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E-Book 650 Dicas, Truques e Exercícios Resolvidos de Python - PDF com 1.200 páginas
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Python ::: NumPy Python Library (Biblioteca Python NumPy) ::: Números Aleatórios, Números Randômicos, Amostras Aleatórias, Amostras Randômicas

Como gerar um número randômico em Python usando a função rand() do módulo random da NumPy

Quantidade de visualizações: 741 vezes
Em algumas situações nós precisamos gerar um número aleatório na faixa de 0 e 1 (não incluído). Para isso nós podemos usar a função rand() do módulo random da biblioteca NumPy do Python. Veja um exemplo:

# importamos o módulo random da biblioteca NumPy
import numpy as np

# método principal
def main():
  # vamos gerar um número decimal aleatório de 0 (incluído) 
  # à 1 (não incluído) 
  valor = np.random.rand()
  print("O número sorteado foi: {0}".format(valor)) 
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O número sorteado foi: 0.2037063569952866

Note que o número retornado pela função rand() é um float com uma precisão semelhante ao double em outras linguagens de programação.

Veja agora uma modificação deste código para gerar 10 números aleatórios:

# importamos o módulo random da biblioteca NumPy
import numpy as np

# método principal
def main():
  # vamos gerar 10 números decimais aleatórios de 0 (incluído) 
  # à 1 (não incluído) 
  for i in range(10):
    valor = np.random.rand()
    print("O número sorteado foi: {0}".format(valor)) 
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O número sorteado foi: 0.57920714427429
O número sorteado foi: 0.06329414607318185
O número sorteado foi: 0.12184477988071851
O número sorteado foi: 0.5410663009618577
O número sorteado foi: 0.790229323250604
O número sorteado foi: 0.4733277307431061
O número sorteado foi: 0.7669969432159425
O número sorteado foi: 0.6934927410217504
O número sorteado foi: 0.13216036543343856
O número sorteado foi: 0.6958612722883786


Python ::: Dicas & Truques ::: Geometria, Trigonometria e Figuras Geométricas

Como calcular a equação reduzida da reta em Python dados dois pontos pertencentes à reta

Quantidade de visualizações: 3371 vezes
Nesta dica de Python veremos como calcular a equação reduzida da reta quando temos dois pontos pertencentes à esta reta. Não, nessa dica não vamos calcular a equação geral da reta, apenas a equação reduzida. Em outras dicas do site você encontra como como isso pode ser feito.

Para relembrar: a equação reduzida da reta é y = mx + n, em que x e y são, respectivamente, a variável independente e a variável dependente; m é o coeficiente angular, e n é o coeficiente linear. Além disso, m e n são números reais. Com a equação reduzida da reta, é possível calcular quais são os pontos que pertencem a essa reta e quais não pertencem.

Vamos começar então analisando a seguinte figura, na qual temos dois pontos que pertencem à uma reta:



Note que a reta da figura passa pelos pontos A(5, 5) e B(9, 2). Então, uma vez que já temos os dois pontos, já podemos calcular a equação reduzida da reta. Veja o código Python completo para esta tarefa:

# método principal
def main():
  # vamos ler as coordenadas do primeiro ponto
  x1 = float(input("Coordenada x do primeiro ponto: "))
  y1 = float(input("Coordenada y do primeiro ponto: "))
  
  # vamos ler as coordenadas do segundo ponto
  x2 = float(input("Coordenada x do segundo ponto: "))
  y2 = float(input("Coordenada y do segundo ponto: "))
 
  sinal = "+"
  # vamos calcular o coeficiente angular da reta
  m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
  # vamos calcular o coeficiente linear
  n = y1 - (m * x1)
 
  # coeficiente linear menor que zero? O sinal será negativo
  if (n < 0):
    sinal = "-"
    n = n * -1
  
  # mostra a equação reduzida da reta
  print("Equação reduzida: y = %.2fx %s %.2f" % (m, sinal, n))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro ponto: 5
Coordenada y do primeiro ponto: 5
Coordenada x do segundo ponto: 9
Coordenada y do segundo ponto: 2
Equação reduzida: y = -0,75x + 8,75

Para testarmos se nossa equação reduzida da reta está realmente correta, considere o valor 3 para o eixo x da imagem acima. Ao efetuarmos o cálculo:

>> y = (-0.75 * 3) + 8.75
y = 6.5000

temos o valor 6.5 para o eixo y, o que faz com que o novo ponto caia exatamente em cima da reta considerada na imagem.


Java ::: Classes e Componentes ::: JComboBox

Como classificar os itens de um JComboBox do Java Swing em ordem alfabética

Quantidade de visualizações: 10672 vezes
Este exemplo mostra como ordenar os itens de um JComboBox do Java Swing. A melhor forma de fazer isso é ordenando o array de strings antes de passá-lo para o construtor da classe JComboBox.
Se novos itens forem inseridos em tempo de execução, a melhor saída é extender a classe DefaultComboBoxModel e fornecer tal funcionalidade.

