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IEC037 Introdução à Programação de Computadores Aula 10 – Estruturas Condicionais em Python Turmas: Engenharias Mecânica e de Materiais Professora: Elaine Harada Teixeira de Oliveira E-mail: elaine@icomp.ufam.edu.br Ambiente virtual: http://colabweb.ufam.edu.br Curso: 2014/01 Introdução à Programação de Computadores - Engenharias Mecânica e de Materiais Conteúdo Estruturas Condicionais Simples Estruturas Condicionais Compostas Como montar uma condição? Estruturas Condicionais Encadeadas Estruturas de Programação Qualquer programa de computador pode ser escrito combinando-se os três tipos básicos de estruturas de programação: Sequencial Condicional Repetição Estruturas de Programação Teorema provado em 1966 por Corrado Böhm (1923-) e Giuseppe Jacopini (1936-2001) no artigo: “Flow Diagrams, Turing Machines And Languages With Only Two Formation Rules”. Estrutura Sequencial É a estrutura de programação mais simples. O fluxo de comandos do algoritmo segue a mesma sequência linear da nossa escrita: De cima para baixo Da esquerda para direita p/ direita p/ baixo a = 3 b = 4 m = (a + b)/2 print(m) Estrutura Condicional Permite alterar o fluxo de execução, de forma a selecionar qual parte do algoritmo deve ser executada. Essa decisão é tomada a partir de uma condição, que pode resultar apenas em: Verdade, ou Falsidade ? Condição verdadeira, condição falsa Verdadeiro ou falso são valores lógicos. São atributos da expressão condicional. O funcionamento correto do seu script não está condicionado a resultados lógicos com valor verdadeiro. quebrou? Estrutura Condicional Simples Quando a condição é verdadeira, o “bloco verdade” é executado. Quando a condição é falsa, o “bloco verdade” não é executado. if (delta < 0): print('Nao tem raizes reais') início a, b, c fim delta < 0 F Não tem raízes reais V delta ← b**2 – 4*a*c Estrutura Condicional Simples :: Em Python a = float(input("Digite a: ")) b = float(input("Digite b: ")) c = float(input("Digite c: ")) início a, b, c fim delta < 0 F Não tem raízes reais v delta ← b**2 – 4*a*c if (delta < 0): print("Nao tem raizes reais") delta = b**2 – 4 * a * c Condições sempre terminam com sinal de dois pontos Comandos internos às condições devem ser recuados (tecla TAB) Exemplo A # Script que calcula o valor do ingresso # a depender de se houver meia entrada op = input("Meia entrada? (S/N) ") ingresso = 30 if (op == "S"): ingresso = ingresso/2 print("Valor do ingresso: ", ingresso) Recuo do comandos dependente da condição (tecla TAB) 001 Conteúdo Estruturas Condicionais Simples Estruturas Condicionais Compostas Como montar uma condição? Estruturas Condicionais Encadeadas Estruturas Condicionais Compostas Quando a condição é verdadeira, o “bloco verdade” é executado. Quando a condição é falsa, o “bloco falsidade” é executado. if (delta < 0): print("Nao tem raiz real") else: print("Tem raiz real") início a, b, c fim delta < 0 F Não tem raízes reais V delta ← b**2 – 4*a*c Tem raiz real Estruturas Condicionais Compostas :: Em Python if (delta < 0): print("Nao tem raiz real") else: print("Tem raiz real") if e else sempre terminam com sinal de dois pontos Comandos internos ao if e ao else devem ser recuados início a, b, c fim delta < 0 F Não tem raízes reais V delta ← b**2 – 4*a*c Tem raiz real a = float(input("Digite a: ")) b = float(input("Digite b: ")) c = float(input("Digite c: ")) delta = b**2 – 4 * a * c Exemplo B # Script que verifica