Política de uso de dados

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Algoritmos e Programação I

4 Funções 4 Funções 4.2 Definindo funções

Compre o e-book deste material aqui! Consulte outras formas de colaborar.

4.1 Funções predefinidas e módulos

4.1.1 Funções predefinidas

Como o nome indica, funções predefinidas são aquelas disponíveis por padrão na linguagem de programação, i.e. sem a necessidade de serem explicitamente definidas no código. As funções predefinidas do Python podem ser consultadas em

https://docs.python.org/3/library/functions.html

Nós já vinhamos utilizando várias dessas funções.

Entrada e saída de dados

Na entrada e saída de dados, utilizamos

•

input entrada

Essa função lê uma linha digitada no prompt, converte-a em uma string e a retorna. Admite como entrada uma string que é impressa no prompt antes da leitura.
•

print saída

Essa função recebe um objeto e o imprime em formato texto, por padrão, no prompt de saída.

⬇

1s = input('Olá, qual o seu nome? ')

2print(f'Bem vinde, {s}!')

⬇

Olá, qual o seu nome? Fulane

Bem vinde, Fulane!

Construtores de dados

Temos as funções que constroem objetos de classes de números:

•

bool() booleano

Recebe um objeto e retorna outro da classe bool.

⬇

1bool(0)

⬇

False

⬇

1bool(1)

⬇

True

⬇

1bool('')

⬇

False

⬇

1bool('0')

⬇

True
•

int() inteiro

Recebe um número ou string x e retorna um objeto da classe int.

⬇

1int(-2.1)

⬇

-2

⬇

1int(3.9)

⬇

3

⬇

1int(5.5)

⬇

5

⬇

1int('51')

⬇

51
•

float() decimal

Recebe um número ou string x e retorna um objeto da classe float.

⬇

1float(1)

⬇

1.0

⬇

1float('-2.7')

⬇

-2.7
•

complex() complexo

Recebe as partes real e imaginária de um número complexo ou uma string e retorna um objeto da classe complex.

⬇

1complex(2,-3)

⬇

(2-3j)

⬇

1complex('-7+5j')

⬇

(-7+5j)

Para a construção de objetos de classes de coleção de dados, temos:

•

dict() dicionário

Recebe um mapeamento ou um iterável e retorna um objeto da classe dict.
•

list() lista

Recebe um iterável e retorna um objeto da classe list.
•

set() conjunto

Recebe um iterável e retorna um objeto da classe set.
•

str() string

Recebe um objeto e retorna um outro da classe str.
•

tuple() n-upla

Recebe um iterável e retorna um objeto da classe tuple.

Alguns construtores de iteráveis especiais são:

•

range() sequência de números

Recebe até três inteiros start, stop, step e retorna um objeto range, um iterável com início em start (incluído) e término em stop (excluído).

⬇

1list(range(5))

⬇

[0, 1, 2, 3, 4]

⬇

1tuple(range(-10,1,2))

⬇

(-10, -8, -6, -4, -2, 0)
•

enumerator() enumeração

Recebe um iterável e retorna um objeto enumerate, um iterável de tuples que enumera os objetos do iterável de entrada.

⬇

1cores = ['amarelo', 'azul', 'vermelho', ]

2list(enumerate(cores))

⬇

[(0, 'amarelo'), (1, 'azul'), (2, 'vermelho')]

4.1.2 Módulos

Módulos são bibliotecas computacionais, i.e. um arquivo contendo funções (e/ou constantes) que podem ser incorporadas e usadas em outros programas. Existem vários módulos disponíveis na linguagem Python, para citar alguns:

•

math módulo de matemática elementar
•

random módulo de números randômicos
•

numpy módulo de computação matricial
•

matplotlib módulo de vizualização gráfica
•

sympy módulo de matemática simbólica
•

torch módulo de aprendizagem de máquina

Nesta seção vamos apenas introduzir o módulo math. Mais a frente, também fazemos uma introdução aos módulos numpy e matplotlib.

