Definição

As estruturas de decisão e repetição em Python. As estruturas de decisão simples e compostas. As estruturas de repetição com variável de controle e com teste.

PROPÓSITO

Esclarecer as estruturas de decisão e de repetição e as estruturas disponíveis em Python.

Preparação

Antes de iniciar o conteúdo deste tema, instale em seu computador a versão Python 3.7.1. Busque um tutorial sobre Instalação do Interpretador Python 3 e a IDE PyCharm.

OBJETIVOS

Módulo 1

Identificar as estruturas de decisão em Python

Módulo 2

Reconhecer a estrutura de repetição com variável de controle em Python

Módulo 3

Identificar a estrutura de repetição com teste em Python

Módulo 4

Reconhecer as instruções auxiliares de controle de iteração

Introdução

Os primeiros programas que são desenvolvidos em qualquer linguagem normalmente têm a mesma sequência de instruções a serem executadas. Frequentemente, começamos com um programa que só exibe na tela uma mensagem, depois recebemos dados do usuário e os processamos de alguma forma, para depois exibir algum resultado.

Porém, os programas com essas características (mesma sequência de execução sempre, independentemente dos dados inseridos) são somente os primeiros. O mais comum é que um programa tenha trechos que são executados e outros trechos que não são, dependendo dos dados que o usuário inserir. Além desse comportamento condicional, também é comum que os programas tenham algumas partes do código-fonte que são executadas repetidas vezes, de acordo com algum critério.

As linguagens de programação em geral – e Python especificamente – oferecem as estruturas de decisão e as de repetição para facilitar a programação.

MÓDULO 1

Identificar as estruturas de decisão em Python

Introdução

Tomamos decisões o tempo todo: ao acordar, escolhemos se vamos levantar ou não. Em seguida, escolhemos se vamos tomar banho ou escovar os dentes. Poderíamos listar uma infinidade de situações em que decidimos por A ou B ao longo de um dia. No mundo da computação, os exemplos são outros.

Ao programar, você poderá utilizar as estruturas de decisão para selecionar partes do código-fonte que serão executadas, de acordo com alguma condição.

Menus de escolha e decisões de encerrar o programa ou continuar estão presentes em quase todas as aplicações profissionais. Pense, por exemplo, nos últimos apps que você instalou no seu celular. Algum deles é executado sem um menu inicial?

Neste módulo, vamos apresentar as estruturas de decisão simples e compostas em Python.

Conceitos

As estruturas de decisão permitem que partes do código-fonte do programa sejam executadas e outras partes não sejam, dependendo de critérios definidos pelo desenvolvedor. Decidir qual ação executar, condicionada a algum critério objetivo, é algo que fazemos o tempo todo.

Exemplo

Decidimos, por exemplo, se o banho será quente ou frio. Provavelmente, essa decisão estará condicionada à temperatura ambiente no momento do banho.

O exemplo do banho e temperatura externa tem apenas uma condição, mas já ilustra como processos decisivos podem ser feitos. Essas estruturas, no entanto, costumam ser mais complexas. Em Python, elas podem ser de caminho único ou de caminho duplo. Vamos analisar cada uma delas a partir de agora.

A estrutura de decisão if

Considere a situação em que você quer informar aos pais se eles devem vacinar seu filho contra a gripe. A vacinação ocorre para crianças com menos de 5 anos completos. Uma forma possível de orientar esses pais é:

Observe alguns pontos importantes:

O primeiro passo é perguntar a idade da criança.

A orientação sobre vacinar a criança só será exibida caso a idade seja menor que 5 anos.

A mensagem final de despedida será exibida em todos os casos.

Em Python, a estrutura if permite que haja um bloco de instruções a serem executadas caso uma condição seja verdadeira. Por isso, ela é chamada de estrutura de caminho único. Em geral, o formato da estrutura if é:

if <condição>:
Bloco de código que será executado caso condição seja True
Instrução fora do if

Fazendo uma versão do fluxo do programa em Python, antes de programar efetivamente, poderíamos visualizar esta solução:

Veja uma implementação possível para este nosso exemplo:

Na linha 1, estamos perguntando a idade da criança;
Nas linhas 2 e 3, está a estrutura if, como descrita acima;
O critério para executar a linha 3 é que a condição (da linha 2) seja verdadeira (True), ou seja, que a idade seja menor que 5;
Na linha 4, está a mensagem de despedida, que será exibida em todos os casos.

Veja agora dois resultados diferentes de execução desse programa:

Nesse caso, só havia uma instrução a ser executada caso a condição fosse verdadeira. Mas nem sempre será assim.