se o aluno passou ou nao com base na media m = float(input("Digite sua media: ")) if (m >= 5.0): print("Passou") else: print("Reprovou") if e else sempre terminam com sinal de dois pontos Comandos internos ao if e ao else devem ser recuados 002 Indentação O comando else deve estar alinhado com o comandos if correspondente. Todos os comandos de um mesmo bloco deverão ter o mesmo recuo. Indentação :: Cuidados Indentação Válida Indentação Inválida if (condição): comando comando else: comando comando if (condição): comando comando else: comando comando if (condição): comando comando else: comando comando Indentação :: Diferenças if (temp > 25): print("Quente") print("Ligue o ventilador") print("Tchau") if (temp > 25): print("Quente") print("Ligue o ventilador") print("Tchau") F V t > 25 Tchau Quente Ligue o ... 003 F V t > 25 Tchau Quente Ligue o ... Não confunda Indentação (identação) • Inserção de espaços em um código de linguagem de programação Endentação • Encaixe dos dentes de uma peça denteada com os de outra Problema 1 Uma lata de leite em pó da marca A, com 400g, custa R$ 8,39. Um saco de leite em pó da marca B, com 1kg, custa R$ 20,30. Qual marca tem o melhor preço? Problema 1 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas PrecoA R$ 8.39 PesoA kg 0.4 PrecoB R$ 20.30 PesoB kg 1.0 Saídas Marca --- ,“A”, “B”- Problema 1 3 – Projetar algoritmo F V início PrecoA, PesoA PrecoB, PesoB fim marca ← “A” rA > rB marca ← “B” rA ← PrecoA/PesoA rB ← PrecoB/PesoB marca Problema 1 4 – Codificar em Python # Entrada de dados pA = float(input("Digite o preco da marca A: ")) pB = float(input("Digite o preco da marca B: ")) mA = float(input("Digite o peso da marca A: ")) mB = float(input("Digite o peso da marca B: ")) rA = pA / mA rB = pB / mB if (rA > rB): marca = "B" else: marca = "A" print("Compre a marca ", marca) Recuo do comandos dependente da condição (tecla TAB) 004 Problema 2 Um radar de trânsito verifica a velocidade dos veículos. Caso ultrapassem 60 km/h, emite-se um registro de multa. O valor da multa é de R$ 200,00 mais R$ 3,00 para cada 1 km/h acima do limite. Escreva um programa para determinar o valor da multa. Problema 2 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Velocidade km/h ≥ 0 Saídas Multa R$ ≥ 0 Problema 2 3 – Projetar o algoritmo V F início vel fim multa ← 200 + 3 * (vel – lim) vel > lim multa ← 0 lim ← 60 multa Problema 2 4 – Codificar em Python # Entrada de dados e definicao de constantes vel = float(input("Informe a velocidade: ")) lim = 60 # Limite de velocidade # Calculo do valor da multa if (vel > lim): multa = 200 + 3 * (vel – lim) else: multa = 0 # Exibicao de resultados print(multa) 005 Problema 2 5 – Testar o script resultante 40 km/h 60 km/h 80 km/h Problema 3 A equação de uma circunferência de raio R é 𝑥2 + 𝑦2 = 𝑅2. Escreva um algoritmo que, dado um ponto P qualquer, verifique se ele se encontra: Na circunferência No interior No exterior y x R Problema 3 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Raio --- >= 0 Coordenada X de P --- ℝ Coordenada Y de P --- ℝ Saídas Localização de P --- {interior, exterior, na circunferência} Problema 3 3 – Projetar algoritmo X**2 + Y**2 == R**2 X**2 + Y**2 < R**2 Na circunferência V P é interno F P é externo V F Problema 3 3 – Projetar algoritmo V F fim Externo C2 Interno V F início R, X, Y Na circunferência C1 X**2 + Y**2 == R**2 C1 X**2 + Y**2 < R**2 C2 006 Problema 3 4 – Codificar em Python # Entrada de dados r = float(input("Digite