Veja o código Java completo para o exemplo:

package estudos;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.util.*;

public class Estudos extends JFrame{
  public Estudos(){
    super("A classe JComboBox");
    
    Container c = getContentPane();
    c.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
    
    // Cria o array que armazenará os itens do
    // combo box
    String[] nomes = {"Osmar", "Cristina", "Antônio",
      "Marcela", "Joaquim"};  
 
    // ordena os itens
    Arrays.sort(nomes);

    // Cria o JComboBox
    JComboBox combo = new JComboBox(nomes);

    // Adiciona o JComboBox à janela
    c.add(combo);

    setSize(350, 250);
    setVisible(true);
  }
  
  public static void main(String args[]){
    Estudos app = new Estudos();
    app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  }
}



Java ::: Coleções (Collections) ::: HashMap

Como retornar a quantidade de mapeamentos (chave-valor) em um HashMap do Java usando o método size()

Quantidade de visualizações: 7998 vezes
Em algumas situações precisamos saber a quantidade de mapeamentos (chave-valor) contidos em um HashMap. Para isso nós podemos usar o método size(). Veja o exemplo:

import java.util.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    
    // vamos criar uma instância de HashMap
    HashMap<Integer, String> clientes = new HashMap<Integer, String>();

    // vamos adicionar três chaves e seus valores
    clientes.put(new Integer(1), "Osmar J. Silva");
    clientes.put(new Integer(2), "Salvador Miranda de Andrade");
    clientes.put(new Integer(3), "Marcos da Costa Santos");
      
    // vamos obter a quantidade de mapeamentos neste HashMap
    int quant = clientes.size();

    // vamos exibir o resultado
    System.out.println("Este HashMap contém " + quant +
      " mapeamentos.");    

    System.exit(0);
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Este HashMap contém 3 mapeamentos.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Laços de Repetição

Exercícios Resolvidos de Java - Escreva um programa Java que usa o laço for para desenhar um padrão de diamante de estrelas

Quantidade de visualizações: 1432 vezes
Exercício Resolvido de Java - Escreva um programa Java que usa o laço for para desenhar um padrão de diamante de estrelas

Pergunta/Tarefa:

Neste exercício para a prática da linguagem Java você deverá usar o laço for para desenhar o famoso padrão de diamante de estrelas. Você pode também usar o laço while, se assim você o desejar.

O programa deverá pedir que o usuário informe a quantidade de linhas que marcará a metade do diamante.

Seu programa deve apresentar a seguinte saída:

Informe a quantidade de linhas: 5
    *
   ***
  *****
 *******
*********
 *******
  *****
   ***
    *
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício em Java:

package exercicio;

import java.util.Scanner;

public class Exercicio {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos usar um objeto Scanner para ler a entrada do usuário
    Scanner leitura = new Scanner(System.in);
    
    // vamos pedir a quantidade de linhas 
    System.out.print("Informe a quantidade de linhas: ");
    // vamos ler a entrada do usuário
    int linhas = Integer.parseInt(leitura.nextLine());
    
    int estrelas = 1; // começamos com uma estrela (no topo do diamante)
    int espacos = linhas - 1; // se linhas for igual a 5 nós começamos
    // com 4 espaços
    
    // repete duas vezes a quantidade de linhas informadas
    for(int i = 1; i < linhas * 2; i++){
      // vamos imprimir os espaços
      for(int j = 1; j <= espacos; j++){
        System.out.print(" ");
      }
        
      // agora vamos imprimir estrelas
      for(int j = 1; j < estrelas * 2; j++){
        System.out.print("*");
      }
		    
      // passamos para a próxima linha
      System.out.println();
        
      if(i < linhas){ // é a parte superior do diamante
        espacos--; // diminui os espaços
        estrelas++; // e aumenta as estrelas
      }
      else{ // é a parte inferior do diamente
        espacos++; // aumenta os espaços
        estrelas--; // e diminui as estrelas
      }
    }
  }
}



C ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como escrever uma função strtoupper() em C para transformar uma palavra inteira em letras maiúsculas

Quantidade de visualizações: 9053 vezes
A linguagem C padrão não possui uma função para transformar
todas as letras de uma palavra, frase ou texto em maiúsculas, embora alguns compiladores a forneça.

O que temos em C padrão é a função:

	
int toupper(int c);
que permite transformar um caractere em seu correspondente
maiúsculo. Podemos tirar vantagem disso e escrever uma
função strtoupper().

