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Python ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como calcular desvio padrão em Python - Python para Matemática e Estatística

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Em Matemática e Estatística, o Desvio padrão (em inglês: Standard Deviation) é uma medida de dispersão, ou seja, é uma medida que indica o quanto um conjunto de dados é uniforme. Quando o desvio padrão é baixo, isso quer dizer que os dados do conjunto estão mais próximos da média.

Como calcular o desvio padrão de um conjunto de dados? Vamos começar analisando a fórmula mais difundida na matemática e na estatística:

\[\sigma = \sqrt{ \frac{\sum_{i=1}^N (x_i -\mu)^2}{N}}\]

Onde:

a) __$\sigma__$ é o desvio;
b) __$x_i__$ é um valor qualquer no conjunto de dados na posição i;
c) __$\mu__$ é a média aritmética dos valores do conjunto de dados;
d) N é a quantidade de valores no conjunto.

O somatório dentro da raiz quadrada nos diz que devemos somar todos os elementos do conjunto, desde a posição 1 até a posição n, subtrair cada valor pela média do conjunto e elevar ao quadrado. Obtida a soma, nós a dividimos pelo tamanho do conjunto.

Veja o código Python completo que obtém o desvio padrão a partir de um conjunto de dados contendo quatro valores:

# precisamos importar o módulo Math
import math

# função principal do programa
def main():
  # conjunto dos dados
  conjunto = [10, 30, 90, 30]
  soma = 0.0 # soma dos elementos
  desvio_padrao = 0.0 # desvio padrão
  tam = len(conjunto) # tamanho dos dados

  # vamos somar todos os elementos
  for i in range(0, tam):
    soma = soma + conjunto[i]
  
  # agora obtemos a média do conjunto de dados    
  media = soma / tam

  # e finalmente obtemos o desvio padrão
  for i in range(0, tam):
    desvio_padrao = desvio_padrao + math.pow(conjunto[i] - media, 2)
    
  # mostramos o resultado
  print("Desvio Padrão Populacional: {0}".format(math.sqrt(desvio_padrao / tam)))
  print("Desvio Padrão Amostral: {0}".format(math.sqrt(desvio_padrao / (tam - 1))))
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Desvio Padrão Populacional: 30.0
Desvio Padrão Amostral: 34.64101615137755

Veja que, para calcular o Desvio Padrão Populacional, nós dividimos o somatório pela quantidade de elementos no conjunto, enquanto, para calcular o Desvio Padrão Amostral, nós dividimos o somatório pela quantidade de elementos - 1 (cuidado com a divisão por zero no caso de um conjunto com apenas um elemento).


C# ::: Windows Forms ::: TextBox

C# Windows Forms Avançado - Como rolar as linhas de um TextBox para o topo (parte superior) usando a API do Windows

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Em algumas situações gostaríamos de rolar para cima o conteúdo de um TextBox de múltiplas. Para isso podemos usar a API do Windows, mais especificamente a mensagem WM_VSCROLL com o valor SB_TOP para seu parâmetro wParam. O valor do parâmetro lParam é zero.

Veja um trecho de código que rola para cima o conteúdo de um TextBox. Antes de executar este exemplo, tenha a certeza de ter um TextBox de múltiplas, com barras de rolagem e conteúdo que force o aparecimento das barras de rolagem.

Comece adicionando a linha:

using System.Runtime.InteropServices;

na seção de usings do seu formulário ou classe. Em seguida adicione o trecho de código abaixo no corpo da classe, como um método:

[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage", 
  CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
private static extern IntPtr SendMessage(IntPtr hWnd, uint Msg, 
  IntPtr wParam, IntPtr lParam);

Finalmente coloque o código abaixo no evento Click de um botão:

private void button2_Click(object sender, EventArgs e){
  // antes de executar este exemplo certifique-se de que
  // a propriedade Multiline do TextBox esteja definida
  // como true e a propriedade ScrollBars contenha o valor
  // Vertical ou Both
  textBox1.Multiline = true;
  textBox1.ScrollBars = ScrollBars.Vertical;
    
