Apostila em PDF Programação em Python orientação a objetos - Curso PY-14 da Caelum. PDF

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Summary

Apostila em PDF Programação em Python orientação a objetos - Curso PY-14 da Caelum....

Description

Caelum

Sumário

Sumário 1ComoaprenderPython

1

1.1Oqueérealmenteimportante?

1

1.2Sobreosexercícios

1

1.3Tirandodúvidaseindoalém

2

2OqueéPython

3

2.1Python

3

2.2BreveHistória

3

2.3Interpretador

4

2.4Qualversãoutilizar?

5

2.5Download

6

2.6Cpython,Jython,IronPython?

6

2.7PEP-Oquesãoepraqueservem

7

2.8Ondeusareobjetivos

7

2.9Primeiroprograma

8

2.10ModoInterativo

8

2.11ModoScript

9

2.12Exercício:Modificandooprograma

11

2.13Oquepodedarerrado?

11

3Variáveisetiposembutidos

14

3.1Tiposembutidos(built-ins)

14

3.2Variáveis

15

3.3Parasabermais:Nomesdevariáveis

16

3.4Instruções

17

3.5OperadoresAritméticos

18

3.6Strings

19

3.7Entradadousuário

20

3.8Constantes

22

3.9Comandoif

25

Sumário

Caelum

3.10Convertendoumastringparainteiro

26

3.11Ocomandoelif

27

3.12Exercícios-Jogodaadivinhação

28

3.13Comandowhile

30

3.14Exercícios-Jogocomwhile

32

3.15Comandofor

34

3.16Exercícios-Utilizandoofornojogo

35

4IntroduçãoaoPycharm

37

4.1IDE

37

4.2Pycharm

38

4.3DownloadeInstalaçãodoPyCharm

39

4.4CriandoumProjeto

40

4.5Executandocódigo

42

4.6PrincipaisAtalhos

43

5Estruturadedados

44

5.1Exercícios:JogodaForca

48

5.2Sequências

51

5.3Conjuntos

56

5.4Dicionários

57

5.5Exercícios:Estruturadedados

59

6Funções

63

6.1Oqueéumafunção?

63

6.2ParâmetrosdeFunção

64

6.3Funçãocomretorno

65

6.4Retornandomúltiplosvalores

66

6.5Exercícios:Funções

67

6.6Númeroarbitráriodeparâmetros(*args)

68

6.7Númeroarbitráriodechaves(**kwargs)

69

6.8Exercício-*argse**kwargs

70

6.9Exercício-Funçãojogar()

71

6.10Móduloseocomandoimport

72

7Arquivos

73

7.1Escritadeumarquivo

73

7.2Fechandoumarquivo

74

7.3Escrevendopalavrasemnovaslinhas

74

7.4Exercícios

75

Caelum

Sumário

7.5Lendoumarquivo

76

7.6Lendolinhaporlinhadoarquivo

77

7.7Gerandoumnúmeroaleatório

78

7.8Exercícios-Leituradearquivos

79

7.9Parasabermais-comandowith

81

7.10Melhorandonossocódigo

81

7.11Exercício-RefatorandoojogodaForca

82

8OrientaçãoaObjetos

89

8.1Funcionalidades

90

8.2Exercício:Criandoumaconta

91

8.3ClasseseObjetos

92

8.4Construtor

94

8.5Métodos

96

8.6Métodoscomretorno

97

8.7Objetossãoacessadosporreferência

98

8.8Métodotransfere

100

8.9Continuandocomatributos

101

8.10Tudoéobjeto

103

8.11Composição

104

8.12Parasabermais:outrosmétodosdeumaclasse

106

8.13Exercício:PrimeiraclassePython

107

9Modificadoresdeacessoemétodosdeclasse

110

9.1Encapsulamento

113

9.2Atributosdeclasse

117

9.3Métodosdeclasse

120

9.4Parasabermais-Slots

121

9.5Exercícios:

123

10PycharmeOrientaçãoaobjetos

126

10.1CriandoumProjeto

126

10.2Criandoumaclasse

128

10.3Executandocódigo

130

10.4Criandométodos

132

10.5Exercício-CriandoprojetobanconoPyCharm

133

11HerançaePolimorfismo

137

11.1Repetindocódigo?

