Funções - primeira visita

Funções

• Um ponto chave na resolução de um problema complexo é conseguir "quebrá-lo" em subproblemas menores.

• Ao criarmos um programa para resolver um problema, é crítico quebrar um código grande em partes menores, fáceis de serem entendidas e administradas.

• Isto é conhecido como modularizacão, e é empregado em qualquer projeto de engenharia envolvendo a construção de um sistema complexo.

Funções

• Funções são estruturas que agrupam um conjunto de comandos, que são executados quando a função é chamada/invocada.

• As funções normalmente retornam um valor ao final de sua execução.

Exemplo de função:

a = input()

Por que utilizar funções?

• Evitar que os blocos do programa fiquem grandes demais e, por consequência, mais difíceis de ler e entender.

• Separar o programa em partes que possam ser logicamente compreendidas de forma isolada.

• Mais fácil para testar de forma iterativa

• Permitir o reaproveitamento de código já construído (por você ou por outros programadores).

• Evitar que um trecho de código seja repetido várias vezes dentro de um mesmo programa, minimizando erros e facilitando alterações.

Definindo uma função

Definindo uma função

Uma função é definida da seguinte forma:

def nome(parâmetro1, ..., parâmetroN):
    comando
    ...
    return valor

• Os parâmetros são variáveis, que são inicializadas com valores indicados durante a invocação da função.

• O comando return devolve para o invocador da função o resultado da execução desta.

• os comandos dentro da função estão indentados

Definindo uma função: Exemplo 1

A função abaixo recebe como parâmetro dois valores inteiros. A função faz a soma destes valores, e devolve o resultado.

def soma(a, b):
    c = a + b
    return c

• Quando o comando return é executado, a função para de executar e retorna o valor indicado para quem fez a invocação (ou chamada) da função.

Definindo uma função: Exemplo 1

def soma (a, b):
    c = a + b
    return c

• Qualquer função pode invocar esta função, passando como parâmetro dois valores, que serão atribuídos para as variáveis a e b respectivamente.

  r = soma(12, 90)
  
  velocidade = 90
  z = 27
  x = soma(velocidade, z+4)

Definindo uma função: Exemplo 2

• A lista de parâmetros de uma função pode ser vazia.

  def leNumeroInt():
     c = input("Digite um número inteiro: ")
     return int(c)

• O retorno será usado pelo invocador da função:

  r = leNumeroInt()
  print("Número digitado: ", r)

Definindo uma função: Exemplo 2

Programa completo:

def leNumeroInt():
   c = input("Digite um número inteiro: ")
   return int(c)


r = leNumeroInt()
print("Número digitado: ", r)

Definindo uma função: Exemplo 2

Atenção: a definição da função tem que vir antes do seu uso!

r = leNumeroInt()
print("Número digitado: ", r)

def leNumeroInt():
   c = input("Digite um número inteiro: ")
   return int(c)

% python a.py 
Traceback (most recent call last):
  File "a.py", line 2, in <module>
    r = leNumeroInt()
NameError: name 'leNumeroInt' is not defined

Exemplo de função 3

def soma(a, b):
   c = a + b
   return c

x1 = 4 
x2 = -10
res = soma(5, 6)
print("Primeira soma: ",res)
res = soma(x1, x2)
print("Segunda soma: ",res)

• Qualquer programa começa executando os comandos fora de qualquer função na ordem de sua ocorrência.

• Quando se encontra a chamada para uma função, o fluxo de execução passa para ela e se executa os comandos até que um return seja encontrado ou o fim da função seja alcançado.

• Depois disso o fluxo de execução volta para o ponto onde a chamada da função ocorreu.

Exemplo de função 4

• A expressão contida dentro do comando return é chamado de valor de retorno (é a resposta da função). Nada após ele será executado.

  def soma(a, b):
     c = a + b
     return c
  
  def leNumero():
     c = int(input("Digite um número: "))
     return c
     print("Bla bla bla!\n")
  
  
  x1 = leNumero()
  x2 = leNumero()
  res = soma(x1, x2)
  print("Soma é: ", res)

• Não será impresso Bla bla bla!

Exemplo de função

def somaEsquisita(x, y) :
  x = x + 1
  y = y + 1
  return x + y


a=10
b=5
print ("Soma de a e b:", a + b)
print ("Soma de x e y:", somaEsquisita(a, b))
print ("a:", a)
print ("b:", b)

Os valores de a e b não são alterados por operações feitas em x e y

Definindo funções depois do seu uso

Exemplo:

def main():
  x1 = leNumero()
  x2 = leNumero()
  res = soma(x1, x2)
  print("Soma é: ", res)


def soma(a, b):
  c = a + b
  return c

def leNumero():
  c = int(input("Digite um número: "))
  return c

main()

Agora a execução do programa ocorre sem problemas.

Programando em modo batch e testando no modo interativo

Uma forma interessante de trabalhar com o python e escrever um arquivo com as suas funções (inclusive a main()) e testar as funções em modo interativo.