Atenção

É preciso diferenciar o que está dentro do if do conteúdo do que está fora da condicional. Isso é feito pela indentação.

De acordo com a PEP8 [1], é necessário utilizar 4 (quatro) espaços para deslocar para a direita todas as instruções que estiverem dentro do if. Dessa maneira, todas as linhas que estiverem com 4 espaços abaixo do if farão parte do bloco que só será executado caso a condição seja verdadeira. Veja um exemplo na figura a seguir:

No exemplo acima, as linhas 3 e 4 estão dentro do if e só serão executadas caso a condição (idade < 5) seja verdadeira.

A estrutura if, que acabamos de estudar, não apresenta um caminho alternativo para o caso de a condição ser falsa. Em outras palavras, caso a condição seja falsa, nada especial será executado.

Para esse outro caso, vamos conhecer a estrutura if-else.

A estrutura de decisão if-else

A estrutura de decisão if-else permite que haja um bloco de instruções a serem executadas caso a condição seja verdadeira e outro bloco para o caso em que a condição é falsa. Por isso, chamamos a estrutura de caminho duplo.

Usando o mesmo exemplo da vacinação, imagine que desejássemos exibir uma mensagem para o caso em que a criança NÃO é menor de 5 anos. O fluxo pode ser representado como na figura a seguir:

Em geral, o formato da estrutura if-else é:

if <condição>:
Bloco de código que será executado caso condição seja True
else:
Bloco de código que será executado caso condição seja False
Instrução fora do if

Uma implementação possível está na figura a seguir:

Observe que o bloco 1 (linhas 3 e 4) somente será executado caso a condição seja verdadeira, enquanto o bloco 2 (linhas 6 e 7) somente será executado caso a condição seja falsa.

Assim, é impossível que os dois blocos se ativem. Somente um deles será executado, independentemente da idade informada pelo usuário.

Já a linha 8 será executada em todos os casos, porque está fora do if-else.

Veja agora dois resultados diferentes de execução do programa:

Estruturas de decisão aninhadas

As estruturas de decisão que vimos (if e if-else) podem ser aninhadas sem limite de quantidade.

Mas o que significa aninhar estruturas?

Clique na interrogação abaixo. Clique na interrogação abaixo.

Significa que podemos colocar uma estrutura dentro de outra, com as condições em cascata.

Voltando ao nosso exemplo da vacinação, suponha que houvesse uma orientação diferente, de acordo com as opções a seguir:

Crianças menores de 5 anos;
Crianças exatamente com 5 anos;
Crianças maiores de 5 anos.

Poderíamos entender o fluxo do programa como no esquema a seguir:

Como podemos ver na figura acima, o primeiro teste tem a condição (idade < 5);
Caso seja verdadeira, a informação é “a criança deve ser vacinada”;
Caso seja falsa (idade maior ou igual a 5), haverá um novo teste, com a segunda condição (idade = 5);
Caso a segunda condição seja verdadeira (idade igual a 5), a informação é “a vacina estará disponível em breve”;
Caso a segunda condição seja falsa (idade maior que 5), a informação é “a vacinação só ocorrerá daqui a 3 meses”;
Em todos os casos, será exibida a mensagem de despedida.

Uma implementação possível para essa solução está na figura a seguir:

Observe que o bloco 1 (linhas 3 e 4) somente será executado caso a primeira condição seja verdadeira;
Caso a primeira condição seja falsa, ocorrerá o segundo teste;
Assim, o bloco 2 (linhas 7 e 8) somente será executado caso a segunda condição seja verdadeira;
Caso a segunda condição seja falsa, o bloco 3 será executado (linhas 10 e 11);
Já a linha 12 será executada em todos os casos, porque está fora de todas as estruturas if-else.

Atenção

Um detalhe extremamente importante (e que pode evitar dores de cabeça desnecessárias) é o uso correto do operador de comparação (==). Lembre que o símbolo de igual (=) é o do operador de atribuição, com uso totalmente diferente do operador de comparação. Ao usar as estruturas de decisão, muito provavelmente você estará fazendo testes (comparando valores, deverá usar o ==). Ou seja, tome cuidado para não usar os operadores de forma inadequada.

A estrutura de decisão elif

Voltando ao exemplo anterior, em que tínhamos três caminhos diferentes, observe que as linhas 5 e 6 têm, em sequência, else (da primeira condição) e if (testando a segunda condição).

Dica

Nesses casos, uma forma de reduzir o código é utilizar a estrutura elif. Ela presta exatamente a mesma função, mas permite um código mais limpo e menor.