raio: ")) x = float(input("Digite coord. X do ponto: ")) y = float(input("Digite coord. Y do ponto: ")) if (x**2 + y**2 == r**2): print("Ponto estah na circunferencia.") else: if (x**2 + y**2 < r**2): print("Ponto eh interno.") else: print("Ponto eh externo.") Problema 4 Dados os coeficientes a, b, c de uma equação de 2º grau, determine se há raízes reais e, caso positivo, quais são elas. Problema 4 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Coeficiente a --- ℝ Coeficiente b --- ℝ Coeficiente c --- ℝ Saídas Raiz , se houver --- ℝ Raiz , se houver --- ℝ Problema 4 3 – Projetar algoritmo V F início a, b, c fim Não tem raiz real delta < 0 r ← - b/(2*a) delta ← b**2 – 4*a*c V delta == 0 F r r1 ← (- b + delta)/(2*a) r2 ← (- b - delta)/(2*a) r1, r2 Problema 4 4 – Codificar em Python # Entrada de dados a = float(input("Digite a: ")) b = float(input("Digite b: ")) c = float(input("Digite c: ")) delta = b**2 – 4 * a * c if (delta < 0): print("Nao tem raiz real.") else: if (delta == 0): r = -b / (2 * a) print("Uma raiz real") print(r) else: r1 = (-b + delta**0.5) / (2 * a) r2 = (-b - delta**0.5) / (2 * a) print("Duas raizes reais:") print(r1) print(r2) 007 Problema 5 Projete um algoritmo para uma máquina caça- níquel que gere 3 números aleatórios entre 1 e 10. Se os três números forem iguais, o jogador ganha. Caso contrário, ele perde. Problema 5 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas N1 --- [1,10] N2 --- [1,10] N3 --- [1,10] Saídas Sucesso no jogo --- {Perdeu, Ganhou} Problema 5 3 – Projetar algoritmo N1 == N2 N2 == N3 perdeu F perdeu V ganhou F V Problema 5 3 – Projetar algoritmo V F F início Gerar N1, N2, N3 Ganhou! fim N1 == N2 Perdeu! Perdeu! N2 == N3 V Como gerar números aleatórios? Problema 5 4 – Codificar em Python # Biblioteca de numeros aleatorios import random # Gera numeros aleatorios entre 1 e 10 n1 = random.randint(1,10) n2 = random.randint(1,10) n3 = random.randint(1,10) if (n1 == n2): if (n2 == n3): print("Ganhou") else: print("Perdeu") else: print("Perdeu") 008 Módulos em Python (Bibliotecas) Bibliotecas organizam funções bastante utilizadas em arquivos diferentes. Assim, elas podem ser chamadas quando necessário, sem ter de reescrever tudo. Em Python, as bibliotecas também são conhecidas como módulos. Uso: <módulo>.<função> Simplificando o uso de módulos Python Se ao longo do código você usa diversas vezes funções pertencentes a um módulo Python, a programação pode se tornar cansativa. Para usar diretamente o nome da função sem explicitar o nome do módulo como prefixo, use o seguinte comando: from <nome_do_módulo> import * Pode ser o math, o random ou outro que você necessitar. Conteúdo Estruturas Condicionais Simples Estruturas Condicionais Compostas Como montar uma condição? Estruturas Condicionais Encadeadas Tipos de operadores Resultado (saída) Operandos (entradas) Tipo . Operadores Aritmético numérico numérico Relacional numérico lógico Lógico lógico lógico Precedência entre operadores Operador Significado Precedência () Grupos entre parênteses + ** Potenciação - Negação * / % // Multiplicação, divisão real, resto, divisão inteira + - Subtração, adição > >= < <= == != Comparações not NÃO lógico and E lógico or OU lógico = Atribuição – Exemplos (x <= 20 or x >= 40) (salario > 1000 and idade > 18) x resultado 10 20 30 40 50 V V F V V salario idade resultado 900 18 1000 19 1100 17 1200 22 F F F V Exemplos (m – 4 > m / 2) (num % 2 != 0 and contador < 50) m resultado 