Capítulo 4: Estruturas de decisão

Atividade 1: Extensões do Jupyter

Enquanto os módulos e pacotes permitem adicionar funcionalidades ao Python, as extensões permitem adicionar funcionalides ao Jupyter Lab (Ou Jupyter Notebook).

Para instalar as extensões podemos ir no Menu lateral do Jupyter e clicar no ícone em formato de uma peça de quebra cabeças:

Menu de extensões

Muito provavelmente as extensões do Jupyter estarão desativadas. Para ativá-las clique em Enable. Ao clicar no botão diversas extensões irão aparecer no menu DISCOVER, onde você pode pesquisar por novas extensões.

Menu Discovery

Lá você vai encontrar opções como área de busca para pesquisar por extensões. O Link para o repositório (Código fonte) e um botão para instalar a extensão (Botão Install).

Com as extensões podemos adicionar diversas funcionalidades como:

Widgets (Várias extensões)
Suporte ao LaTeX (@jupyter-widgets/jupyterlab-manager)
Criação de diagrama de blocos (jupyterlab-drawio)

Exemplo 1: Instalando a primeira extensão

Muitas extensões tem dependências, portanto, caso você não tenha todas dependências instaladas irá aparecer um aviso de erro. A Figura abaixo mostra o que acontece se você tentar instalar a extensão @jupyterlab/toc.

Nela basicamente diz que eu não tenho instalado na minha máquina o Node.js.

Entre no respositório da extensão jupyterlab-toc:

Descendo para Prerequisitos veremos que para essa extensão funcionar precisamos do JupterLab e do NodeJS. O JupyterLab já temos, falta o NodeJS.

Feche o Jupyter Notebook e instale a dependência Node.js utilizando o comando abaixo:

conda install nodejs

Instalando o Nodejs

Agora podemos podemos abrir o Jupyter Lab e instalar a extensão clicando em install.

Depois de instalada a extenção irá aparecer na aba Installed e um pop-up azul apareça perguntando se você quer reconstruir (Rebuild) o Jupyter. Clique neste opção.

Extensão instalada

Observação: Ao clicar em Rebuild pode ser que demore um pouco.

Feito isso irá aparecer uma caixa de mensagem perguntando se você quer reiniciar a página. Clique em Reload:

O Jupyter irá reiniciar e aparecerá um novo ícone no menu lateral. Clique nele e verá que agora o Jupyter Lab tem suporte à sumário. A Figura abaixo mostra o sumário do capítulo 3.

Observação: Tente sempre instalar no ambiente do Anaconda.

Alternativamente, podemos instalar uma extensão diretamente no terminal através do comando:

jupyter labextension install [nome_da_extensão]

Como o nome da nossa extensão é @jupyterlab/toc, utilizamos o comando:

jupyter labextension install @jupyterlab/toc

Assim como é recomendado no próprio repositório da extensão.

Tarefa 1: Explore a extensão e responda como eu faço para:

Adicionar ou remover numeração aos títulos;
Mostra ou esconder células de código na aba da extensão;
Mostrar ou esconder células de Markdown na aba da extensão.

Tarefa 2: Instale a extensão @agoose77/jupyterlab-markup . Essa extensão permite a criação de diagrama de blocos utilizando Markdown.

Dica: Busque no menu de extensões por essa extensão.

Link da extensão no Github:

https://github.com/agoose77/jupyterlab-markup

No Windows busque no menu de extensões e instale a extensão normalmente.

Apenas no Linux!

Execute primeiro isso:

echo "application/wasm      wasm" | sudo tee -a /etc/mime.types

Depois instale a extensão com o comando abaixo:

jupyter labextension install @agoose77/jupyterlab-markup

Essa instrução também está disponível no repositório da extensão.

