Variáveis e Assinalação

Visão Geral

Perguntas

• Como posso armazenar dados em programas?

Objetivos

• Escrever programas que assinalam valores escalares a variáveis e realizar operações com esses valores.

• Traçar corretamente mudanças de valores em programas que usam assinalamento de escalares.

Use variáveis para armazenar valores

• Variáveis são nomes para valores.
• No Python o símbolo = assinala o valor da direita ao nome na esquerda.
• A variável é criada quando o valor é assinalado a ela.

• Aqui, o Python assinala uma idade à variável idade e um nome em aspas à variável primeiro_nome.

  idade = 42
  primeiro_nome = 'Felipe'
  

• Nomes de variáveis
  • podem conter somente letras, números e underline _ (geralmente usado para separar palavras em nomes compridos de variáveis)
  • não podem começar com um número
  • são case sensitive (idade, Idade e IDADE são três variáveis diferentes)
• Nomes de variáveis que começam com underline como __campeao_de_87 têm um significado especial, então vamos evitá-los até entendermos essa convenção.

Use print para mostrar valores.

• Python tem uma função embutida print que imprime as coisas como texto.
• Chame a função (i.e., diga para o Python executá-la) usando o nome da função.
• Passe valores para uma função (i.e., as coisas a serem imprimidas) entre parênteses.
• Para adicionar uma string no que vai ser imprimido, coloque a string entre aspas simples ou duplas.
• Valores passados para uma função são chamados de argumentos.

print(primeiro_nome, 'tem', idade, 'anos de idade.')

Felipe tem 42 anos de idade.

• print automaticamente coloca um espaço simples entre items para separá-los.
• E coloca uma nova linha no final.

Variáveis devem ser criadas antes de serem utilizadas.

• Se uma variável não existe ainda, ou se o seu nome foi escrito errado, o Python reporta um erro (diferente de outras linguagens, que podem “adivinhar” um valor padrão).

print(sobrenome)

---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-1-c1fbb4e96102> in <module>()
----> 1 print(sobrenome)

NameError: name 'sobrenome' is not defined

• A última linha de uma mensagem de erro costuma ser a mais informativa.
• Vamos dar uma olhada em mensagens de erro depois.

Variáveis Persistem entre Células

Fique atento que é a ordem de execução das células que importa num Jupyter Notebook, não a ordem que elas aparecem. O Python vai se lembrar de todo o código que foi executado anteriormente, incluindo quaisquer variáveis que você tenha definido, independente da ordem no notebook. Logo se você definir variáveis mais embaixo no notebook e aí re-executar as células em cima, as variáveis definidas embaixo ainda estão presentes. Como um exemplo, crie duas células com o seguinte conteúdo, nessa ordem:

print(minha_var)

minha_var = 1

Se você executar nessa orde, a primeira célula vai dar um erro. No entanto, se você executar a primeira célula depois da segunda célula, ela vai imprimir 1. Para prevenir confusão, algo que pode ser útil é usar a opção Kernel -> Restart & Run All que limpa o interpretador e executa tudo de um novo estado, do início até o fim.

Variáveis Podem ser Usadas em Operações

• Podemos usar variáveis em operações como se fossem valores.
  • Lembre-se, assinalamos o valor 42 para idade algumas linhas atrás.

idade = idade + 3
print('Idade em três anos:', idade)

Idade em três anos: 45

Use um index para selecionar um caracter de uma string

• Os caracteres (letras, números, pontuações, etc) em uma string são ordenados. Por exemplo, a string 'AB' não é o mesmo que 'BA'. Por causa dessa ordem, podemos tratar a string como uma lista de caracteres.
• Cada posição na string (primeira, segunda, etc.) é dada um número. Esse número é chamado de index (ou índice), ou também de subscripto.
• Índices são numerados do 0.
• Use a posição do index em colchetes para selecionar o caracter naquela posição.

atomo = 'helio'
print(atomo[0])

h

Use uma fatia para pegar uma substring

• Uma parte de uma string é chamada de substring. Uma substring pode ter somente um único caracter.
• Um item em uma lista é chamado de um elemento. Sempre que tratamos uma string como se fosse uma lista, os elementos da string são seus caracteres individuais.
• Uma fatia é uma parte de uma string (ou, de forma mais geral, qualquer coisa parecida com uma lista).
• Pegamos uma fatia de uma string usando [inicio:fim], onde inicio é substituido pelo index do primeiro elemento que queremos e fim é substituído pelo index do elemento logo após o último elemento que queremos.
• Matematicamente, pode-se dizer que uma fatia seleciona [inicio:fim].
• A diferença entre fim e inicio é o comprimento (length) da fatia.
• Selecionar uma fatia não altera o conteúdo da string original. Invés disso, a fatia é uma cópia de parte da string original.

nome_atomo = 'sodio'
print(nome_atomo[0:3])

sod

Use a função embutida len para descobrir o tamanho de uma string.

print(len('helio'))

5

• Funções aninhadas são avaliadas de dentro para fora, assim como na matemática

Python é case-sensitive.