Módulo math

O módulo math contém constantes e funções matemáticas elementares de números reais. Para importar o módulo em nosso código, podemos usar a instrução import

⬇

1import math

Então, para usar algum recurso do módulo usamos math. seguido do nome do recurso que queremos. Por exemplo,

⬇

1math.e

⬇

2.718281828459045

retorna o número de Euler³³³³endnote: ³³Leonhard Paul Euler, 1707-1783, matemático e físico suíço. Fonte: Wikipédia: Ronald Fisher. em ponto flutuante.

Alternativamente, podemos importar o módulo com o nome que quisermos. Por padrão, usa-se

⬇

1import math as m

2m.pi

⬇

3.141592653589793

Ainda, pode-se importar apenas um ou mais recursos específicos, por exemplo

⬇

1from math import pi, sin, cos

2sin(pi)**2 + cos(pi) == 1

⬇

False

Exemplo 4.1.1.

Considere um polinômio de segundo grau da forma

p(x)=ax^{2}+bx+c.

(4.1)

O seguinte código, computa as raízes de $p$ para valores dos coeficientes fornecidos por usuária(o).

⬇

1import math as m

3# entrada de dados

4a = float(input('Digite o valor de a:\n'))

5b = float(input('Digite o valor de b:\n'))

6c = float(input('Digite o valor de c:\n'))

8# discriminante

9delta = b**2 - 4*a*c

11# raízes

12# raízes distintas

13if (delta > 0):

14 x1 = (-b + m.sqrt(delta))/(2*a)

15 x2 = (-b - m.sqrt(delta))/(2*a)

16# raiz dupla

17elif (delta == 0):

18 x1 = -b/(2*a)

19 x2 = x1

20# raízes complexas

21else:

22 real = -b/(2*a)

23 img = m.sqrt(-delta)/(2*a)

24 x1 = complex(real, img)

25 x2 = x1.conjugate()

27print(f'x1 = {x1}')

28print(f'x2 = {x2}')

4.1.3 Exercícios

E. 4.1.1.

Complete as lacunas.

a)

Funções predefinidas são aquelas disponíveis por padrão na linguagem de programação.
b)

A função input permite a entrada de uma string.
c)

A função print permite a impressão de uma string.
d)

Construtores são funções que permitem a alocação/casting de objetos de uma dada classe.

Resposta.

a) predefinidas; b) input; c) string; d) Construtores.

E. 4.1.2.

Complete as lacunas.

a)

Um módulo é uma biblioteca computacional Python.
b)

O módulo math contém constantes e funções matemáticas elementares de números reais.

Resposta.

a) módulo; b) math

E. 4.1.3.

Desenvolva um código que computa e imprime a hipotenusa $h$ de um triângulo retângulo com catetos $a$ e $b$ fornecidos por usuária(o).

Resposta.

Dica: use h = math.sqrt(a**2 b**2)+.

E. 4.1.4.

Um triângulo de lados $a$ , $b$ e $c$ , existe se

|b-c|<a<b+c.

(4.2)

Desenvolva um código que verifica e informa a existência de um triângulo de lados fornecidos por usuária(o).

Resposta.

Dica: verifique a condição (m.fabs(b-c) < a) and (a < bc)+

E. 4.1.5.

Considere um triangulo com as seguintes medidas

Desenvolva um código que computa e imprime o valor da altura de um triangulo de lados $a$ , $b$ e $c$ fornecidos por usuária(o).

Resposta.

Dica: use a lei dos cossenos e relações fundamentais de triangulo retângulo para obter o valor da altura $h$ .

E. 4.1.6.

Desenvolva um código em que a(o) usuária forneça um ângulo $\theta$ em graus e seja computado e impresso os $\operatorname{sen}(\theta)$ e $\cos(\theta)$ .

Resposta.

Dica: consulte as funções math.sin, math.cos.

E. 4.1.7.

Desenvolva um jogo em que a(o) usuária(o) tenha três tentativas para adivinhar um número inteiro entre $0$ a $51$ (incluídos).