Teste o exemplo abaixo:

%Jup%

​```mermaid
graph TD
	id((Início)) -->  id1{Condição} -- Frase1 --> id2[Ação1] -->  id4((Fim))
	id1  -- Frase2 --> id3[Ação2] -->id4
​```

graph TD
	id((Início)) -->  id1{Condição} -- Frase1 --> id2[Ação1] -->  id4((Fim))
	id1  -- Frase2 --> id3[Ação2] -->id4

Atividade 2: Bloco if

Blocos de instrução são um conjunto de instrução que estão no mesmo nível de indentação. Até o momento sempre trabalhamos com instruções sem identação. No caso de instruções multi-linha, a indentação só é contada na primeira linha da instrução.

Por exemplo, neste código nenhuma instrução está indentada:

print("Instrução 1") #Início da instrução 1
print( #Início da instrução 2
  "Instrução 2"
)

print( #Início da instrução 3
 "Instrução 3"
)

Instrução 1
Instrução 2
Instrução 3

Os blocos de instrução constroem hierarquias e estas, podem ser reconhecidas visualmente, até porque, níveis hierarquicos diferentes, estarão a distâncias diferentes da margem esquerda do editor.

#bloco principal (Nível 0)
#bloco principal (Nível 0)
#bloco principal (Nível 0)
   #bloco 1 (Nível 1)
   #bloco 1 (Nível 1)
   #bloco 1 (Nível 1)
       #bloco 2 (Nível 2)
       #bloco 2 (Nível 2)
       #bloco 2 (Nível 2)
       #bloco 2 (Nível 2)
    #bloco 3 (Nível 1)
    #bloco 3 (Nível 1)
    #bloco 3 (Nível 1)
#bloco principal (Nível 0)
#bloco principal (Nível 0)
#bloco principal (Nível 0)

Até agora, somente demos instruções sequenciais ao computador. Nunca pedimos ao nosso código que tome decisões, isso que aprenderemos agora. Já parou pra pensar como o seu cérebro decide se compra um saco de arroz ou não baseado no preço? O fluxograma do pensamento deve ser algo mais ou menos assim.

graph TD
	id((Início)) -->  id1{Parroz<20} -- Se verdadeiro --> id2[Compra o arroz.<br>Preço está ok!] -->  id4((Fim))
	id1  -- Se falso --> id3[Não compra arroz.<br>Está caro!] -->id4

Você começa o pensamento examinando o preço do arroz, caso ele seja menor que um determinado valor, você compra, caso contrário, não compra. Nós podemos escrever um código que execute exatamente o que está no gráfico acima, veja na próxima seção.

No Python apresenta a seguinte sintaxe:

if condicao:
    # Instruções do bloco IF só são executadas quando a condição é verdadeira

Quando a condição do if é verdadeira é executada uma ação dentro do bloco if, quando é falsa o conteúdo do bloco não é executado:

graph TD
	id((Início)) -->  id1{<b>if</b> val==10:} -- Se verdadeiro --> id2[Execute uma ação] --> id3((Fim))
	id1  -- Se falso --> id3

Veja o exemplo abaixo:

print("Nível 0. Este código está rente a margem do código.")

var = 10
if(var == 10): # Se x é igual a 10 então faça
    # Isto só é executado quando a condição é verdadeira
    print("Estamos no bloco 1, isto é, a 4 espaçamentos da margem.")
    print("Essa é a segunda linha do bloco 'if'. ")
print("Agora, voltamos para o bloco principal do programa.")
Nível 0. Este código está rente a margem do código.
Estamos no bloco 1, isto é, a 3 espaçamentos da margem.
Essa é a segunda linha do bloco ‘if’.
Agora, voltamos para o bloco principal do programa.

Exemplo 1: Estrutura do `if`

cpf = input('Digite seu CPF: ')
if not cpf.isdigit():
    print('CPF inválido.')

Digite seu CPF: 12312asd
CPF inválido.

Genericamente, se uma condição for verdadeira (True), ele executará o bloco de código correspondente.