• O Python entende letras maiúsculas e minúsculas são diferentes, então Nome e nome são variáveis diferentes.
• Existem convenções para usar letras maiúsculas como a primeira letra de uma variável então vamos usar letras minúsculas por enquanto.

Use nomes informativos para variáveis.

• Python não liga para o que você chama uma variável, desde que obedeça as regras (caracteres alfanuméricos e o underline).

flabadab = 42
ewr_422_yY = 'Felipe'
print(ewr_422_yY, 'tem', flabadab, 'anos de idade.')

• Use nomes informativos para variáveis para ajudar outras pessoas a entenderem o que programa faz.
• A “outra pessoa” mais importante é você no futuro.

Trocando valores

Preencha a tabela mostrando os valores das variáveis nesse programa depois que cada linha é executada.

# Comando  # Valor de x   # Valor de y   # Value de swap #
x = 1.0    #              #              #               #
y = 3.0    #              #              #               #
swap = x   #              #              #               #
x = y      #              #              #               #
y = swap   #              #              #               #

Solução

# Comando  # Valor de x   # Valor de y   # Value de swap #
x = 1.0    # 1.0          # not defined  # not defined   #
y = 3.0    # 1.0          # 3.0          # not defined   #
swap = x   # 1.0          # 3.0          # 1.0           #
x = y      # 3.0          # 3.0          # 1.0           #
y = swap   # 3.0          # 1.0          # 1.0           #

Essas três linhas trocam os valores de x e y usando a variável swap para armazenamento temporário. Isso é uma prática comum de programação.

Predizendo valores

Qual é o valor final de posicao no programa abaixo? (Tente predizer o valor sem rodar o programa, aí cheque se sua predição estava certa.)

inicial = 'acima'
posicao = inicial
inicial = 'abaixo'

Solução

print(posicao)

acima

A variável inicial é assinalada ao valor 'acima'. Na segunda linha, a variável posicao também recebe a a string de valor 'acima'. Na terceira linha, a variável inicial é dada o valor 'abaixo', mas a variável posicao permanece como seu valor de string 'acima'.

Desafio

Se você assinalar a = 123, o que acontece se você tentar pegar o segundo dígito de a com a[1]?

Solução

Números não são strings ou sequências e o Python vai dar um erro quando você tentar fazer uma operação de index em um número. No próximo episódio sobre tipos e conversão de dados vamos aprender mais sobre tipos e como converter entre diferentes tipos. Se você quer o N-ésimo dígito de um número você pode convertê-lo para uma string usando a função embutida str e então executar uma operação de index nessa string.

a = 123
print(a[1])

TypeError: 'int' object is not subscriptable

a = str(123)
print(a[1])

2

Escolhendo um nome

Qual é o um nome de variável melhor, m, min, ou minutos? Por quê? Dica: pense sobre qual código você gostaria de herdar de alguém que está saindo da empresa:

1. ts = m * 60 + s
2. tot_seg = min * 60 + seg
3. total_segundos = minutos * 60 + segundos

Solução

minutos é melhor, porque min pode significar algo como “mínimo” (e também é uma função embutida do Python que vamos ver mais para a frente).

Praticando fatias

O que o programa a seguir imprime?

nome_atomo = 'carbono'
print('nome_atomo[1:3] é:', nome_atomo[1:3])

Solução

nome_atomo[1:3] é: ar

Conceitos de fatias

1. O que coisa[baixo:cima] do?
2. O que coisa[baixo:] (com um valor antes dos dois pontos) faz?
3. O que coisa[:cima] (com um valor depois dos dois pontos) faz?
4. O que coisa[:] (somente dois pontos) faz?
5. O que coisa[numero:algum-numero-negativo] faz?
6. O que acontece se você escolhar um valor cima que está fora de alcance (i.e., tente nome_atomo[0:15])?

Soluções

1. coisa[baixo:cima] retorna uma fatia de baixo até o valor antes de cima.
2. coisa[baixo:] retorna uma fatia de baixo até o final de coisa coisa.
3. coisa[:cima] retorna uma fatia do início de coisa até o valor antes de cima.
4. coisa[:] retorna toda a coisa.
5. coisa[numero:algum-numero-negativo] retorna uma fatia de numero até algum-numero-negativo valores do fim de coisa.
6. Se uma parte de uma fatia está fora de alcance, a operação não falha. nome_atomo[0:15] dá o mesmo resultado que nome_atomo[0:].

Pontos-chave

• Usar variáveis para armazenar valores.

• Usar print para mostrar valores.

• Variáveis persistem entre células.

• Variáveis precisam ser criadas antes de serem usadas.

• Variáveis podem ser usadas em operações.

• Use um índice para pegar um único caracter de uma string.

• Use uma fatia para pegar uma substring.

• Use a função embutida len para encontrar o comprimento de uma string.

• Python é case-sensitive.

• Use nomes informativos para variáveis.