2 8 30 F F V num contador resultado 1231 51 1232 50 1233 49 1234 48 F F V F Atenção :: Compare variáveis do mesmo tipo No exemplo acima, a variável x é do tipo inteiro, mas a expressão "4" representa um caractere, e não um número. x = 4 if ("4" == x): print("igual") else: print("diferente") 009 Armadilhas :: Números float são aproximações Há infinitos números reais. A memória do computador é um recurso finito. Logo, não há como representar todos os números reais em memória. Consequentemente, representamos aproximações. u = 11111113 v = -11111111 w = 7.51111111 print((u + v) + w) print(u + (v + w)) u + (v + w) == (u + v) + w 9.51111111 9.511111110448837 False 010 Estabeleça um nível mínimo de precisão Alternativa 1 Alternativa 2 u = 11111113 v = -11111111 w = 7.51111111 x = (u + v) + w y = u + (v + w) x == y round(x,6) == round(y,6) False True u = 11111113 v = -11111111 w = 7.51111111 x = (u + v) + w y = u + (v + w) x == y abs(x-y) < 0.0000001 False True 011 Funções round e abs Arredonda um número x em n casas decimais. Determina o módulo de um número real z, ou seja, sua distância até o zero. round(x, n) abs(z) Problema 6 Dados três valores X, Y e Z, verifique: Se eles podem ser os comprimentos dos lados de um triângulo. Caso positivo, se o triângulo é equilátero, isósceles ou escaleno. Problema 6 1 – Identificar o problema Propriedade básica de um triângulo: O comprimento de cada lado de um triângulo é menor do que a soma dos comprimentos dos demais lados. Triângulo cujos os lados têm comprimentos iguais. Equilátero Triângulo que tem dois lados com comprimentos iguais. Isósceles Triângulo que tem os três lados com comprimentos diferentes. Escaleno Problema 6 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas X m > 0 Y m > 0 Z m > 0 Saídas mensagem --- “Não é triângulo”, “Triângulo equilátero”, “Triângulo isósceles”, “Triângulo escaleno”Problema 6 3 – Projetar algoritmo V F fim C2 Equilátero V F início X, Y, Z Não é triângulo C1 (X < Y + Z) OU (Y < Z + X) OU (Z < X + Y) C1 (X == Y) E (Y == Z) C2 (X == Y) OU (Y == Z) OU (Z == X) C3 V F Escaleno C3 Isósceles Problema 6 4 – Codificar em Python # Entrada de dados a = float(input("Digite o lado a: ")) b = float(input("Digite o lado b: ")) c = float(input("Digite o lado c: ")) if ((a < b + c) or (b < a + c) or (c < b + a)): print("Nao eh triangulo.") else: if ((a == b) and (b == c)): print("Triangulo equilatero") else: if ((a == b) or (b == c) or (c == a)): print("Triangulo isosceles") else: print("Triangulo escaleno") 012 Problema 7 Sejam A, B, C três números inteiros quaisquer. Escreva um fluxograma para arrumá-los em ordem decrescente. Problema 7 1 – Identificar o problema São dados três números quaisquer A, B, C. Eles devem ser arrumados em ordem decrescente. Pode-se considerar que a saída seja N1 ≥ N2 ≥ N3 Agora, o problema se resume a atribuir: A B C N1 N2 N3 Problema 7 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas A, B, C --- Inteiros, qualquer ordem Saídas N1, N2, N3 --- Inteiros, ordem decrescente Problema 7 3 – Projetar algoritmo A > B C > N1 N1 ← A N2 ← B V F N1 ← B N2 ← A V F N3 ← N2 N2 ← N1 N1 ← C C > N2 N3 ← N2 N2 ← C V F N3 ← C Problema 7 3 – Projetar algoritmo V F fim C > N1 N3 ← N2 N2 ← N1 N1 ← C N1, N2, N3 V F início A, B, C N1 ← A N2 ← B A > B V F N3 ← C C > N2 N3 ← N2 N2 ← C N1 ← B N2 ← A 1 1 Problema 7 4 – Codificar em Python # Entrada de dados a = int(input("Digite o numero a: ")) b = int(input("Digite o numero b: ")) c = int(input("Digite o numero c: ")) if (a > b): n1 = a n2 = b else: n1 = b n2 = a if (c > n1): n3 = n2 n2 = n1 n1 = c else: if (c > n2): n3 = n2 n2 = c else: n3 = c print("Numeros em ordem:",n1,n2,n3) 013 Problema 8 Um gerente quer medir a eficiência de processos em sua empresa. Um processo X começou no horário h1 e terminou no mesmo dia, no horário h2, também medido em horas e minutos. Quanto tempo durou o processo? Problema 8 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Horário 1 (hh1, mm1) horas, minutos [0; 23], [0; 59] Horário 1 (hh2, mm2) horas, minutos [0; 23], [0; 59] Saídas Diferença de tempo (Δh, Δm) horas, minutos [0; 23], [0; 59] Problema 8 3 – Projetar algoritmo mm2 ≥ mm1 mm2 < mm1 Caso 1 Caso 2 Início: 9h 17min Fim: 15h 43min Δm = 43 – 17 = 26min Δh = 15 – 9 = 6h Início: 9h 43min Fim: 15h 17min Δm = 17 – 43 = 34min (-1h) Δh = 15 – 9 – 1 = 5h Problema 8 3 – Projetar algoritmo dh = hh2 – hh1 fim V F início hh1, mm1 hh2, mm2 mm2 >= mm1 dh = hh2 – hh1 – 1 dm = (mm2 – mm1) % 60 dh, dm Problema 8 4 – Codificar em Python # Entrada de dados hh1 = int(input("Hora inicial: ")) mm1 = int(input("Minuto inicial: ")) hh2 = int(input("Hora final: ")) mm2 = int(input("Minuto final: ")) # Diferenca de minutos dm = (mm2 – mm1) % 60 # Diferenca de horas if (mm2 >= mm1): dh = hh2 – hh1 else: dh = hh2 – hh1 – 1 print(dh, dm) 014 Problema 9 Duas pessoas jogam pedra, papel, tesoura. Como determinar quem ganhou? Problema 9 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Mão do J1 --- {Pedra, Papel, Tesoura} Mão do J2 --- {Pedra, Papel, Tesoura} Saídas Vencedor --- {J1, J2, Empate} Problema 9 3 – Projetar algoritmo – versão 1 Se J1 == J2 Empate J1 ganha quando: (J1 == Pedra E J2 == Tesoura) OU (J1 == Papel E J2 == Pedra) OU (J1 == Tesoura E J2 == Papel) J2 ganha caso contrário Problema 9 3 – Projetar algoritmo – versão 1 V F Empate fim Jogador 2 ganhou C1 Jogador 1 ganhou V F início Sortear J1, J2 J1 == J2 (J1 == Pedra E J2 == Tesoura) OU (J1 == Papel E J2 == Pedra) OU (J1 == Tesoura E J2 == Papel) C1 Como fazer o sorteio? Problema 9 4 – Codificar em Python – sorteio # Sorteio do jogo "Pedra, Papel, Tesoura" # Pedra = 0 # Papel = 1 # Tesoura = 2 from random import * j1 = randint(0,2) j2 = randint(0,2) (J1 == Pedra E J2 == Tesoura) OU (J1 == Papel E J2 == Pedra) OU (J1 == Tesoura E J2 == Papel) (J1 == 0 E J2 == 2) OU (J1 == 1 E J2 == 0) OU (J1 == 2 E J2 == 1) Problema 9 4 – Codificar em Python – versão 1 if (j1 == j2): print("Empate.") else: if (((j1 == 0) and (j2 == 2)) or ((j1 == 1) and (j2 == 0)) or ((j1 == 2) and (j2 == 1))): print("Jogador 1 ganhou.") else: print("Jogador 2 ganhou.") 015 Abstração Associar objetos (pedra, papel, tesoura) a números é uma forma de abstração. Adotamos essa abstração para simplificar o código do sorteio. Tal simplificação não poderia ser também aplicada ao teste da condição? Problema 9 :: Repensando o Jogo 1 0 2 1 0 2 1 0 2 Problema 9 :: Repensando o Jogo Por exemplo, é natural pensar que três horas antes de 2h no relógio resulta em 11h. Inconscientemente, fazemos as seguintes contas: 2h – 3h = –1h –1h + 12h = 11h Operador % O operador % tem uma propriedade interessante: a % b Se a é positivo • Resultado: resto da divisão Se a é negativo • Resultado: determinado por aritmética circular, como em um relógio. Aritmética circular (ou modular) 0 1 2 [0 – 1] = 2 0 1 2 0 1 2 [0 – 2] = 1 0 1 2 0 1 2 [0 – 3] = 0 0 1 2 (0 – 1) % 3 = 2 (0 – 2) % 3 = 1 (0 – 3) % 3 = 0 Uma casa para trás Duas casas