Veja a listagem logo abaixo (uma boa oportunidade para praticar ponteiros em C):

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

void strtoupper(char *string){
  while(*string){
    *string = toupper(*string);
    string++;
  }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  char frase[] = "Programando em C";
  printf("Frase normal: %s\n", frase);
  
  strtoupper(frase);
  
  printf("Em letras maiusculas: %s\n\n", frase);
  
  system("PAUSE");	
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Frase normal: Programando em C
Em letras maiusculas: PROGRAMANDO EM C


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Ordenação e Pesquisa (Busca)

Exercícios Resolvidos de Java - Como usar a Ordenação da Bolha em Java para ordenar os valores de um vetor em ordem crescente ou decrescente

Quantidade de visualizações: 3726 vezes
Pergunta/Tarefa:

A Ordenação da Bolha, ou ordenação por flutuação (literalmente "por bolha"), também chamada de Bubble Sort, é um algoritmo de ordenação dos mais simples. A ideia é percorrer o array diversas vezes, a cada passagem fazendo flutuar para o topo o maior elemento da sequência. Essa movimentação lembra a forma como as bolhas em um tanque de água procuram seu próprio nível, e disso vem o nome do algoritmo.

No melhor caso, o algoritmo executa n operações relevantes, onde n representa o número de elementos do vetor. No pior caso, são feitas n2 operações. A complexidade desse algoritmo é de ordem quadrática. Por isso, ele não é recomendado para programas que precisem de velocidade e operem com quantidade elevada de dados.

Escreva um programa Java que declara, constrói um vetor de 10 inteiros e peça para o usuário informar os valores de seus elementos. Em seguida use a ordenação da bolha para ordenar os elementos em ordem crescente.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o valor para o índice 0: 84
Informe o valor para o índice 1: 23
Informe o valor para o índice 2: 9
Informe o valor para o índice 3: 5
Informe o valor para o índice 4: 11
Informe o valor para o índice 5: 3
Informe o valor para o índice 6: 50
Informe o valor para o índice 7: 7
Informe o valor para o índice 8: 2
Informe o valor para o índice 9: 73

O array informado foi:

84   23   9   5   11   3   50   7   2   73   

O array ordenado é:

2   3   5   7   9   11   23   50   73   84
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos declarar e construir um vetor de 10 elementos
    int valores[] = new int[10];
    
    // para ler a entrada do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos pedir que o usuário informe os valores
    for(int i = 0; i < valores.length; i++){
      System.out.print("Informe o valor para o índice " + i + ": ");
      valores[i] = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    }
    
    // vamos mostrar o vetor informado
    System.out.println("\nO array informado foi:\n");
    for(int i = 0; i < valores.length; i++){
      System.out.print(valores[i] + "   ");
    }
    
    // vamos ordenar os elementos do vetor usando a ordenação da bolha
    // laço externo de trás para frente
    for(int i = valores.length - 1; i > 1; i--){
      for(int j = 0; j < i; j++){ // laço interno vai no fluxo normal
        if(valores[j] > valores[j + 1]){ // temos que trocá-los de lugar 
          int temp = valores[j];
          valores[j] = valores[j + 1];
          valores[j + 1] = temp;
        }
      }
    }
    
    // vamos exibir o vetor já ordenado
    System.out.println("\n\nO array ordenado é:\n");
    for(int i = 0; i < valores.length; i++){
      System.out.print(valores[i] + "   ");
    }
    
    System.out.println("\n");
  }
}



PHP ::: Dicas & Truques ::: Programação Orientada a Objetos

Programação Orientada a Objetos em PHP - Aprenda a criar e usar métodos e classes abstratas em PHP

Quantidade de visualizações: 10901 vezes
À medida que começamos a usar programação orientada a objetos em PHP algumas situações interessantes podem surgir, tais como o uso de métodos e classes abstratas.

As classes e métodos abstratos podem ser usados por uma série de razões. Eis as que considero mais importantes:

a) - Um classe abstrata não permite que criemos novas instâncias da mesma. Veja:

<?
  // Uma classe Boleto abstrata
  abstract class Boleto{

  }

  // vamos criar um novo objeto desta classe
  $b = new Boleto();
?>


Ao executarmos este código teremos a seguinte mensagem de erro:

Fatal error: Cannot instantiate abstract class Boleto in ...

A vantagem de termos uma classe que não pode ser instanciada é que podemos usá-la como classe base em um código envolvendo poliformismo (no momento que escrevo este artigo não vejo como implementar polimorfismo em PHP. Me pergunto se isso é possível em linguagens de tipos dinâmicos).

b) - Qualquer classe que contenha um ou mais métodos abstratos também precisa se declarar abstrata. Como um método abstrato não pode conter implementação, ao forçar a classe a ser abstrata também, as classes derivadas terão a obrigação de implementar tal método. Veja um trecho de código no qual criamos uma classe normal contendo um método abstrato:

<?
  // Uma classe Boleto não-abstrata
  class Boleto{
    // um método abstrato
    public abstract function imprimir($dados);
  }
?>

Ao executarmos este código teremos a seguinte mensagem de erro:

Fatal error: Class Boleto contains 1 abstract method and must therefore be declared abstract or implement the remaining methods (Boleto::imprimir) in ...