Exemplo 1: Problema do arroz

Podemos utilizar mais de um bloco if na mesma célula, como é mostrado abaixo:

x = int(input("Digite o preço do arroz: "))
if x < 20:
      print('R${:.2f} é um bom preço. Compre o arroz.'.format(x))
if x >= 20:
      print('R${:.2f} está muito caro. Não compre o arroz.'.format(x))

Digite o preço do arroz: 25
R$25.00 está muito caro. Não compre o arroz.

Observe nos dois códigos acima que a linha logo após o if está espaçada um parágrafo (tab) a frente. Isso se chama indentação dos blocos do código. A condição que prossegue o ifé um bloco e deve ser indentado um nível abaixo, caso contrário, o código resultará em erro.

Níveis

Exemplo 3: Verificação de senha

senha = input('Senha: ')
if len(senha) < 8:
	print('Sua senha deve ter pelo menos 8 caracteres.')
if len(senha) > 8 and (len(senha) < 16):
	print('Senha válida.')
if len(senha) > 16:
	print('Sua senha deve ter menos de 16 caracteres.')

Exemplo 2: `if` aninhados

Existe ainda o if aninhado, que seria um bloco if dentro de um bloco if maior.

graph TD
	id((Início)) -->  id1{<b>if</b> condicao1:} -- Se sim --> id3{"<b>if</b> condicao2:"} -- Se Sim --> id4[Execute uma ação] -->  id5((Fim))
	id1  -- Se não --> id5
	id3 -- Se não --> id5

Veja um exemplo em Python:

senha = input('SENHA: ')
if len(senha) >= 8:
   if len(senha) <= 16:
        print('Senha válida.')
if len(senha) < 8:
   print('Senha inválida.')

Observe a indentação dos blocos de código. O segundo if está no bloco abaixo do anterior, isso significa que ele está “dentro” do outro if.

Podemos fazer ainda:

graph TD
	id((Início)) -->  id1{<b>if</b> condicao1:} -- Se sim --> id2[Execute uma ação] --> id3{"<b>if</b> condicao2:"} -- Se sim --> id4[Execute outra ação] -->  id5((Fim))
	id1  -- Se não --> id5
	id3 -- Se não --> id5

Veja um exemplo em Python

nome = str(input("Qual é seu nome?"))
if nome in 'Gustavo Felipe João':
    print("Nome masculino",end=' ')
    if nome=='Gustavo':
        print("e charmoso")

Qual é seu nome? Gustavo
Nome masculino e charmoso

Tarefa 1: Peça ao usuário uma senha. Você deve verificar se ela possui de 8 carácteres até 16 e se ela é composta por números e letras. Informe ao usuário se a senha é válida ou não.

Exemplo 3: `if-else`

Vimos há pouco que if verifica se um estado lógico é True ou False e retorna o bloco de código correspondente. O else vem para tratar o estado lógico oposto ao anterior.

graph TD
	id((Início)) --> id1{<b>if</b> condicao:} -- Se sim --> id2[Bloco para verdadeiro] --> id3((Fim))
	id1 -- "Se não (<b>else</b>:)" --> id4[Bloco para falso] --> id3

Veja um exemplo em Python:

senha = input('SENHA: ')
if (len(senha) >= 8) and (len(senha) <= 16): #Se
      print('Senha válida')
else: #Se não
      print('Senha inválida')

SENHA: Macarrão_com_carne
Senha inválida

Tarefa 2: Refaça o exemplo da Tarefa 1 utilizando else para simplificar o código.

Exemplo 4: `elif` = `else if`

O elif é a junção do bloco if e else. Ele nega a condição anterior, mas imputa uma nova condição.

nome = input("Qual o seu nome? ")
idade = int(input("Quantos anos você tem? "))

if idade < 12:
    print("Olá, {}. Você é criança.".format(nome))
elif idade < 18:
    print("Olá, {}. Você é adolescente.".format(nome))
elif idade < 30:
    print("Olá, {}. Você é jovem.".format(nome))
elif idade < 60:
    print("Olá, {}. Você é adulto.".format(nome))
else:
    print("Olá, {}. Você é idoso.".format(nome))

Qual o seu nome? Gustavo
Quantos anos você tem? 22
Olá, Gustavo. Você é jovem.

