle()
for i in range(4):
    t.forward(100)
    t.left(90)
turtle.done()

import turtle

t = turtle.Turtle()
for i in range(5):
    t.forward(100)
    t.right(144)
turtle.done()

Recurso adicional

Explore mais no PensePy - Turtle

Atividade Gamificada com Turtle

Vamos criar uma pequena animação onde a tartaruga desenha várias formas coloridas em sequência.

Desafio: Faça com que a tartaruga desenhe 6 triângulos girando em torno de um centro, como se fossem pétalas de uma flor.

import turtle

t = turtle.Turtle()
t.pensize(2)
colors = ["red", "blue", "green", "orange", "purple", "cyan"]

for i in range(6):
    t.color(colors[i])
    for _ in range(3):           # desenha um triângulo
        t.forward(100)
        t.left(120)
    t.right(60)                  # gira para fazer a próxima "pétala"

turtle.done()

Objetivo: Praticar o uso de for aninhado, controle de ângulo e mudança de cor em cada repetição.

Modifique e experimente

Você pode:

• Trocar a forma (por exemplo, pentágono ou estrela).
• Mudar as cores.
• Aumentar ou diminuir o número de repetições.

Compartilhe seu desenho final com a turma ou tire uma captura de tela como evidência de participação.

Introdução ao CodeSkulptor

O CodeSkulptor é uma plataforma online para programar em Python com suporte a gráficos interativos, ideal para aprender programação visual.

Exemplo básico

Este exemplo cria uma janela com um botão e uma mensagem desenhada na tela:

# CodeSkulptor: https://py2.codeskulptor.org

import simplegui

message = "Welcome!"

def click():
    global message
    message = "Good job!"

def draw(canvas):
    canvas.draw_text(message, [50,112], 48, "Red")

frame = simplegui.create_frame("Home", 300, 200)
frame.add_button("Click me", click)
frame.set_draw_handler(draw)
frame.start()

O que acontece: Quando o botão "Click me" é pressionado, a mensagem muda na tela.

Explore você mesmo!

Acesse o CodeSkulptor, cole o código acima e clique em ▶ Run para ver o resultado.

Desafios

• 1. Altere a cor da mensagem para azul.
• 2. Mude o texto do botão e a frase exibida ao clicar.
• 3. Adicione mais um botão que redefine o texto para "Welcome!"

import simplegui

contador = 0

def incrementar():
    global contador
    contador += 1

def draw(canvas):
    canvas.draw_text("Cliques: " + str(contador), [50,100], 36, "Blue")

frame = simplegui.create_frame("Contador", 300, 200)
frame.add_button("Clique aqui", incrementar)
frame.set_draw_handler(draw)
frame.start()

Recurso complementar

• CodeSkulptor Editor – Crie seus próprios projetos.
• Hall of Fame – Exemplos incríveis – Veja o que outras pessoas já criaram.

Trinket: Python direto no navegador

O Trinket é uma plataforma online que permite programar em Python (inclusive com interfaces visuais) sem precisar instalar nada. Você pode escrever código, executar e compartilhar com facilidade.

Exemplo com PyScript (HTML + Python)

Abaixo está um exemplo simples de interface criada com PyScript, que pode ser testada no Trinket:

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <link rel="stylesheet" href="https://pyscript.net/latest/pyscript.css" />
    <script defer src="https://pyscript.net/latest/pyscript.js"></script>
  </head>
  <body>
    <py-script>
      from js import document
      def alterar_texto(*args):
          document.getElementById("output").innerText = "Você clicou!"
      document.getElementById("botao").addEventListener("click", alterar_texto)
    </py-script>

    <button id="botao">Clique aqui</button>
    <p id="output">Mensagem inicial</p>
  </body>
</html>

O que observar: esse código mistura HTML com Python para criar uma pequena interface com botão interativo.

Como usar o Trinket

1. Acesse: https://trinket.io
2. Crie uma conta gratuita (ou use sem conta para testes rápidos).
3. Escolha o tipo de projeto: HTML + Python (PyScript).
4. Cole o código acima e clique em Run.

Atividade sugerida

Modifique o exemplo acima para que, ao clicar no botão, o programa mostre uma saudação com o nome digitado pelo usuário.

Recurso adicional

Explore exemplos prontos e inspiradores:

• Desenvolvimento de um programa mais completo (ex.: calculadora simples ou gerenciador de notas).
• Utilize o Repl.it ou Google Colab para a implementação.
• Orientações e apoio em sala durante a atividade.

• Conteúdos: informática básica e programação.
• Exercícios práticos e resolução de dúvidas finais.
• Avaliação prática: Exercícios de programação (condicionais, loops, listas) e uma questão de informática básica.
• Preparação para a avaliação final utilizando o Google Colab.