Em geral, o formato da estrutura elif é:

if <condição 1>:
Bloco de código que será executado caso condição seja True
elif <condição 2>:
Bloco de código que será executado caso condição 1 seja False e condição 2 seja True
else:
Bloco de código que será executado caso condição 1 seja False e condição 2 seja False
Instrução fora do if

Veja uma implementação possível com a estrutura elif:

Perceba que a indentação precisa ser ajustada, uma vez que o último else é relativo ao elif. Por isso, eles precisam estar alinhados.

Condições compostas

Vale ressaltar que as condições dos exemplos deste módulo foram simples, ou seja, apenas um valor booleano (True ou False). Porém, isso não é regra. É possível utilizar condições compostas, ou seja, operações com mais de um valor booleano (utilizando o and ou o or, por exemplo).

Resumo

No vídeo a seguir o professor apresentará um resumo dos principais conceitos abordados no módulo 1. Assista:

Verificando o aprendizado

ATENÇÃO!

Para desbloquear o próximo módulo, é necessário que você responda corretamente a uma das seguintes questões:

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MÓDULO 2

Reconhecer a estrutura de repetição com variável de controle em Python

Introdução

Na nossa vida cotidiana, é comum executarmos ações repetidas para uma lista de itens. Por exemplo: ao fazer compras, percorremos toda a lista para verificar se cada item dela foi realmente colocado no carrinho.

Outro exemplo é a verificação de itens para sairmos de casa: carteira, celular e chave. Passamos mentalmente por essa lista e verificamos, item a item, se já o pegamos.

Neste módulo, você vai conhecer a estrutura de repetição com variável de controle. Essa estrutura permite executar ações repetidas, como os exemplos, para cada item de uma lista.

Conceitos

As estruturas de repetição permitem que partes do código-fonte do programa sejam executadas repetidamente, até que alguma condição indique que essa repetição deve ser interrompida.

Neste módulo, a repetição – também chamada de laço – será controlada por uma variável. Ou seja, uma variável indicará se o laço deve ou não continuar a ser executado. Chamamos essa estrutura de repetição em Python de for.

Porém, antes de começar o for, vamos conhecer uma função de Python que gera uma lista de valores numéricos. Essa lista ajudará a verificar a repetição e deixará mais claro o entendimento do laço.

As listas do tipo range()

Ao chamar o método range(), Python cria uma sequência de números inteiros. Ela pode ser chamada de maneira simples, apenas com um argumento. Nesse caso, a sequência começará em 0 e será incrementada de uma unidade, até o limite do parâmetro passado (exclusive).

Exemplo

Por exemplo, range(3) cria a sequência (0, 1, 2).

Para que a sequência não comece em 0, podemos informar o início e o fim como parâmetros, lembrando que o parâmetro fim não entra na lista (exclusive o fim). O padrão é incrementar cada termo em uma unidade. Ou seja, a chamada range(2, 7) cria a sequência (2, 3, 4, 5, 6).

Também é possível criar sequências mais complexas, indicando os parâmetros de início, fim e passo, nessa ordem. O passo é o valor que será incrementado de um termo para o próximo.

Exemplo

Por exemplo, range(2, 9, 3) cria a sequência (2, 5, 8).

O método range() será muito útil em nosso estudo do laço for.

A estrutura for

A estrutura for permite que um bloco de instruções seja repetido para todos os itens de uma sequência. O laço for tem, em geral, o seguinte formato:

for <variável> in <sequência>:
Bloco que será repetido para todos os itens da sequência
Instrução fora do for

Vamos começar com um exemplo simples: imprimir todos os elementos de uma sequência criada com a chamada range().

Veja uma possível implementação deste exemplo:

A linha 1 mostra a criação do laço, com a variável item percorrendo a sequência (0, 1, 2), criada pela chamada range(2, 9, 3).

A linha 2 indica a instrução que será executada para cada repetição desse laço.

O laço for executa a instrução da linha 2 três vezes, uma para cada elemento da sequência (2, 5, 8).

	sequência	2	5	8
Iteração 1 do laço	item =	2
Iteração 2 do laço	item =		5
Iteração 3 do laço	item =			8

Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal

Veja o resultado na figura a seguir:

Vamos ver um exemplo do laço for com uma string.

Suponha que você quer soletrar o nome informado pelo usuário. Uma possível implementação está na figura a seguir:

A linha 1 faz com que a palavra inserida pelo usuário seja armazenada na variável nome.

A linha 2 mostra a criação do laço, com a variável letra percorrendo a sequência de caracteres armazenada na variável nome.