137

11.2Reescritademétodos

140

Sumário

Caelum

11.3Invocandoométodoreescrito

142

11.4Parasabermais-MétodosMágicos

145

11.5Polimorfismo

145

11.6DuckTyping

149

11.7Exercício:HerançaePolimorfismo

150

11.8ClassesAbstratas

153

11.9Exercícios-classesabstratas

156

12HerançaMúltiplaeInterfaces

158

12.1Problemadodiamante

160

12.2Mix-ins

163

12.3Parasabemais-Tkinter

164

12.4Exercícios-Mix-Ins

165

12.5Interfaces

167

12.6(Opcional)Exercícios-InterfaceseclassesAbstratas

170

13ExceçõeseErros

175

13.1Exceçõesetiposdeerros

180

13.2TratandoExceções

182

13.3Levantandoexceções

183

13.4DefinirumaExceção

184

13.5Parasabermais:finally

185

13.6ÁrvoredeExceções

186

13.7Exercícios:Exceções

187

13.8OutrosErros

190

13.9Parasabermais-depuradordoPython

190

14Collections

191

14.1UserList,UserDicteUserString

191

14.2Parasabermais

193

14.3Collectionsabc

195

14.4ConstruindoumContainer

197

14.5Sized

198

14.6Iterable

198

14.7Exercício:CriandonossaSequência

202

15Apêndice-Python2ouPython3?

206

15.1Quaisasdiferenças?

206

15.2Afunçãoprint()

207

15.3Afunçãoinput()

207

Caelum

Sumário

15.4Divisãodecimal

207

15.5Herança

208

16Apêndice-Instalação

209

16.1InstalandooPythonnoWindows

209

16.2InstalandooPythonnoLinux

213

16.3InstalandooPythonnoMacOS

213

16.4OutrasformasdeutilizaroPython

213

Versão:24.8.11

CAPÍTULO1

COMOAPRENDERPYTHON

1.1OQUEÉREALMENTEIMPORTANTE? Muitoslivros,aopassardoscapítulos,mencionamtodososdetalhesdalinguagem,juntamentecomseus princípios básicos. Isso acaba criando muita confusão, em especial porque o estudante não consegue diferenciarexatamenteoqueéessencialaprendernoinício,daquiloquepodeserdeixadoparaestudar maistarde. Se uma classe abstrata deve ou não ter ao menos um método abstrato, se o if somente aceita argumentosbooleanosetodososdetalhessobreclassesinternas,realmentenãodevemserpreocupações para aquele cujo objetivo primário é aprender Python. Esse tipo de informação será adquirida com o tempoenãoénecessárianoinício. Nestecurso,separamosessasinformaçõesemquadrosespeciais,jáquesãoinformaçõesextras.Ou então,apenascitamosemalgumexercícioedeixamosparaoleitorprocurarinformaçõesadicionais,se fordeseuinteresse. Porfim, faltamencionar algosobrea prática,que devesertratada seriamente:todos osexercícios são muitoimportantes e os desafiospodem ser feitosapós o términodo curso. De qualquermaneira, recomendamosaosalunosestudarememcasaepraticarembastantecódigoevariações.

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1.2SOBREOSEXERCÍCIOS 1COMOAPRENDERPYTHON

1

Os exercícios do curso variam, de práticos até pesquisas na internet, ou mesmo consultas sobre assuntosavançadosemdeterminadostópicos,paraincitaracuriosidadedoaprendiznatecnologia. Existe também, em determinados capítulos, uma série de desafios. Eles focam mais no problema computacionalquenalinguagem,porémsãoumaexcelenteformadetreinarasintaxee,principalmente, familiarizar o aluno com as bibliotecas padrões do Python, além de proporcionar um ganho na velocidadededesenvolvimento.