Quando voce acha um erro, voce edita o arquivo com as funções, volta a carrega-lo e testa de novo.

• python -i prog.py carrega o prog.py e vai para o modo iterativo

• dento do modo interativo use exec(open(‘prog.py’).read())

• use uma IDE como PyCharm, Spyder e outros que permite escrever o arquivo e mandar partes dele (funções) para o modo interativo

Listas - primeira visita

Declaração de uma lista

Declara-se uma lista, colocando entre colchetes uma sequência de dados separados por vírgula:

identificador \(= [ \text{dado}_1, \text{dado}_2, \ldots, \text{dado}_n]\)

Exemplo de listas

Exemplo de listas:

• Uma lista de inteiros.

  x = [2, 45, 12, 9.78, -2]

• Listas podem conter dados de tipos diferentes.

  x = [2, "qwerty" ,45.99087, 0, "a"]

• Listas podem conter outras listas.

  x = [2, [4,5], [9] ]

• Ou podem não conter nada. Neste caso [] indica a lista vazia.

  x = []

Listas – Como usar

Usando uma lista

• Pode-se acessar uma determinada posição da lista utilizando-se um índice de valor inteiro.

• Sendo \(n\) o tamanho da lista, os índices válidos para ela vão de 0 até \(n-1\).

  • A primeira posição da lista tem índice 0.

  • A última posição da lista tem índice \(n-1\).

• A sintaxe para acesso de uma determinada posição é:

  • identificador[posição];

  Um elemento de uma lista em uma posição específica tem o mesmo comportamento que uma variável simples.

        >>> notas= [4.5, 8.6, 9, 7.8, 7]
        >>> notas[1]+2
        10.6
        >>> notas[3]=0.4
        >>> notas
        [4.5, 8.6, 9, 0.4, 7]

Listas - índices

• Índices negativos se referem a lista da direita para a esquerda:

  >>> notas= [4.5, 8.6, 9, 7.8, 7]
  >>> notas[-1]
  7

• Ocorre um erro se tentarmos acessar uma posição da lista que não existe.

  >>> notas[100]
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  IndexError: list index out of range
  
  >>>> notas[-6]
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  IndexError: list index out of range

Listas - funções em listas

• A função len(lista) retorna o número de itens na lista.

  >>> x=[16,5,4,4,7,9]
  >>> len(x)
  6

Listas - append

• Uma operação importante é acrescentar um item no final de uma lista. Isto é feito pela função append.

  lista.append(item)

  >>> x=[6,5]
  >>> x.append(98)
  >>> x
  [6, 5, 98]

• Note o formato diferente da função append. A lista que será modificada aparece antes, seguida de um ponto, seguida do append com o item a ser incluído como argumento. Formalmente, este tipo de função é chamada de método.

Listas - funções em listas

• A operação de soma em listas gera uma nova lista que é o resultado de “grudar” lista2 ao final da lista1. Isto é conhecido como concatenação de listas.

  lista1 + lista2

  >>> lista1=[1,2,4]
  >>> lista2=[27,28,29,30,33]
  >>> x=lista1+lista2
  >>> x
  [1, 2, 4, 27, 28, 29, 30, 33]
  >>> lista1
  [1, 2, 4]
  >>> lista2
  [27, 28, 29, 30, 33]

• Veja que a operação de concatenação não modifica as listas originais.

lista - igualdade

• Testes de igualdade em listas funcionam e verificam se cada elemento da primeira lista é igual ao seu correspondente na segunda lista

a = [1,2,4]
b = [1,2,3]
a==b
b.append(9)
a==b

x = [1,[2,3],4]
y = [1,[2,3],4]
z = [1,[2,3,7],4]
x==y
x==z

Exemplo: Produto Interno de dois vetores

• Uma função para computar o produto interno (produto escalar) de dois vetores (listas) de tamanho 3

    #calculando o produto interno
    def prodint(l1,l2):
       resultado = l1[0]*l2[0]+l1[1]*l2[1]+l1[2]*l2[2]
       return resultado

Listas - próximos passos

• O exemplo acima de uso de lista é muito simples. So funciona para listas de 3 elementos. O objetivo de apresentar listas agora é exatamente motivar o uso de comandos repetitivos, que virá na próxima aula

• Há muito mais funções e métodos que operam e modificam listas - veremos eles mais adiante, após os comandos repetitivos

String - primeira visita

• Stings são (quase) uma lista de caracteres.

• Acesso ([]), len, == e concatenação (\(+\)) funcionam em strings

• append não funciona. Strings nao podem ser modificados.

    >>> x = 'asdfg'
    >>> x[2]
    'd'
    >>> x + ' / '+ 'qwerty'
    'asdfg / qwerty'
    >>> x.append('z')
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    AttributeError: 'str' object has no attribute 'append'
    >>>> x=='asdfg'
    True