A linha 3 indica a instrução que será executada para cada repetição desse laço.

Atenção

O laço for executa a instrução da linha 3 tantas vezes quantos forem os elementos da sequência que está na variável nome.

Supondo que o usuário entre com o nome Laura, as iterações ocorrem de acordo com a tabela a seguir:

	nome	L	a	u	r	a
Iteração 1 do laço	letra =	L
Iteração 2 do laço	letra =		a
Iteração 3 do laço	letra =			u
Iteração 4 do laço	letra =				r
Iteração 5 do laço	letra =					a

Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal

Veja o resultado na figura a seguir:

O exemplo da paridade de inteiros – uso do for com if-else

Vamos agora trabalhar com um exemplo interessante. Suponhamos que seja preciso imprimir todos os números inteiros de 1 a 10, informando a paridade de cada um deles.

Para isso, temos que usar a estrutura de repetição (para que os números variem de 1 a 10) e a estrutura de decisão (para testar se o número é par ou ímpar). Ou seja, podemos usar o laço for em conjunto com a estrutura if (ou if-else).

Uma forma de resolver esse problema pode ser vista assim:

Para todo inteiro x de 1 a 10:

Se x for par, imprimir: “x é par”

Caso contrário, imprimir: “x é ímpar”

Uma possível implementação desse exemplo em Python está na figura a seguir:

Veja que a linha 1 cria o laço for, com a variável num percorrendo a sequência criada pela chamada range(1, 11) – ou seja, os inteiros de 1 a 10;
Em cada iteração do laço for, a variável num assume o valor de um inteiro dessa sequência. Na linha 2, testamos se o resto da divisão de num por 2 é zero (lembrando do operador de comparação ==);
Se o resto for zero, significa que a variável num é par (naquela iteração). Então, é impressa a mensagem que ela é par (linha 3);
Caso contrário (linha 4) – ou seja, se o resto da divisão de num por 2 não for zero – a variável num é ímpar (naquela iteração). Então, é impressa a mensagem que ela é ímpar (linha 5).

Veja o resultado na figura a seguir:

Operações aritméticas com inteiros – uso do for com acumulador e contador

Vamos começar trabalhando em outro exemplo do uso do for, mas apresentando um artifício bastante conhecido por desenvolvedores mais experientes: o acumulador.

Suponhamos que seja preciso imprimir a soma de todos os números inteiros positivos, desde 1 até um limite informado pelo usuário. Ou seja, se o usuário inserir o número 5, o programa deverá responder 15 (1+2+3+4+5).

Se o usuário inserir 7, o programa deverá responder 28 (1+2+3+4+5+6+7).

Para resolver esse problema, vamos utilizar uma variável chamada soma. Ela começa com valor zero e será utilizada para armazenar o valor da soma parcial a cada termo que for adicionado.

Uma forma de resolver esse problema pode ser vista assim:

soma $\leftarrow$ 0

Solicitar ao usuário um número inteiro positivo

Ler(limite)

Para todo inteiro x de 1 a limite:

soma = soma + x

Imprimir a soma dos inteiros

Uma possível implementação desse exemplo em Python está na figura a seguir:

Veja que a linha 1 inicializa a variável soma com o valor zero;
A linha 2 representa o pedido de entrada do valor por parte do usuário e armazena esse valor na variável limite;
A linha 3 cria o laço for, com a variável num percorrendo a sequência criada pela chamada range(1, limite + 1) – ou seja, os inteiros de 1 a limite. Em cada iteração do laço for, a variável num assume o valor de um inteiro dessa sequência;
Na linha 4, a variável soma armazena o valor que ela tinha anteriormente somado ao valor atual da variável num;
A linha 5 representa a impressão da mensagem final, com a soma dos inteiros positivos desde 1 até limite.

Veja o resultado de uma execução deste programa na figura a seguir:

Podemos entender as repetições do laço for de acordo com a tabela a seguir:

	soma (no início da iteração)	num	soma (no final da iteração)
Iteração 1 do for	0	1	1
Iteração 2 do for	1	2	3
Iteração 3 do for	3	3	6
Iteração 4 do for	6	4	10
Iteração 5 do for	10	5	15

Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal

Logicamente, o número de iterações vai depender da variável limite, cujo valor foi informado pelo usuário. Assim, a variável soma vai acumulando, a cada iteração, o valor anterior somado ao valor corrente da variável num.

Incrementando um pouco mais nosso problema atual, considere que também precisamos imprimir, ao final da execução do programa, a média aritmética dos inteiros positivos de 1 até o limite informado pelo usuário.