para trás Três casas para trás Problema 9 :: Repensando o Jogo 0 2 1 2 0 1 1 2 0 (2 – 1) % 3 = 1 (2 – 0) % 3 = 2 (1 – 0) % 3 = 1 (1 – 2) % 3 = 2 (0 – 2) % 3 = 1 (0 – 1) % 3 = 2 O resultado determina quem ganhou: 1: Jogador 1 2: Jogador 2 Problema 9 :: Repensando o Jogo 1 0 2 (2 – 1) % 3 = 1 (2 – 0) % 3 = 2 1 0 2 1 0 2 (1 – 0) % 3 = 1 (1 – 2) % 3 = 2 (0 – 2) % 3 = 1 (0 – 1) % 3 = 2 Problema 9 3 – Projetar algoritmo – versão 2 V F Empate fim Jogador 2 ganhou (J1-J2)%3 == 1 Jogador 1 ganhou V F início Sortear J1, J2 J1 == J2 Teste esta condição no Shell do Python, para todas as possibilidades de J1 e J2 Problema 9 4 – Codificar em Python – versão 2 # Sorteio do jogo "Pedra, Papel, Tesoura" # Pedra = 0 # Papel = 1 # Tesoura = 2 from random import * j1 = randint(0,2) j2 = randint(0,2) if (j1 == j2): print("Empate.") else: if ((j1 – j2) % 3== 1): print("Jogador 1 ganhou.") else: print("Jogador 2 ganhou.") 016 Módulo math Contém diversas funções que podem ser usadas em cálculos matemáticos. Para utilizá-las, não se esqueça de colocar o prefixo math. antes do nome da função. Módulo math :: Funções matemáticas e constantes • Calcula ex exp(x) • Logaritmo natural de x (base e) log(x) • Logaritmo de x na base 10 log10(x) • Raiz quadrada de x sqrt(x) • Valor da constante Pi Pi • Valor da constante de Euler e Módulo math :: Funções trigonométricas • Calcula o seno de x (em radianos) sin(x) • Calcula o cosseno de x (em radianos) cos(x) • Calcula a tangente de x (em radianos) tan(x) • Calcula o arco-seno de x asin(x) • Calcula o arco-cosseno de x acos(x) • Calcula o arco-tangente de x atan(x) Módulo math :: Funções de arredondamento • Arredonda x para o inteiro mais próximo em direção a mais infinito ceil(x) • Arredonda x para o inteiro mais próximo em direção a menos infinito floor(x) Funções de arredondamento :: Diferenças ceil() e floor() • Requer módulo math. • Possui apenas um argumento de entrada. • Resulta é um número inteiro. round() • É padrão do Python. Não requer o módulo math. • Possui dois argumentos de entrada. • Resultado é um número real. Problema 10 Calcular o alcance 𝑆 de um projétil, dados a velocidade inicial 𝑣0 e o ângulo 𝜃 entre o cano do canhão e o solo. Considere 𝑔 = 9,81𝑚/𝑠2. 𝑆 = 𝑣0 2 𝑔 sen(2𝜃) Problema 10 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Velocidade inicial m/s >= 0 Ângulo com solo graus ]0; 90[ Saídas Alcance m > 0 Problema 10 3 – Projetar algoritmo fim F V início v0, theta Dados inválidos C1 (v0 >= 0) and (theta > 0) and (theta < 90) C1 s = (v0**2 / g) * sen(2 * theta) g = 9.81 s Problema 10 4 – Codificar em Python 017 # Entrada de dados e definicao de constantes v0 = float(input("Velocidade inicial: ")) theta_g = float(input("Angulo: ")) g = 9.81 # Importar modulo matematico from math import * if (v0 >= 0) and (theta_g > 0) and (theta_g < 90): theta_rad = theta_g * pi / 180.0 s = (v0**2 / g) * sin(2 * theta_rad) print(round(s, 3)) else: print("Dados invalidos.") Problema 11 Uma quantia inicial 𝑞 é aplicada a uma taxa 𝑡 de juros. O saldo 𝑠 desse investimento após 𝑚 meses é dado por: 𝑠 = 𝑞 1 + 𝑡 𝑚 Para uma taxa 𝑡 ao mês, quanto tempo (em anos e meses) é necessário para que o saldo dobre em relação ao valor inicial? Problema 11 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Taxa de juros (t) --- [0; 1] Saídas m (tempo) anos; meses *0, +∞*; *0, 11+ Problema 11 3 – Projetar algoritmo A saída do problema é a quantidade de meses e anos, mas a saída da equação é o saldo, informação que já conhecemos. Portanto, temos de reescrever a equação, isolando o 𝑚 no lado esquerdo. 