Ao marcarmos a classe como abstract esta mensagem de erro desaparecerá.

c) - Uma classe que herda de uma classe derivada deve, obrigatoriamente, fornecer implementação para todos os métodos abstratos herdados. Veja o trecho de código no qual temos uma classe Boleto e uma classe BoletoBradesco:

<?
  // Uma classe Boleto abstrata
  abstract class Boleto{
    // um método abstrato
    public abstract function imprimir($dados);
  }
 
  // vamos herdar da classe Boleto
  class BoletoBradesco extends Boleto{

  }
?>

A mensagem de erro aqui é a mesma quando temos métodos abstratos em uma classe mas não a declaramos como abstrata. Basta fornecer a implementação para o método imprimir e a mensagem de erro desaparece:

<?
  // Uma classe Boleto abstrata
  abstract class Boleto{
    // um método abstrato
    public abstract function imprimir($dados);
  }
 
  // vamos herdar da classe Boleto
  class BoletoBradesco extends Boleto{
    public function imprimir($dados){
      echo "Imprimindo o boleto: " . $dados; 
    }
  }

  // vamos criar um objeto da classe BoletoBradesco
  $b = new BoletoBradesco();
  // vamos imprimir o boleto
  $b->imprimir("Dados do boleto");
?>

d) - Um método marcado como abstract não pode conter implementação, ou seja, a implementação será feita pelas classes derivadas. Veja:

<?
  // Uma classe Boleto abstrata
  abstract class Boleto{
    // um método abstrato que não deveria conter implementação
    public abstract function imprimir($dados){
      echo "Isso vai dar um erro daqueles!";
    }
  }
?>

Ao tentarmos executar este trecho de código teremos a seguinte mensagem de erro:

Fatal error: Abstract function Boleto::imprimir() cannot contain body in ...

Bastará remover a implementação do método que a mensagem de erro desaparecerá.


Java ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

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

Quantidade de visualizações: 3014 vezes
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 Java completo que obtém o desvio padrão a partir de um conjunto de dados contendo quatro valores:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    // conjunto dos dados
    double conjunto[] = {10, 30, 90, 30};
    double soma = 0.0; // soma dos elementos
    double desvioPadrao = 0.0; // desvio padrão
    int tam = conjunto.length; // tamanho dos dados

    // vamos somar todos os elementos
    for(int i = 0; i < tam; i++){
      soma = soma + conjunto[i];
    }

    // agora obtemos a média do conjunto de dados    
    double media = soma / tam;

    // e finalmente obtemos o desvio padrão
    for(int i = 0; i < tam; i++){
      desvioPadrao = desvioPadrao + Math.pow(conjunto[i] - media, 2);
    }
    
    // mostramos o resultado
    System.out.println("Desvio Padrão Populacional: " + 
      Math.sqrt(desvioPadrao / tam));
    System.out.println("Desvio Padrão Amostral: " + 
      Math.sqrt(desvioPadrao / (tam - 1)));
  }
}

Ao executar este código Java 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).


PHP ::: Fundamentos da Linguagem ::: Métodos, Procedimentos e Funções

Como usar funções e variáveis globais em PHP

Quantidade de visualizações: 38731 vezes
Por padrão, variáveis definidas a nível de página, ou seja, variáveis globais, não podem ser acessadas a partir de uma função. Veja um exemplo:

<?
  // variável global
  $usuario = "Osmar";
  
  function exibir(){
    echo $usuario; // acessa a variável gloal
  }
  
  // chama a função
  exibir();
?>

Ao executar este exemplo teremos o seguinte resultado:

Notice: Undefined variable: usuario in 
xxx/estudos.php on line 6


Para contornar este problema, temos que empregar a palavra-chave global seguida pelo nome da variável global que queremos acessar. Veja:

<?
  // variável global
  $usuario = "Osmar";
  
  function exibir(){
    // permite acesso à variável global
    global $usuario;
	
    echo $usuario; // acessa a variável gloal
  }
  
  // chama a função
  exibir();
?>

Ao executarmos o código novamente, percebemos que o resultado é o esperado. Outra forma de acessar variáveis globais a partir de uma função é usando $GLOBALS. Veja:

<?
  // variável global
  $usuario = "Osmar";
  
  function exibir(){
    echo $GLOBALS['usuario']; // acessa a variável global
  }
  
  // chama a função
  exibir();
?>


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