1.3TIRANDODÚVIDASEINDOALÉM Paratirardúvidasdeexercícios,oudePythonemgeral,recomendamosofórumdoGUJRespostas: http://www.guj.com.br Lásuadúvidaserárespondidaprontamente.OGUJfoifundadopordesenvolvedoresdaCaelume hojecontacommaisdeummilhãodemensagens. Oprincipalrecursooficialparaencontrardocumentação,tutoriaiseatémesmolivrossobrePythoné aPythonSoftwareFoundation(PSF): https://www.python.org/ DestacamostambémapáginadacomunidadenoBrasil: https://python.org.br/ Hátambémfórunsoficiaisdacomunidade: https://python-forum.io/(inglês) https://python.org.br/lista-de-discussoes/(português) Foraisso,sinta-seàvontadeparaentraremcontatocomseuinstrutorparatirartodasasdúvidasque surgiremduranteocurso. Seoquevocêestábuscandosãolivrosdeapoio,sugerimosconheceraeditoraCasadoCódigo: https://www.casadocodigo.com.br/ Hátambémcursosonlinequevãoajudá-loairalém,commuitainteraçãocomosinstrutores: https://www.alura.com.br/

2

1.3TIRANDODÚVIDASEINDOALÉM

CAPÍTULO2

OQUEÉPYTHON

2.1PYTHON Python é uma linguagem de programação interpretada, orientada a objetos, de alto nível e com semântica dinâmica. A simplicidade do Python reduz a manutenção deum programa. Python suporta módulosepacotes,queencorajaaprogramaçãomodularizadaereusodecódigos. É uma das linguagens que mais tem crescido devido sua compatibilidade (roda na maioria dos sistemasoperacionais)ecapacidadedeauxiliaroutraslinguagens.Programascomo Dropbox, Reddit e InstagramsãoescritosemPython.Pythontambéméalinguagemmaispopularparaanálisededadose conquistouacomunidadecientífica. Masantesquevocêsepergunteoquecadaumadessascoisasrealmentesignifica,vamoscomeçara desbravar o mundo Python e entender como funciona essa linguagem de programação que tem conquistadocadavezmaisadeptos.

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2.2BREVEHISTÓRIA Pythonfoicriadaem1990porGuidoVanRossumnoCentrodeMatemáticaStichting(CWI,veja http://www.cwi.nl) na Holanda como uma sucessora da linguagem ABC. Guido é lembrado como o principalautordePython,masoutrosprogramadoresajudaramcommuitascontribuições. AlinguagemABCfoidesenhadaparausodenãoprogramadores,maslogodeiníciomostroucertas 2OQUEÉPYTHON

3

limitaçõeserestrições.Amaiorreclamaçãodosprimeirosalunos nãoprogramadoresdessalinguagem era a presença de regras arbitrárias que as linguagens de programação haviam estabelecido tradicionalmente-muitacoisadebaixonívelaindaerafeitaenãoagradouopúblico. Guidoentãoselançounatarefadecriarumalinguagemdescriptsimplesquepossuíssealgumasdas melhores propriedades da ABC. Listas Python, dicionários, declarações básicas e uso obrigatório de indentação-conceitosqueaprenderemosnestecurso-diferenciamPythondalinguagemABC.Guido pretendia que Python fosse uma segunda linguagem para programadores C ou C++ e não uma linguagemprincipalparaprogramadores-oquemaistardesetornouparaosusuáriosdePython. Em1995,GuidocontinuouseutrabalhoemPythonnaCorporationforNationalResearchInitiatives (CNRI, veja http://www.cnri.reston.va.us/) in Reston, Virginia onde ele lançou outras versões da linguagem. Emmaiode2000,GuidoeotimeprincipaldePythonsemudaramparaaBeOpen.comparaformar otimeBeOpenPythonLabs.Emoutubrodomesmoano,otimedaPythonLabssemoveuparaaDigital Creations(hoje,ZopeCorporation,vejahttp://www.zope.org/).Em2001,aPythonSoftwareFoundation (PSF,vejahttp://www.python.org/psf/),umaorganizaçãosemfinslucrativos,foiformadaespecialmente paramanteralinguagemehojepossuisuapropriedadeintelectual.AZopeCorporationéummembro patrocinadordaPSF. TodososlançamentosdePythonsãodecódigoaberto(vejahttp://www.opensource.org).