Para isso, vamos utilizar outro artifício amplamente conhecido pelos desenvolvedores experientes: o contador.

Uma variável utilizada como contador serve, essencialmente, para contar. Porém, ele será utilizado neste problema como uma ferramenta ainda mais útil. Vale lembrar que a média aritmética de um conjunto de valores é calculada por:

$M . A . = \frac{s o m a d o s t e r m o s}{n ú m e r o d e t e r m o s}$

Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal

Assim, o contador de iterações será, além de contador, o denominador dessa expressão da média aritmética.

Uma forma de resolver este problema pode ser vista assim:

soma, contador $\leftarrow$ 0

Solicitar ao usuário um número inteiro positivo

Ler(limite)

Para todo inteiro x de 1 a limite:

soma = soma + x

contador = contador + 1

média $\leftarrow$ soma / contador

Imprimir a média dos inteiros

Uma possível implementação desse exemplo em Python está na figura a seguir:

Veja o resultado de uma execução deste programa na figura a seguir:

Podemos entender as repetições do laço for de acordo com a tabela a seguir:

	soma (no início da iteração)	num	soma (no final da iteração)	contador (no final da iteração)
Iteração 1 do for	0	1	1	1
Iteração 2 do for	1	2	3	2
Iteração 3 do for	3	3	6	3
Iteração 4 do for	6	4	10	4
Iteração 5 do for	10	5	15	5

Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal

Atenção

Vale observar que, especificamente neste exemplo, a variável num poderia ter sido usada como denominador do cálculo da média, já que ela tem os mesmos valores que a variável contador em todas as iterações. Porém, isso só se aplica a este caso.

Além disso, existe outra possibilidade de solução, utilizando como denominador o tamanho da sequência criada pela chamada range(1, limite+1). Para obter esse tamanho, utilizamos o método len(sequência), que retorna o tamanho de sequência. Ou seja, o denominador poderia ter sido len(range(1, limite+1)). Porém, o objetivo deste exemplo foi, entre outras funções, apresentar o uso do contador.

Uso do laço for com qualquer sequência

Até agora, estudamos neste módulo o uso do laço for com iterações sobre strings e sobre sequências numéricas. Mas Python permite ainda mais do que isso! Podemos utilizar o laço for com iterações sobre qualquer sequência, não somente as numéricas e as strings.

Observe o exemplo a seguir:

Veja o resultado da execução na próxima figura:

Olhando as repetições com mais atenção, podemos criar a tabela abaixo:

		0	1	2	3	4
	nomes	‘Laura’	‘Lis’	‘Guilherme’	‘Enzo’	‘Arthur’
Iteração 1 do laço	nome =	‘Laura’
Iteração 2 do laço	nome =		‘Lis’
Iteração 3 do laço	nome =			‘Guilherme’
Iteração 4 do laço	nome =				‘Enzo’
Iteração 5 do laço	nome =					‘Arthur’

Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal

Resumo

No vídeo a seguir o professor apresentará um resumo dos principais conceitos abordados no módulo 2. Assista:

Verificando o aprendizado

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MÓDULO 3

Identificar a estrutura de repetição com teste em Python

Introdução

Na introdução do módulo anterior, abordamos a lista de compras e a nossa lista mental para sair de casa: carteira, celular e chave. Já vimos que a repetição de um bloco de instruções é algo extremamente útil quando programamos.

Porém, nem sempre o laço for será o mais indicado para controlar essas repetições. Você consegue imaginar o motivo?

O laço for permite um número determinado de repetições, uma vez que as iterações são sobre uma sequência finita de itens. Vamos ver agora como tratar o caso em que precisamos de um número indeterminado de repetições.

Conceitos

Nos módulos anteriores deste tema, você foi apresentado às estruturas de decisão (if e if-else) e de repetição com variável de controle (for). Agora, você será apresentado a outra estrutura de repetição, mas que depende de uma condição. É como se estivéssemos mesclando a repetição do for com o teste condicional do if. O nome desta estrutura é while.

A estrutura while

A estrutura while permite que um bloco de instruções seja repetido enquanto uma condição seja verdadeira.

O laço while tem, em geral, o seguinte formato:

while <condição>:
Bloco que será repetido enquanto a condição for verdadeira
Instrução fora do while

Podemos entender o laço while observando a figura a seguir:

Como exemplo inicial do uso do laço while, vamos analisar um programa em que usuário precisa digitar a palavra “sair” para que o laço while seja encerrado.