Tarefa: Faça um programa que faça 5 perguntas para uma pessoa sobre um crime. As perguntas são:

“Telefonou para a vítima?”
“Esteve no local do crime?”
“Mora perto da vítima?”
“Devia para a vítima?”
“Já trabalhou com a vítima?”

O programa deve no final emitir uma classificação sobre a participação da pessoa no crime.

Se a pessoa responder positivamente a 2 questões ela deve ser classificada como “Suspeita”, entre 3 e 4 como “Cúmplice” e 5 como “Assassino”. Caso contrário, ele será classificado como “Inocente”.

Exemplo 5: Validação de senha

Vamos criar um programa que receba uma senha do usuário e imprima na tela um texto dizendo se ela é fraca, forte ou inválida.

A senha é considerada forte se cumprir todos os requisitos:

Tiver 8 ou mais caracteres
Tiver letras maiúsculas e minúsculas
Tiver combinações de letras e números

A senha é considerada fraca se cumprir pelo menos um dos requisitos:

Tiver menos que 8 caracteres
Tiver somente letras maiúsculas ou minúsculas
Tiver somente letras ou somente números

A senha é considerada inválida se cumprir pelo menos um dos requisitos:

Tiver caracteres não alfanuméricos
Tiver menos que 5 caracteres

psw = input('Digite uma senha')

if (len(psw) < 5) or not(psw.isalnum()): #Verificar se é inválida
    print('Senha inválida')
else:
    print('Senha válida')
    if len(psw) > 7 and not(psw.islower() or psw.isupper()) and not(psw.isalpha() or psw.isdecimal()):
        print('Senha forte')
    else:
        print('Senha fraca')

Observação: Mostrar também os métodos .islower(), .isupper(), .isalnum().

Tarefa: O Paulo é um vendedor e quer verificar se receberá bônus este ano. Existe uma tabela de bonificações de acordo com o nº de produtos vendidos. Veja abaixo:

Bônus de 10%:

100 vendas ou valor de vendas superior a R$10.000,00;

Bônus de 20%:

200 vendas ou valor de vendas superior a R$20.000,00;

Bônus de 30%:

300 vendas ou valor de vendas superior a R$30.000.

Paulo não conhece a tabela de bonificação e irá inserir no sistema o valor financeiro total de vendas realizadas e a quantidade total de vendas e quer saber quanto a mais ele irá receber. O seu salário é igual a R$2.000,00.

Atividade 3: Para casa

Exercício 1: Interrogatório

Faça um programa que faça 5 perguntas para uma pessoa sobre um crime. As perguntas são:

“Telefonou para a vítima?”
“Esteve no local do crime?”
“Mora perto da vítima?”
“Devia para a vítima?”
“Já trabalhou com a vítima?”

O programa deve no final emitir uma classificação sobre a participação da pessoa no crime.

Exercício 2: Aumento de salário

As Organizações Tabajara resolveram dar um aumento de salário aos seus colaboradores e lhe contrataram para desenvolver o programa que calculará os reajustes.

Faça um programa que recebe o salário de um colaborador e o reajuste segundo o seguinte critério, baseado no salário atual:

Salários até R$ 280,00 (incluindo): aumento de 20%;
Salários entre R$ 280,00 e R$ 700,00: aumento de 15%;
Salários entre R$ 700,00 e R$ 1500,00: aumento de 10%;
Salários de R$ 1500,00 em diante: aumento de 5%;

Após o aumento ser realizado, informe na tela:

O salário antes do reajuste;
O percentual de aumento aplicado;
O valor do aumento;
O novo salário, após o aumento.

Exercício 3: Adicionando suporte à Widgets

Instale a extensão @jupyter-widgets/jupyterlab-manager. Iremos precisar dela no futuro, portanto é interessante instalá-la.