2.3INTERPRETADOR Vocêprovavelmentejáouviuou leuemalgumlugar quePythonéuma linguageminterpretadaou uma linguagem de script. Em certo sentido, também é verdade que Python é tanto uma linguagem interpretadaquantoumalinguagemcompilada.UmcompiladortraduzlinguagemPythonemlinguagem demáquina-códigoPythonétraduzidoemumcódigointermediárioquedeveserexecutadoporuma máquinavirtualconhecidacomoPVM(PythonVirtualMachine).ÉmuitosimilaraoJava-háaindaum jeito de traduzir programas Python em bytecode Java para JVM (Java Virtual Machine) usando a implementaçãoJython. O interpretador faz esta 'tradução' em tempo real para código de máquina, ou seja, em tempo de execução.Já ocompiladortraduz oprograma inteiroemcódigo demáquinade umasóvez eentãoo executa,criandoumarquivoquepodeserrodado(executável).Ocompiladorgeraumrelatóriodeerros (casoselesexistam)eointerpretadorinterrompeatraduçãoquandoencontraumprimeiroerro. Em geral, o tempo de execução de um código compilado é menor que um interpretado já que o compilado é inteiramente traduzido antes de sua execução. Enquanto o interpretado é traduzido instrução por instrução. Python é uma linguagem interpretada mas, assim como Java, passa por um processodecompilação.UmcódigofonteJavaéprimeiramentecompiladoparaum bytecode edepois 4

2.3INTERPRETADOR

interpretadoporumamáquinavirtual. Mas devemos compilarscript Python? Como compilar? Normalmente, não precisamos fazer nada disso porque o Python está fazendo isso para nós, ou seja, ele faz este passo automaticamente. Na verdade,éointerpretadorPyhton,oCPython.AdiferençaéqueemJavaémaisclaraessaseparação,o programadorcompilaedepoisexecutaocódigo. CPythonéumaimplementaçãodalinguagemPython.Parafacilitaroentendimento,imaginequeé um pacote que vem com um compilador e um interpretador Python (no caso, uma Máquina Virtual Python) além de outras ferramentas para usar e manter o Python. CPython é a implementação de referência(aquevocêinstaladositehttp://python.org).

2.4QUALVERSÃOUTILIZAR? Para quem está começando, a primeira dúvida na hora da instalação é qual versão do Python devemosbaixar.Aqui,dependedoquese desejafazer.OPython3 aindapossuialgumasdesvantagens emrelaçãoaversão2,comoosuportedebibliotecas(queémaisreduzido)epelofatodamaioriadas distribuições Linuxe oMacOS ainda utilizarema versão2 como padrãoem seus sistemas.Porém, o Python3émaismaduroemaisrecomendávelparaouso. ExistemcasosqueexigemoPython2aoinvésdoPython3comoimplementaralgoemumambiente que o programador não controla ou quando precisa utilizar algum pacote/módulo específico que não possui versão compatível com Python3. Vale ressaltar para quem deseja utilizar uma implementação alternativa do Python, como o IronPython ou Jython, que o suporte ao Python3 ainda é bastante limitado. Atualmenteexisteaferramenta 2to3quepermitequecódigoPython3sejageradoapartirdecódigo Python2. Há também a ferramenta 3to2, que visa converter o código Python3 de volta ao código Python2. No entanto, é improvável que o código que faz uso intenso de recursos do Python3 seja convertidocomsucesso.

2.4QUALVERSÃOUTILIZAR?

5

PARASABERMAIS:MÓDULOFUTURE O módulo future do Python2 contém bibliotecas que fazem uma ponte entre as versões anterioreseasmaisrecentes.Bastaimportarebibliotecafuture: >>>import__future__

Paraqueváriasferramentasdisponíveisnaversão3funcionemnaversão2,ouseja,omódulo __future__  permite usar funcionalidades do Python3 no Python2. Mas cuidado, algumas funcionalidades são sobrescritas e é importante sempre checar a documentação: https://docs.python.org/3/library/\_\_future\_\_.html

Optamos pelo uso da versão mais recente para este curso, a versão 3.6, e vamos introduzir as diferençasdaversãoPython2emcomentáriosduranteoscapítulosenosapêndicesdaapostila.

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2.5DOWNLOAD Como dito acima, o Python já vem instalado nos sistemas Linux e Mac OS, mas será necessário fazer o download da última versão (Python 3.6) para acompanhar a apostila. O Python não vem instaladoporpadrãonoWindowseodownloaddeveráserfeitonositehttps://www.python.org/,além dealgumasconfiguraçõesextras(vejaapêndicedestaapostilasobreinstalação).

2.6CPYTHON,JYTHON,IRONPYTHON? ExistemoutrasimplementaçõesdalinguagemcomooJythoneoIronPython.Adiferenç...