Ensine Seus Filhos A Programar
1 BÁSICO SOBRE O PYTHON: CONHEÇA O SEU AMBIENTE
Praticamente tudo pode ter um computador incluído – um telefone, um carro, um relógio, um console de videogame, uma esteira para exercícios, um dispositivo médico, um equipamento industrial, um cartão para ocasiões especiais ou um robô. A programação de computadores, ou codificação, refere-se à maneira como dizemos a um computador que realize uma tarefa, e saber programar coloca o poder dos computadores ao alcance de suas mãos.
Os programas de computador – também chamados de aplicações ou apps – dizem aos computadores o que eles devem fazer. Uma aplicação web pode dizer a um computador como ele poderá controlar sua música favorita; uma aplicação para um jogo pode dizer ao computador como exibir um campo de batalha épico, com imagens realistas; uma aplicação simples pode dizer ao computador para desenhar uma linda espiral, como o hexágono da figura 1.1.
Figura 1.1 – Imagem de uma espiral colorida.
Algumas aplicações são compostas de milhares de linhas de código, enquanto outras podem conter apenas algumas linhas, como o programa NiceHexSpiral.py da figura 1.2. Esse pequeno programa desenha a espiral colorida mostrada na figura 1.1. Eu queria uma figura bonita para usar como exemplo neste livro, portanto, decidi resolver esse problema usando um programa de computador. Inicialmente, esbocei uma ideia e, em seguida, comecei a codificar. Neste capítulo, vamos fazer o download, instalar e aprender a usar os programas que nos ajudarão a escrever códigos para criar qualquer tipo de aplicação que você puder imaginar.
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Figura 1.2 – NiceHexSpiral.py: um pequeno programa Python que desenha a espiral da figura 1.1.
Introdução ao Python Para começar a programar, devemos falar a linguagem do computador. Os computadores precisam de instruções passo a passo, e eles podem entender somente determinadas linguagens. Assim como uma pessoa da Rússia poderá não entender inglês, os computadores entenderão somente as linguagens criadas para eles. Os códigos para computadores são escritos em linguagens de programação como Python, C++, Ruby ou JavaScript. Essas linguagens nos permitem “conversar” com o nosso computador e dar-lhe comandos. Pense nas ocasiões em que você ensina um cachorro a fazer truques – ao dar o comando “senta”, ele se senta; ao dizer “fale”, ele late. O cachorro entenderá esses comandos simples, mas não compreenderá muito mais do que você disser. Da mesma maneira, os computadores têm suas próprias limitações, porém podem fazer o que você lhes disser para fazer na linguagem deles. A linguagem que usaremos neste livro é o Python – uma linguagem de programação simples e eficaz. O Python é ensinado em cursos de introdução à ciência
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da computação no ensino médio e nas universidades, e é usado para executar algumas das aplicações mais eficazes do mundo, incluindo o Gmail, o Google Maps e o YouTube. Para que você possa começar a usar o Python em seu computador, executaremos juntos os três passos a seguir: 1. Fazer download do Python. 2. Instalar o Python em seu computador 3. Testar o Python com um ou dois programas simples.
1. Fazer download do Python O Python é gratuito e fácil de ser obtido a partir de seu site, mostrado na figura 1.3.
Figura 1.3 – O site do Python facilita o seu download.
Em seu navegador web, acesse https://www.python.org/. Passe o mouse sobre o botão de menu Downloads, próximo à parte superior da tela, e clique no botão que começa com Python 3.
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2. Instalar o Python Localize o arquivo que você acabou de baixar (provavelmente, ele estará em sua pasta Downloads) e dê um clique duplo nele para executar e instalar o Python e o editor IDLE. O IDLE é o programa que usaremos para digitar e executar nossos programas Python. Para obter instruções detalhadas de instalação, consulte o apêndice A.
3. Testar o Python com um programa Em seu menu Start (Iniciar) ou na pasta Applications (Aplicações), localize o programa IDLE e execute-o. Você verá uma janela de comandos baseada em texto, como a que está sendo mostrada na figura 1.4. Ela é chamada de shell Python. Um shell é uma janela ou uma tela que permite ao usuário inserir comandos ou linhas de código.
Figura 1.4 – O shell Python do IDLE: nosso centro de comandos para aprender Python.
O >>> é chamado de prompt, e indica que o computador está pronto para aceitar seu primeiro comando. O computador está pedindo que você lhe diga o que ele deve fazer. Digite: print("Hello, world!")
e tecle enter ou return em seu teclado. Você deverá ver o shell Python responder exibindo o texto entre aspas que você colocou entre parênteses: Hello, world!. É isso – você criou seu primeiro programa! Básico sobre o PYTHON:Conheça o seu ambiente |
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Criando programas em Python Geralmente, você vai querer criar programas que tenham mais de uma só linha, de modo que o Python vem com um editor para escrever programas mais longos. No IDLE, acesse o menu File (Arquivo) e selecione File4New Window (Arquivo4Nova Janela) ou File4New File (Arquivo4Novo Arquivo). Uma tela em branco aparecerá, contendo Untitled (Sem título) na parte superior. Vamos criar um programa um pouco mais longo em Python. Na nova janela em branco, digite as três linhas de código a seguir: # YourName.py name = input("What is your name?\n") print("Hi, ", name)
A primeira linha é chamada de comentário. Os comentários, que começam com um sinal de sustenido (#), são notas ou lembretes de programação ignorados pelos computadores. Nesse exemplo, o comentário é somente uma nota para que possamos nos lembrar do nome do programa. A segunda linha pede ao usuário que forneça seu nome e guarda essa informação em name. A terceira linha exibe "Hi, ", seguido do nome do usuário. Observe que há uma vírgula (,) separando o texto entre aspas "Hi, " de name.