Resposta.

Dica: O módulo random fornece a função random.randint(a, b) que retorna um inteiro $a\leq x\leq b$ .

Envie seu comentário

Aproveito para agradecer a todas/os que de forma assídua ou esporádica contribuem enviando correções, sugestões e críticas!

Este texto é disponibilizado nos termos da Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional. Ícones e elementos gráficos podem estar sujeitos a condições adicionais.

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4.1.1 Funções predefinidas

https://docs.python.org/3/library/functions.html

Nós já vinhamos utilizando várias dessas funções.

Entrada e saída de dados

Na entrada e saída de dados, utilizamos

•

input entrada

Essa função lê uma linha digitada no prompt, converte-a em uma string e a retorna. Admite como entrada uma string que é impressa no prompt antes da leitura.
•

print saída

Essa função recebe um objeto e o imprime em formato texto, por padrão, no prompt de saída.

⬇

1s = input('Olá, qual o seu nome? ')

2print(f'Bem vinde, {s}!')

⬇

Olá, qual o seu nome? Fulane

Bem vinde, Fulane!

Construtores de dados

Temos as funções que constroem objetos de classes de números:

•

bool() booleano

Recebe um objeto e retorna outro da classe bool.

⬇

1bool(0)

⬇

False

⬇

1bool(1)

⬇

True

⬇

1bool('')

⬇

False

⬇

1bool('0')

⬇

True
•

int() inteiro

Recebe um número ou string x e retorna um objeto da classe int.

⬇

1int(-2.1)

⬇

-2

⬇

1int(3.9)

⬇

3

⬇

1int(5.5)

⬇

5

⬇

1int('51')

⬇

51
•

float() decimal

Recebe um número ou string x e retorna um objeto da classe float.

⬇

1float(1)

⬇

1.0

⬇

1float('-2.7')

⬇

-2.7
•

complex() complexo

Recebe as partes real e imaginária de um número complexo ou uma string e retorna um objeto da classe complex.

⬇

1complex(2,-3)

⬇

(2-3j)

⬇

1complex('-7+5j')

⬇

(-7+5j)

Para a construção de objetos de classes de coleção de dados, temos:

•

dict() dicionário

Recebe um mapeamento ou um iterável e retorna um objeto da classe dict.
•

list() lista

Recebe um iterável e retorna um objeto da classe list.
•

set() conjunto

Recebe um iterável e retorna um objeto da classe set.
•

str() string

Recebe um objeto e retorna um outro da classe str.
•

tuple() n-upla

Recebe um iterável e retorna um objeto da classe tuple.

Alguns construtores de iteráveis especiais são:

•

range() sequência de números

Recebe até três inteiros start, stop, step e retorna um objeto range, um iterável com início em start (incluído) e término em stop (excluído).

⬇

1list(range(5))

⬇

[0, 1, 2, 3, 4]

⬇

1tuple(range(-10,1,2))

⬇

(-10, -8, -6, -4, -2, 0)
•

enumerator() enumeração

Recebe um iterável e retorna um objeto enumerate, um iterável de tuples que enumera os objetos do iterável de entrada.

⬇

1cores = ['amarelo', 'azul', 'vermelho', ]

2list(enumerate(cores))

⬇

[(0, 'amarelo'), (1, 'azul'), (2, 'vermelho')]

4.1.2 Módulos

•

math módulo de matemática elementar
•

random módulo de números randômicos
•

numpy módulo de computação matricial
•

matplotlib módulo de vizualização gráfica
•

sympy módulo de matemática simbólica
•

torch módulo de aprendizagem de máquina

Nesta seção vamos apenas introduzir o módulo math. Mais a frente, também fazemos uma introdução aos módulos numpy e matplotlib.