  // constante para a mensagem WM_VSCROLL
  const uint WM_VSCROLL = 0x115;
  // constante para o parâmetro wParam
  const int SB_TOP = 6;
  
  // handle para a caixa de texto
  IntPtr handle = textBox1.Handle;
  IntPtr wParam = (IntPtr)SB_TOP;
  IntPtr lParam = IntPtr.Zero;
  
  // vamos fazer com que o TextBox role para o topo (parte superior)
  SendMessage(textBox1.Handle, WM_VSCROLL, wParam, lParam);
}



Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Strings e Caracteres

Exercícios Resolvidos de Python - Como retornar o código ASCII associado a um caractere em Python - Ler um caractere e retornar o código ASCII correspondente

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Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa Python que pede para o usuário informar um caractere (letra ou número) e mostre o código ASCII correspondente.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe um caractere: A
Você informou o caractere: A
O código ASCII correspondente é: 65
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício em Python:

# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar uma letra, símbolo ou pontuação
  caractere = input("Informe um caractere: ")
    
  # agora vamos obter o código ASCII correspondente
  codigo = ord(caractere)
    
  # e mostramos o resultado
  print("Você informou o caractere: {0}".format(caractere))
  print("O código ASCII correspondente é: {0}".format(codigo))
    
if __name__== "__main__":
  main()

O Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação (do inglês American Standard Code for Information Interchange - ASCII, pronunciado [áski]) é um sistema de representação de letras, algarismos e sinais de pontuação e de controle, através de um sinal codificado em forma de código binário (cadeias de bits formada por vários 0 e 1), desenvolvido a partir de 1960, que representa um conjunto de 128 sinais: 95 sinais gráficos (letras do alfabeto latino, algarismos arábicos, sinais de pontuação e sinais matemáticos) e 33 sinais de controle, utilizando 7 bits para representar todos os seus símbolos.


C ::: Dicas & Truques ::: Recursão (Recursividade)

Como somar os elementos de um vetor em C usando uma função recursiva - Linguagem C para iniciantes

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Em algumas ocasiões ficamos imaginando o que pode ser feito com os métodos e funções recursivas. A resposta é: praticamente tudo.

Veja abaixo um programa C completo no qual eu mostro como escrever uma função recursiva que recebe um array e mostra a soma de seus elementos (lembre-se de que um array é o mesmo que vetor, ou seja, uma matriz de uma linha e várias colunas):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// função recursiva para somar todos os elementos de um array
int somar(int indice, int tamanho, int vetor[]){
  // o caso base...hora de encerrar a recursividade
  if(indice == (tamanho - 1)){
    return vetor[indice];
  }
  else{
    // ainda não é o caso base? vamos fazer uma nova chamada à função somar()
    return vetor[indice] + somar(indice + 1, 10, vetor);
  }
}

// função principal do programa
int main(int argc, char *argv[]){
  // vamos declarar um array de 10 elementos
  int valores[10];
  int i, soma;

  // vamos pedir ao usuário para informar os valores para o vetor
  for(i = 0; i < 10; i++){
    printf("Informe o valor do elemento %d: ", i);
    scanf("%d", &valores[i]); 
  }

  // vamos efetuar uma chamada à função recursiva somar();
  // nota que estamos passando o índice inicial, o tamanho do
  // array e o array em si
  soma = somar(0, 10, valores);
  printf("\nA soma dos elementos è: %d", soma);
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executarmos este código C nós teremos o seguinte resultado:

Informe o valor do elemento 0: 7
Informe o valor do elemento 1: 3
Informe o valor do elemento 2: 1
Informe o valor do elemento 3: 3
Informe o valor do elemento 4: 8
Informe o valor do elemento 5: 9
Informe o valor do elemento 6: 4
Informe o valor do elemento 7: 3
Informe o valor do elemento 8: 2
Informe o valor do elemento 9: 6

A soma dos elementos é: 46


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