Executando programas em Python Acesse a opção Run (Executar) no menu acima de seu programa e selecione Run4Run Module (Executar4Executar módulo). Isso fará seu programa ser executado, ou seja, suas instruções serão executadas. Inicialmente, você será solicitado a salvar o programa. Vamos chamar nosso arquivo de YourName.py. Isso diz ao computador para salvar o programa como um arquivo chamado YourName.py, e a parte referente a .py indica que esse é um programa Python.
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Ao salvar o arquivo e executá-lo, você verá sua janela de shell Python iniciar o programa exibindo a pergunta What is your name?. Digite seu nome na próxima linha e tecle enter. O programa exibirá Hi, seguido do nome que você digitou. Como isso é tudo que você pediu ao programa que fizesse, ele terminará e você verá o prompt >>> novamente, conforme mostrado na figura 1.5.
Figura 1.5 – O computador sabe o meu nome!
Para os aprendizes mais jovens, como meu filho de três anos, é divertido explicar que o programa está pedindo que as pessoas digitem seus nomes. Max conhece as letras de seu nome; sendo assim, ele digita m-a-x no teclado e adora quando lhe digo que o programa respondeu dizendo Hi, max. Pergunte ao seu jovem aprendiz se ele ou ela gostaria de que o programa dissesse algo diferente. Max disse “Hello”, portanto editei a terceira linha do programa anterior para que diga Hello, em vez de Hi,. Básico sobre o PYTHON:Conheça o seu ambiente |
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Sendo assim, alterei a terceira linha de modo a conter: print("Hello, ", name, name, name, name, name)
Max adorou quando o programa lhe respondeu com Hello, max max max max max. Procure fazer experimentos com a segunda e a terceira linhas do programa para que o computador faça perguntas diferentes e exiba respostas diferentes.
O que você aprendeu Aprender a programar é como aprender a resolver quebra-cabeças, charadas ou enigmas. Você começa com um problema, aplica o que sabe e adquire novos conhecimentos no processo. Ao terminar, você terá exercitado sua mente e terá respondido a uma pergunta. Esperamos que você também tenha se divertido. Neste capítulo, resolvemos nosso primeiro problema importante: instalamos a linguagem de programação Python em nossos computadores para que pudéssemos começar a codificar. Foi simples; bastou fazer download de um arquivo, instalá-lo e executá-lo. Nos próximos capítulos, você aprenderá a resolver problemas usando código. Você começará com problemas visuais simples, como desenhar formas na tela de seu computador (ou em um tablet ou no telefone celular) e, em seguida, descobrirá como criar jogos simples como Guess a Number (Adivinhe um número), Rock-Paper-Scissors (Pedra-Papel-Tesoura) e Pong. Com a base adquirida com esses primeiros programas, você poderá passar a codificar jogos, aplicativos móveis, aplicações web etc. A essa altura, você deverá... • Ter um ambiente de programação Python e um editor de texto totalmente funcionais. • Ser capaz de inserir comandos de programação diretamente no shell Python. • Ser capaz de escrever, salvar, executar e modificar programas pequenos no IDLE. • Estar pronto para experimentar programas mais avançados e divertidos no capítulo 2. 34 | CAPÍTULO 1
Desafios de programação No final de cada capítulo, você poderá exercitar o que aprendeu – e criar programas mais interessantes ainda – experimentando alguns desafios. (Se você não souber o que fazer, acesse http://www.nostarch.com/teachkids/ para ver exemplos de respostas.) #1: Mad Libs
A aplicação YourName.py simples tem todos os componentes necessários para criarmos um programa muito mais interessante, como o bom e velho jogo de palavras Mad Libs (acesse http://www.madlibs.com/ se você nunca jogou antes). Vamos modificar o programa YourName.py e salvá-lo como MadLib.py. Em vez de pedir o nome do usuário, vamos pedir um adjetivo (adjective), um substantivo (noun) e um verbo (verb) no passado, e armazená-los em três variáveis diferentes, exatamente como fizemos com name no programa original. Em seguida, exibiremos uma frase como “The adjective noun verb over the lazy brown dog.”1. Eis a aparência do código após essas alterações.
MadLib.py adjective = input("Please enter an adjective: ") noun = input("Please enter a noun: ") verb = input("Please enter a verb ending in -ed: ") print("Your MadLib:") print("The", adjective, noun, verb, "over the lazy brown dog.")
Você pode inserir qualquer adjetivo, substantivo e verbo que quiser. Eis o que você deverá ver ao salvar e executar MadLib.py (Inseri smart, teacher e sneezed): 1 N.T.: Literalmente, a sentença pode ser traduzida como: “O adjetivo substantivo verbo sobre o cachorro preguiçoso marrom”. Básico sobre o PYTHON:Conheça o seu ambiente |
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>>> Please enter an adjective: smart Please enter a noun: teacher Please enter a verb ending in -ed: sneezed Your MadLib: The smart teacher sneezed over the lazy brown dog. >>>
#2: Mais Mad Libs!
Vamos deixar nosso jogo Mad Lib um pouco mais interessante. Crie uma nova versão de MadLib.py salvando-a como MadLib2.py. Acrescente outra linha de entrada que solicite um animal. Em seguida, altere a instrução print removendo a palavra dog e adicionando a nova variável animal após o final da sentença entre aspas (adicione uma vírgula antes de sua nova variável na instrução print ). Se quiser, a frase poderá ser alterada ainda mais. Você poderá acabar com The funny chalkboard burped over the lazy 1 brown gecko – ou algo mais engraçado ainda! 1 N.T.: Literalmente, a sentença pode ser traduzida como: “O quadro-negro engraçado arrotou sobre a lagartixa preguiçosa marrom”.
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