Uma forma de resolver o problema pode ser vista assim:

Solicitar ao usuário uma palavra

Ler(palavra)

Enquanto palavra for diferente de ‘sair’:

Solicitar ao usuário uma palavra

Ler(palavra)

Imprimir mensagem fora do laço while

Uma possível implementação desse exemplo em Python está na figura a seguir:

A linha 1 representa a solicitação ao usuário para que ele insira uma palavra, que será armazenada na variável palavra;
A linha 2 cria o laço while, que depende da condição <valor da variável palavra ser diferente de ‘sair’>;
A linha 3 será repetida enquanto a condição for verdadeira, ou seja, enquanto o valor da variável palavra for diferente de ‘sair’. Quando o valor da variável palavra for igual a ‘sair’, a condição do laço while será falsa e o laço será encerrado;
A linha 4 representa a impressão da mensagem fora do laço while.

Veja uma execução desse programa na figura a seguir:

Observe agora outra execução do mesmo programa:

Perceba que ao digitar ‘sair’ logo na primeira solicitação, a linha 3 do nosso programa não é executada nenhuma vez. Ou seja, o programa nem chega a entrar no laço while.

Em outras linguagens como C ou Java, existe outra estrutura muito semelhante ao while, chamada do-while. A diferença básica entre elas é o momento em que a condição é testada.

Atenção

No laço while, a condição é testada antes da iteração. No laço do-while, a condição é testada após a iteração. Em outras palavras, o laço while testa e executa.

O laço do-while executa e testa. Infelizmente, a estrutura do-while NÃO existe em Python. Isso não chega a ser um grande problema, porque podemos adaptar nosso programa e controlar as repetições com o laço while, como foi feito no exemplo anterior.

Operações numéricas com o laço while

Grande parte das aplicações do laço while são focadas em operações numéricas.

Operação 1

Vamos começar com uma operação financeira.

Considere que queremos saber depois de quantos anos uma aplicação, com juros anuais informados pelo usuário, terá atingido 50% de rendimento sobre o valor aplicado inicialmente. Ou seja, se a aplicação inicial foi de R$1.000,00, quantos anos serão necessários para atingir o valor de R$1.500,00?

Para resolver esse problema, vamos utilizar uma variável chamada fator.

Ela começa com valor 1 e será utilizada para armazenar o valor pelo qual a aplicação será multiplicada para obter o montante acumulado. Veja que nosso objetivo é atingir 50% de rentabilidade. Ou seja, precisamos verificar quando fator atinge o valor 1,5 (50% acima do valor inicial).

Veja que a aplicação de R$1.000,00 precisa atingir R$1.500,00, ou seja, precisa ser multiplicada por 1,5.

Atenção

Além da variável fator, utilizaremos a variável contador para sabermos quantos anos passam até atingirmos nosso objetivo.

Uma forma de resolver o problema pode ser vista assim:

fator $\leftarrow$ 1

contador $\leftarrow$ 0

Solicitar ao usuário a taxa de juros anual

Ler(taxa)

Enquanto fator < 1,5:

fator = fator + fator*taxa

contador = contador + 1

Imprimir o número de anos passados

Uma possível implementação dessa solução em Python está na figura a seguir:

Veja uma execução desse programa:

Podemos entender as repetições do laço while de acordo com a tabela a seguir:

	fator (no início da iteração)	fator (no final da iteração)	contador (no final da iteração)
Iteração 1 do while	1	1 + 0,08*1 = 1,08	1
Iteração 2 do while	1,08	1,08 + 0,08*1,08 = 1,17	2
Iteração 3 do while	1,17	1,17 + 0,08*1,17 = 1,26	3
Iteração 4 do while	1,26	1,26 + 0,08*1,26 = 1,36	4
Iteração 5 do while	1,36	1,36 + 0,08*1,36 = 1,47	5
Iteração 6 do while	1,47	1,47 + 0,08*1,47 = 1,59	6

Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal

Veja que a rentabilidade desejada de 50% é atingida durante o sexto ano. Como estamos trabalhando com anos completos, é necessário então completar o sexto ano, levando à resposta final de 6 anos.

Operação 2

Vamos analisar uma progressão geométrica que tem termo inicial 1 e razão 0,5.

Relembrando

A progressão geométrica é aquela em que cada termo é calculado a partir do termo anterior, multiplicado pela razão.

Ou seja, a progressão geométrica que vamos analisar é:

$1, \frac{1}{2}, \frac{1}{4}, \frac{1}{8}, \frac{1}{16}, \dots$

Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal

Observe que a progressão geométrica acima é infinita, não tem limite de termos. Caso nós quiséssemos saber a soma dos termos, como poderíamos agir?

