Um livro sobre dados, Capítulo 4: Onde programar, Variáveis e Operações

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neurondsai

7 min readSep 20, 2022

Onde programar em Python?

Começando a aprender Python e não sabe onde programar?

Que pergunta idiota… você deve estar pensando: “Se eu vou programar em Python, obviamente vou usar o Python…” Sinto lhe informar mas as coisas não são bem assim…

Sim, você pode escrever seus códigos direto no Python, mas essa opção é extremamente ineficiente, improdutiva e complexa. Para facilitar a arte de escrever códigos, existem diversos softwares que auxiliam nesse processo, e vários desse são reunidos nos chamados IDEs.

o que são IDEs?

IDEs (integral development enviroment) são ambientes de desenvolvimento integrado, ou seja, pacotes de software combinados para criar um ambiente ideal para a construção de códigos. Um jeito intuitivo de entender os IDEs é pensar neles como a sua sala de estudos ou trabalho, uma sala é uma sala e você pode trabalhar em qualquer lugar, entretanto ter a disposição um ar condicionado, uma cadeira confortável e um ambiente sem barulho aumentam em muito a sua produtividade, assim os IDEs apresentam várias ferramentas para facilitar a vida do programador:

Código fonte: destaque da sintaxe com indicadores visuais(normalmente variando a cor das palavras) e recursos de preenchimento automatizado, o que ajuda a identificar e corrigir palavras chaves, tipos de variáveis, etc.
Execução de testes automatizados: facilitando encontrar erros durante a escrita do código.
Debugger: capaz de identificar e mostrar a posição dos erros.

Mas… onde programar?

Existem dezenas de IDEs otimizados para as mais diversas áreas; IDLE, PyCharm, Visual Studio Code, Sublime Text, Atom, Spyder, PyDev, Thonny, Wing… Todavia, neste artigo vamos nos limitar a duas das melhores opções para quem trabalha com ciência de dados e machine learning: Jupyter Notebook e Google Colab.

Jupyter Network é sem dúvidas o queridinho da comunidade, uma das principais escolhas dos programadores de data science, graças a sua interface fácil e intuitiva, é um ambiente perfeito para iniciantes em Python. Além disso, trabalha bem com grandes conjuntos de dados, apresenta uma ótima estética para o código e (muito importante essa parte) é totalmente gratuito!

Por outro lado, o Google Colab, por ser muito baseado no Jupyter, apresenta a maioria dessas vantagens com um diferencial: enquanto no Jupyter o sistema e os códigos rodam no próprio computador, funcionando de forma completamente local, no Colab eles rodam na nuvem, ou seja, em computadores da Google. Isso garante a esse sistema várias vantagens, como a possibilidade de autosave e backups, a maior facilidade para compartilhar códigos entre seus computadores e outras pessoas e o fato de que você não precisa ocupar a memória do seu computador com arquivos e downloads do sistema. Por ser uma plataforma online, o Google Colab permite ao usuário programar sem ter de baixar nada em seu computador, além de facilitar o compartilhamento de dados uma vez que quem recebe os arquivos não precisa ter nada instalado, entretanto, ao trabalhar com dados sensíveis, não aconselhamos o uso do Colab uma vez que o sistema de Nuvem reduz a segurança de seus dados em relação aos IDEs tradicionais nos quais os dados ficam restritos ao sistema do computador.

Em síntese ambas as opções são ótimas para iniciantes ou para quem já possui algum conhecimento de programação, mas ainda existem muitas outras e é sempre aconselhável experimentar novos IDEs até achar aquele que você acha mais confortável, eficiente e adaptado às suas necessidades.

Variáveis

Agora que vossas senhorias já tem conhecimento da existência de IDEs, podemos começar a falar sobre Python e por onde começar a fazer mágica… quer dizer ciência.

As variáveis são a base para qualquer programa, a mais simples e principal ferramenta de qualquer linguagem de programação, os primeiros passos dos programadores novatos… mas… o que catapinbas é uma variável?!?