Módulo math

O módulo math contém constantes e funções matemáticas elementares de números reais. Para importar o módulo em nosso código, podemos usar a instrução import

⬇

1import math

Então, para usar algum recurso do módulo usamos math. seguido do nome do recurso que queremos. Por exemplo,

⬇

1math.e

⬇

2.718281828459045

retorna o número de Euler³³³³endnote: ³³Leonhard Paul Euler, 1707-1783, matemático e físico suíço. Fonte: Wikipédia: Ronald Fisher. em ponto flutuante.

Alternativamente, podemos importar o módulo com o nome que quisermos. Por padrão, usa-se

⬇

1import math as m

2m.pi

⬇

3.141592653589793

Ainda, pode-se importar apenas um ou mais recursos específicos, por exemplo

⬇

1from math import pi, sin, cos

2sin(pi)**2 + cos(pi) == 1

⬇

False

Exemplo 4.1.1.

Considere um polinômio de segundo grau da forma

p(x)=ax^{2}+bx+c.

(4.1)

O seguinte código, computa as raízes de $p$ para valores dos coeficientes fornecidos por usuária(o).

⬇

1import math as m

3# entrada de dados

4a = float(input('Digite o valor de a:\n'))

5b = float(input('Digite o valor de b:\n'))

6c = float(input('Digite o valor de c:\n'))

8# discriminante

9delta = b**2 - 4*a*c

11# raízes

12# raízes distintas

13if (delta > 0):

14 x1 = (-b + m.sqrt(delta))/(2*a)

15 x2 = (-b - m.sqrt(delta))/(2*a)

16# raiz dupla

17elif (delta == 0):

18 x1 = -b/(2*a)

19 x2 = x1

20# raízes complexas

21else:

22 real = -b/(2*a)

23 img = m.sqrt(-delta)/(2*a)

24 x1 = complex(real, img)

25 x2 = x1.conjugate()

27print(f'x1 = {x1}')

28print(f'x2 = {x2}')

4.1.3 Exercícios

E. 4.1.1.

Complete as lacunas.

a)

Funções predefinidas são aquelas disponíveis por padrão na linguagem de programação.
b)

A função input permite a entrada de uma string.
c)

A função print permite a impressão de uma string.
d)

Construtores são funções que permitem a alocação/casting de objetos de uma dada classe.

Resposta.

a) predefinidas; b) input; c) string; d) Construtores.

E. 4.1.2.

Complete as lacunas.

a)

Um módulo é uma biblioteca computacional Python.
b)

O módulo math contém constantes e funções matemáticas elementares de números reais.

Resposta.

a) módulo; b) math

E. 4.1.3.

Desenvolva um código que computa e imprime a hipotenusa $h$ de um triângulo retângulo com catetos $a$ e $b$ fornecidos por usuária(o).

Resposta.

Dica: use h = math.sqrt(a**2 b**2)+.

E. 4.1.4.

Um triângulo de lados $a$ , $b$ e $c$ , existe se

|b-c|<a<b+c.

(4.2)

Desenvolva um código que verifica e informa a existência de um triângulo de lados fornecidos por usuária(o).

Resposta.

Dica: verifique a condição (m.fabs(b-c) < a) and (a < bc)+

E. 4.1.5.

Considere um triangulo com as seguintes medidas

Desenvolva um código que computa e imprime o valor da altura de um triangulo de lados $a$ , $b$ e $c$ fornecidos por usuária(o).

Resposta.

Dica: use a lei dos cossenos e relações fundamentais de triangulo retângulo para obter o valor da altura $h$ .

E. 4.1.6.

Desenvolva um código em que a(o) usuária forneça um ângulo $\theta$ em graus e seja computado e impresso os $\operatorname{sen}(\theta)$ e $\cos(\theta)$ .

Resposta.

Dica: consulte as funções math.sin, math.cos.

E. 4.1.7.

Desenvolva um jogo em que a(o) usuária(o) tenha três tentativas para adivinhar um número inteiro entre $0$ a $51$ (incluídos).

Resposta.

Dica: O módulo random fornece a função random.randint(a, b) que retorna um inteiro $a\leq x\leq b$ .

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Pedro H A Konzen

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