Como calcular a soma de uma sequência que não tem fim? Veja que os termos vão ficando cada vez menores, mas nunca chegam de fato a zero.

É necessário, então, determinar quando paramos de somar. Suponha que queremos ter precisão de 0,01. Ou seja, quando a soma for atualizada apenas na 3ª casa decimal, podemos parar de somar.

Então, quantos termos serão necessários até chegarmos a essa situação?

Para resolver o problema, vamos utilizar uma variável chamada termo. Utilizaremos também a variável soma para manter atualizado o valor da soma dos termos. Além dessas, utilizaremos a variável contador para obtermos o número de termos necessários até que paremos de somar.

As três variáveis – termo, soma e contador – começam com valor 1, já contabilizando o primeiro termo da progressão.

Uma forma de resolver esse problema pode ser vista assim:

termo $\leftarrow$ 1

soma $\leftarrow$ 1

contador $\leftarrow$ 1

Enquanto termo >= 0,01:

termo = termo*0,5

soma = soma + termo

contador = contador + 1

Imprimir o número de termos somados

Uma possível implementação dessa solução em Python está na figura a seguir:

A linha 1 inicializa as variáveis soma, termo e contador;
A linha 2 cria o laço while, que depende da condição <valor da variável termo ser maior ou igual a 0,01>;
As linhas 3, 4 e 5 serão repetidas enquanto a condição for verdadeira, ou seja, o valor da variável termo for maior ou igual a 0,01. Quando o valor da variável termo for menor que 0,01, a condição do laço while será falsa e o laço será encerrado;
As linhas 6 e 7 representam a impressão das mensagens fora do laço while.

Veja uma execução desse programa na figura a seguir:

O laço while infinito

Laços infinitos são úteis quando queremos executar um bloco de instruções indefinidamente.

O laço while infinito tem o seguinte formato:

while True:
Bloco que será repetido indefinidamente

Como exemplo, suponha que você deseja criar uma aplicação que permanece por meses ou anos sendo executada, registrando a temperatura ou a umidade de um ambiente. Logicamente, estamos supondo que você tenha essa informação disponível pela leitura de algum sensor.

Atenção

É necessário tomar cuidado e ter certeza que seu uso é realmente necessário, para evitar problemas de consumo excessivo de memória.

Resumo

No vídeo a seguir o professor apresentará um resumo dos principais conceitos abordados no módulo 3. Assista:

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MÓDULO 4

Reconhecer as instruções auxiliares de controle de iteração

Introdução

Neste tema, você foi apresentado a estruturas de decisão e de repetição. Para aumentar seu poder sobre essas estruturas, é necessário conhecer as instruções auxiliares. Elas permitem que você pule ou interrompa iterações, entre outras funcionalidades.

Conceitos

As instruções auxiliares interferem no comportamento das estruturas que você aprendeu, permitindo que o desenvolvedor, de forma consciente e controlada, altere o padrão esperado para as estruturas if-else e os laços for e while.

A instrução break

A instrução break interrompe as repetições dos laços for e while. Quando a execução do programa chega a uma instrução break, a repetição é encerrada e o fluxo do programa segue a partir da primeira instrução seguinte ao laço.

Para exemplificar o uso da instrução break, vamos voltar ao primeiro exemplo do laço while, utilizando o laço infinito. O laço será encerrado quando o usuário inserir a palavra ‘sair’. Veja a figura a seguir:

A linha 1 cria o laço infinito, em que o bloco – composto pelas linhas 2, 3 e 4 – será repetido indefinidamente;
A linha 2 representa a solicitação de uma palavra ao usuário e o armazenamento deste valor na variável palavra;
Na linha 3, testamos se a palavra é igual a ‘sair’. Se o teste for verdadeiro, será executada a linha 4, onde está o break. Ou seja, o laço criado na linha 1 será encerrado;
Somente após a saída do laço será executada a linha 5, que representa a impressão da mensagem de saída do laço ao usuário.

Veja um exemplo de execução desse programa:

Caso haja vários laços aninhados, o break será relativo ao laço em que ele estiver inserido. Veja a figura a seguir:

Veja um exemplo de execução desse programa:

A instrução continue

A instrução continue também atua sobre as repetições dos laços for e while, como a instrução break, mas ela não interrompe todas as repetições do laço. A instrução continue interrompe APENAS a iteração corrente, fazendo com que o laço passe para a próxima iteração.