Bem… varia…

O que são?

É difícil definir de maneira exata o que são as variáveis, entretanto, de maneira didática pode-se dizer que são como caixas em que você guarda um objeto e bota uma etiqueta nomeando esse objeto. Na vida real você pode botar livros, brinquedos ou roupas em uma caixa, já na programação você não possui livros, brinquedos ou roupas, mas dados. Assim, em uma variável guardamos dados, dizemos que atribuímos um valor a uma variável e esse valor pode ser qualquer coisa, um número, uma letra, um nome, etc.

Veja o exemplo:

Primeiro nós definimos duas variáveis nome e profissão atribuindo respectivamente os valores “Bruce Wayne” e “Batman”. Depois usando a função print pedimos ao computador que escrevesse essas variáveis, assim o computador buscou em seu guarda-roupa digital as caixas “nome” e “profissão” e nos entregou o que estava lá dentro: Bruce Wayne e Batman.

Tipos de variáveis

Você leitor atento provavelmente notou as aspas nos valores atribuídos no exemplo anterior e curioso como só você é, deve estar se perguntando porquê elas estão ali, pois bem, elas servem para definir o tipo da variável em questão, nesse caso string. Nem todas as variáveis são iguais, na verdade existem vários tipos delas, sendo os principais

String: (str) palavras e frases, escritas entre “ “ ou ‘ ‘, note que um número também pode ser uma string se escrito entre aspas simples ou dupla.
Integer: (int) números inteiros.
Float: (float) números com casas decimais, note que Python é um programa feito usando a língua inglesa como base, então não usa vírgula para separar a parte inteira da parte decimal, mas ponto.
Boolean: (bool) variável lógica, armazena True ou False(0, 1), ou seja verdadeiro ou falso.

Para descobrir o tipo da variável usa-se a função type() colocando o nome da variável que deseja verificar entre os parênteses.

para mudar o tipo de uma variável basta digitar nome da variável = tipo desejado(nome da variável), mudando as partes em negrito pela variável e o tipo que você quer que ela assuma, note que uma palavra ou letra não pode virar uma integer ou float por motivos óbvios, então nem sempre é possível fazer a mudança do tipo da variável.

Input

Outra possibilidade interessante e muito útil que o Python oferece é a de o leitor do código interagir com ele. Por meio da função input() você pode pedir ao leitor para atribuir um valor a determinada variável.

Nome da variável = input(“mensagem para o leitor”), substituindo as áreas em negrito você pode nomear uma variável, enviar instruções de preenchimento ao leitor e o leitor então poderá atribuir um valor a ela.

Note que você pode especificar o tipo da variável a ser inserida,como foi feito no segundo caso exemplificado acima, caso o tipo da variável não seja especificado o tipo padrão é string.

Operações

Não, não estamos falando sobre operações médicas, ainda não dá para fazer cirurgias no Python… Ainda! Eu acho…. Piadas sem graça a parte, o Python é muito útil para realizar operações matemáticas e lógicas. Operações muito complexas podem exigir o uso de bibliotecas, que veremos em um próximo artigo(como operações matriciais), mas essas operações simples são realizadas sem maiores complicações:

Operações Matemáticas:

Soma: a + b, simples não? “a” e “b” são variáveis que você deseja somar e “+” o símbolo reservado para a ação somar.
Subtração: a — b
Multiplicação: a * b
Divisão: a / b
exponencial: a ** b, aqui vale recordar as aulas de raiz quadrada do fundamental, e lembrar que raiz quadrada de 3 é o mesmo que 3 elevado a ½, assim a raiz enésima de a em Python fica a ** (1/n).
Resto da divisão: a % b -> no caso de a ser divisível por b, espera-se que o resultado seja 0.
ordem das operações: as operações seguem a ordem padrão da matemática; parênteses, expoentes, multiplicação e divisão, adição e subtração.