𝑠 = 𝑞 1 + 𝑡 𝑚 2𝑞 𝑞 = 1 + 𝑡 𝑚 log 2 = log 1 + 𝑡 𝑚 log 2 = 𝑚 ⋅ log 1 + 𝑡 𝑚 = log 2 log 1 + 𝑡 Problema 11 3 – Projetar algoritmo A expressão anterior resultará em um número com parte fracionária. Contudo, o valor da saída é inteiro, pois o rendimento acontece a cada mês. Logo, o resultado deve ser arredondado para cima (math.ceil) 𝑚 = log 2 log 1 + 𝑡 Problema 11 3 – Projetar algoritmo fim F V início t Dados inválidos (t >= 0) and (t <= 1) m = ceil( log(2) / log(1 + t) ) m % 12 m // 12 anos meses Problema 11 4 – Codificar em Python # Entrada de dados t = float(input("Informe a taxa de aplicacao: ")) if ((t >= 0) and (t <= 1)): # Importar modulo matematico from math import * m = ceil(log(2) / log(1 + t)) print(m // 12) # no. de anos print(m % 12) # no. de meses (0 a 11) else: print("Dados invalidos") 018 Conteúdo Estruturas Condicionais Simples Estruturas Condicionais Compostas Como montar uma condição? Estruturas Condicionais Encadeadas Estruturas Condicionais Encadeadas Estruturas condicionais encadeadas (ou aninhadas) são estruturas condicionais dentro de outras estruturas condicionais. Quando um problema exige um longo encadeamento de ifs e elses, a criação de diversos níveis deslocados poderia causar confusão. A cláusula elif substitui um par else if sem criar um outro nível na estrutura condicional. Estruturas Condicionais Encadeadas :: Exemplo if (delta < 0): print("Nao tem raiz real") elif (delta == 0): r1 = -b/(2 * a) else: r1 = (-b + delta**0.5)/(2*a) r2 = (-b – delta**0.5)/(2*a) Calcular r1 e r2 Δ<0 F V Sem solução Calcular r1 Δ=0 V F fim if (delta < 0): print("Nao tem raiz real") else: if (delta == 0): r1 = -b/(2 * a) else: r1 = (-b+delta**0.5)/(2*a) r2 = (-b–delta**0.5)/(2*a) Problema 12 Escrever um script em Python que leia um ângulo entre 0 e 360° e informe o ponto cardeal correspondente. 0° Problema 12 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Ângulo graus [0; 360] Saídas Ponto Cardeal --- {N, S, L, O} Problema 12 3 – Projetar algoritmo F F F F V V V V início ang fim ang == 0 or ang == 360 Norte ang == 180 ang == 90 Sul Leste Desconhecido ang == 270 Oeste xxx Problema 12 4 – Codificar em Python # Entrada de dados ang = int(input("Digite um angulo: ")) if ((ang == 0) or (ang == 360)): print("Norte") elif (ang == 180): print("Sul") elif (ang == 90): print("Leste") elif (ang == 270): print("Oeste") else: print("Desconhecido") Problema 13 Anos bissextos são definidos da seguinte forma: 1. Anos divisíveis por 400 são bissextos. 2. Anos divisíveis por 100, mas não por 400, não são bissextos. 3. Anos divisíveis por 4, mas não por 100, são bissextos. 4. Todos os outros anos não são anos bissextos. Escreva um fluxograma que determine se um ano é bissexto ou não. Problema 13 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Ano --- Saídas Mensagem --- {bissexto, não bissexto} Problema 13 3 – Projetar algoritmo – versão 1 ano % 400 == 0 ano % 100 == 0 Bissexto V Não bissexto F V F ano % 4 == 0 Bissexto Não bissexto V F Problema 13 3 – Projetar algoritmo – versão 1 V F fim C2 Não bissexto V F início ano Bissexto C1 ano % 400 == 0 C1 ano % 100 == 0 C2 ano % 4 == 0 C3 V F Não bissexto C3 Bissexto Problema 13 4 – Codificar em Python – versão 1 xxx # Entrada de dados ano = int(input("Digite o ano: ")) # Verifica se ano eh bissexto if (ano % 400 == 0): print("Bissexto") elif (ano % 100 == 0): print("NaoBissexto") elif (ano % 4 == 0): print("Bissexto") else: print("Nao Bissexto") Problema 13 3 – Projetar algoritmo – versão 2 ano % 400 == 0 ano % 100 == 0 Bissexto V Não bissexto F V F ano % 4 == 0 Bissexto Não bissexto V F Bissexto: ano % 400 == 0 (ano % 100 ≠ 0) E (ano % 4 == 0) OU Problema 13 3 – Projetar algoritmo – versão 2 fim Não bissexto V F início ano Bissexto C1 (ano % 400 == 0) OU ((ano % 100 ≠ 0) E (ano % 4 == 0)) C1 Problema 13 4 – Codificar em Python – versão 2 xxx # Entrada de dados ano = int(input("Digite o ano: ")) # Verifica se ano eh bissexto if ((ano%400 == 0) or ((ano%100 != 0) and (ano%4 == 0))): print("Bissexto") else: print("Nao Bissexto") Problema 14 A partir da renda mensal, como determinar o valor do imposto de renda devido? Importante: as alíquotas são aplicadas de forma progressiva. Problema 14 2 – Definir entradas e saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Saídas Grandeza Unidade de medida Faixa de valores Entradas Renda R$ ≥ 0 Saídas Imposto R$ ≥ 0 Problema 14 3 – Projetar algoritmo O que é o cálculo progressivo? Uma pessoa que recebe R$ 1.500 mensais não pagará imposto de 7,5% sobre os R$ 1.500, mas sim sobre a diferença (1500,00 – 1499,15 = 0,85). Da mesma maneira, quem recebe R$ 2.500 pagará: 7,5% de (2246,75 – 1499,15) 15% de (2500 – 2246,75) E assim por diante... Faixa de renda mensal Alíquota Até R$ 1.499,15 Isento De R$ 1.499,16 até R$ 2.246,75 7,5% De R$ 2.246,76 até R$ 2.995,70 15% De R$ 2.995,71 até R$ 3.743,19 22,5% acima de R$ 3.743,19 27,5% Problema 14 3 – Projetar algoritmo Para simplificar o desenho do fluxograma, vamos adotar as seguintes convenções: Faixa de renda mensal Constante R$ 1.499,15 V1 R$ 2.246,75 V2 R$ 2.995,70 V3 R$ 3.743,19 V4 Problema 14 3 – Projetar algoritmo – versão 1 início R R > V1 V imp ← 0,075*(R-V1) F R > V2 R > V3 F F V V R > V4 F V imp ← 0 imp ← 0,075*(V2-V1) + 0,15*(R-V2) imp ← 0,075*(V2-V1) + 0,15*(V3-V2) + 0,225*(R-V3) imp ← 0,075*(V2-V1) + 0,15*(V3-V2) + 0,225*(V4-V3)+ 0,275*(R-V4) fim imp Versão usada na aula anterior V Problema 14 3 – Projetar algoritmo – versão 2 início R R <= V1 F imp ← 0,075*(R-V1) R <= V2 R <= V3 V V F F R <= V4 V F imp ← 0 imp ← 0,075*(V2-V1) + 0,15*(R-V2) imp ← 0,075*(V2-V1) + 0,15*(V3-V2) + 0,225*(R-V3) imp ← 0,075*(V2-V1) + 0,15*(V3-V2) + 0,225*(V4-V3)+ 0,275*(R-V4) fim imp Facilita uso do elif Problema 14 4 – Codificar em Python xxx # Entrada de dados e definicao de constantes r = float(input("Digite sua renda: ")) v1 = 1499.15 v2 = 2246.75 v3 = 2995.70 v4 = 3743.19 if (r <= v1): imp = 0 elif (r <= v2): imp = 0.075*(r-v1) elif (r <= v3): imp = 0.075*(v2-v1) + 0.15*(r-v2) elif (r <= v4): imp = 0.075*(v2-v1) + 0.15*(v3-v2) + 0.225*(r-v3) else: imp = 0.075*(v2-v1) + 0.15*(v3-v2) + 0.225*(v4-v3) + 0.275*(r-v4) print(imp) Estruturas Condicionais :: Revisão Estruturas Condicionais Simples (if) Composta (if ... else) Múltipla escolha (if ... elif ... else) Referências bibliográficas Menezes, Nilo Ney Coutinho (2010). Introdução à Programação com Python. Editora Novatec. HETLAND, Magnus Lie (2008). Beginning Python: From Novice to Professional. Springer eBooks, 2ª edição. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4302-0634-7. Gaddis, Tony (2012). Starting out with Python, 2ª edição. Editora Addison-Wesley. DIERBACH, Charles. Introduction to Computer Science using Python: a computational problem- solving approach. John Wiley & Sons, 2012. Dúvidas?
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