O exemplo a seguir imprime todos os números inteiros, de 1 até 10, pulando apenas o 5. Veja uma implementação:

Veja a execução na figura a seguir:

Para ressaltar a diferença entre as instruções break e continue, vamos agora alterar a linha 3 do nosso programa, trocando a instrução continue pela instrução break. Veja a nova execução:

A instrução pass

A instrução pass atua sobre a estrutura if, permitindo que ela seja escrita sem outras instruções a serem executadas caso a condição seja verdadeira.

Assim, podemos concentrar as instruções no caso em que a condição seja falsa. Suponha que queiramos imprimir somente os números ímpares entre 1 e 10. Uma implementação possível é:

Veja a execução desse programa:

Saiba mais

Claramente, seria possível reescrever a condição do if-else, para que pudéssemos transformá-la em um if simples, sem else. Porém, o objetivo aqui é mostrar o uso da instrução pass.

Resumo

No vídeo a seguir o professor apresentará um resumo dos principais conceitos abordados no módulo 4. Assista:

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Conclusão

Considerações Finais

Neste tema, você aprendeu os conceitos de estruturas de decisão em Python, além das estruturas de repetição com uma variável de controle e baseado em uma condição. O uso correto destes conceitos é essencial na sua jornada de formação como programador.

Recomendamos que fique atento aos detalhes e procure sempre programar de forma organizada, utilizando os comentários e nomes de variáveis que ajudem a entender seu significado. Isto vai evitar erros e tornar sua experiência mais agradável.

Podcast

CONQUISTAS

Você atingiu os seguintes objetivos:

Identificou as estruturas de decisão em Python

Reconheceu a estrutura de repetição com variável de controle em Python

Identificou a estrutura de repetição com teste em Python

Reconheceu as instruções auxiliares de controle de iteração

Referências

PERKOVIC, L. Introdução à computação usando Python: um foco no desenvolvimento de aplicações. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

Python. INDEX OF PYTHON ENHANCEMENT PROPOSALS (PEPs). Consultado em meio eletrônico em: 02 de jun. de 2020.

Explore+

Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, acesse na internet:

O site Python Brasil.

Conteudista

Humberto Henriques de Arruda

Currículo Lattes

Definição

PROPÓSITO

Preparação

OBJETIVOS

Módulo 1

Módulo 2

Módulo 3

Módulo 4

Introdução

As linguagens de programação em geral – e Python especificamente – oferecem as estruturas de decisão e as de repetição para facilitar a programação.

MÓDULO 1

Introdução

Ao programar, você poderá utilizar as estruturas de decisão para selecionar partes do código-fonte que serão executadas, de acordo com alguma condição.

Conceitos

Exemplo

A estrutura de decisão if

Atenção

A estrutura de decisão if-else

A estrutura de decisão if-else permite que haja um bloco de instruções a serem executadas caso a condição seja verdadeira e outro bloco para o caso em que a condição é falsa. Por isso, chamamos a estrutura de caminho duplo.

Assim, é impossível que os dois blocos se ativem. Somente um deles será executado, independentemente da idade informada pelo usuário.

Estruturas de decisão aninhadas

Mas o que significa aninhar estruturas?

Significa que podemos colocar uma estrutura dentro de outra, com as condições em cascata.

Atenção

A estrutura de decisão elif

Dica

Condições compostas

Resumo

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MÓDULO 2

Introdução

Conceitos

As listas do tipo range()

Exemplo

Exemplo

A estrutura for

String

Atenção

O exemplo da paridade de inteiros – uso do for com if-else

Operações aritméticas com inteiros – uso do for com acumulador e contador

Vamos começar trabalhando em outro exemplo do uso do for, mas apresentando um artifício bastante conhecido por desenvolvedores mais experientes: o acumulador.

Para isso, vamos utilizar outro artifício amplamente conhecido pelos desenvolvedores experientes: o contador.

M.A. = soma dos termosnúmero de termos

Atenção

Uso do laço for com qualquer sequência

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MÓDULO 3

Introdução

Conceitos

A estrutura while

A estrutura while permite que um bloco de instruções seja repetido enquanto uma condição seja verdadeira.

Atenção

Operações numéricas com o laço while

Operação 1

Para resolver esse problema, vamos utilizar uma variável chamada fator.

Atenção

Operação 2

Relembrando

1, 12, 14, 18, 116, …

O laço while infinito

Laços infinitos são úteis quando queremos executar um bloco de instruções indefinidamente.

Atenção

Resumo

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MÓDULO 4

Introdução

Conceitos

A instrução break

A instrução continue

A instrução pass

$M . A . = \frac{s o m a d o s t e r m o s}{n ú m e r o d e t e r m o s}$

$1, \frac{1}{2}, \frac{1}{4}, \frac{1}{8}, \frac{1}{16}, \dots$