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Python ::: NumPy Python Library (Biblioteca Python NumPy) ::: Passos Iniciais

Machine Learning para iniciantes - Como usar a biblioteca NumPy em seus programas Python

Quantidade de visualizações: 2446 vezes
Criada em 2005 por Travis Oliphant, a biblioteca NumPy é uma biblioteca Python que, embora escrita parcialmente em código Python, possui trechos de código C ou C++, principalmente as partes que requerem processamento ou computação mais veloz.

Estudiosos, entusiastas e desenvolvedores de soluções envolvendo Data Science, Deep Learning, Machine Learning e Inteligência Artificial (IA) em geral, encontram nessa biblioteca muitas funções úteis para a criação e manipulação de vetores e matrizes, além de funções para trabalhar no domínio de algebra linear e transformação fourier.

A biblioteca NumPy (Numerical Python) é um projeto open source e pode ser usada livremente em qualquer programa Python. Uma das razões para a sua adoção é a substituição das listas Python pelos vetores e matrizes NumPy, já que estes últimos são 50 vezes mais rápidas que as listas Python, que muitas vezes fazem o papel de arrays.

Minha instalação do Python já possui a biblioteca NumPy?

A melhor forma de descobrir se a NumPy já está disponível para os seus códigos Python é rodando o seguinte trecho de código:

# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
 
def main():
  # construimos um vetor de cinco elementos
  vetor = np.array([20, 3, 87, 4, 120])
  # imprimimos seu conteúdo
  print(vetor)

if __name__== "__main__":
  main()

Se você vir o resultado abaixo:

[ 20   3  87   4 120]

então sua instalação do Python já contém a biblioteca NumPy e você está pronto(a) para experimentar as demais dicas e truques dessa seção.

Porém, se você ainda não tiver a NumPy, a seguinte mensagem de erro será exibida:

Exception has occurred: ModuleNotFoundError
No module named 'numpy'
  File "C:\estudos_python\estudos.py", line 2, in <module>
    import numpy as np

Não se desespere. Basta abrir uma janela de prompt e disparar o comando abaixo:

pip install numpy

Aguarde alguns minutos para que o Pip baixe e instale a biblioteca. Em seguida tente executar o código acima novamente.

Agora é só aproveitar tudo que a biblioteca NumPy tem a nos oferecer.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Geometria, Trigonometria e Figuras Geométricas

Exercícios Resolvidos de Java - Como calcular a área de um losango em Java

Quantidade de visualizações: 5366 vezes
Pergunta/Tarefa:

Um losango é um quadrilátero equilátero, ou seja, é um polígono formado por quatro lados de igual comprimento. Um losango é também um paralelogramo. Alguns autores exigem ainda que nenhum dos ângulos do quadrilátero seja reto para que ele seja considerado um losango.

A área (em metros quadrados) de um losango pode ser calculada usando-se a seguinte fórmula:



Onde D1 é a diagonal maior e D2 é a diagonal menor.

Escreva um programa Java que leia a diagonal maior e a diagonal menor e calcule a área do losango. Sua saída deverá ser parecida com:

Informe a medida da diagonal maior: 5
Informe a medida da diagonal menor: 10
A área (em metros quadrados) do losango é: 25
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java console:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);  
    
    // vamos ler os valores das diagonais maior e menor
    System.out.print("Informe a medida da diagonal maior: ");
    int diagonalMaior = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    System.out.print("Informe a medida da diagonal menor: ");
    int diagonalMenor = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    
    // calcula a area do losango
    int area = (diagonalMaior * diagonalMenor) / 2;
    // mostra o resultado
    System.out.println("A área (em metros quadrados) do losango é: " + area);
    
    System.out.println("\n");
  }
}



LISP ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como testar se um número é par ou ímpar em Lisp

Quantidade de visualizações: 1187 vezes
Muitas vezes precisamos saber se um determinado número é par ou ímpar. Isso pode ser feito em Common Lisp usando-se a função REM, que retorna o resto de uma divisão por inteiros.

Veja o exemplo a seguir:

; variáveis que vamos usar no programa
(let ((num))
  ; Vamos ler um número inteiro
  (princ "Informe um valor inteiro: ")
  ; talvez o seu compilador não precise disso
  (force-output)
  ; atribui o valor lido à variável num
  (setq num (read))
   
  ; vamos testar se o número informado é par ou ímpar 
  (cond
    ((= 0 (rem num 2))
      (princ "Você informou um número par"))
    (T (princ "Você informou um número ímpar"))
  )
)

Ao executar este programa Common Lisp nós teremos o seguinte resultado:

Informe um valor inteiro: 8
Você informou um numero par

É importante observar que a maioria das implementações Lisp fornecem as funções EVENP e ODDP que permitem testar se um número é par ou ímpar. O objetivo dessa dica foi fazer uma comparação entre a Common Lisp e outras linguagens de programação na realização desta tarefa.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Recursão (Recursividade)

Exercícios Resolvidos de Java - Como resolver o problema da Torre de Hanói recursivamente

Quantidade de visualizações: 3009 vezes
Pergunta/Tarefa:

Torre de Hanói, ou The Towers of Hanoi, é um "quebra-cabeça" que consiste em uma base contendo três pinos, em um dos quais são dispostos alguns discos uns sobre os outros, em ordem crescente de diâmetro, de cima para baixo. O problema consiste em passar todos os discos de um pino para outro qualquer, usando um dos pinos como auxiliar, de maneira que um disco maior nunca fique em cima de outro menor em nenhuma situação. O número de discos pode variar sendo que o mais simples contém apenas três.

A solução da Torre de Hanói (The Towers of Hanoi) pode ser feita recursivamente da seguinte forma:

O caso base (parada da recursão) é quando n = 1. Se n = 1 nós podemos simplesmente mover o disco de A para B, sem precisar passar pelo pino C. Quando n > 1 nós podemos dividir o problema original em três sub-problemas e resolvê-los sequencialmente.

1) Mova os primeiros n - 1 discos de A para C com a ajuda do pino B;
2) Mova o disco n de A para B;
3) Mova n - 1 discos do pino C para o pino B com a ajuda do pino A.

Além de resolver o problema, seu programa deverá informar quantas chamadas recursivas foram feitas. Sua saída deverá ser parecida com:



Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java console:

package arquivodecodigos;

import java.util.Scanner;
 
public class Estudos {
  static int quantChamadasRecursivas = 0; // registra as chamadas recursivas  
     
  public static void main(String[] args) {
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
       
    // vamos ler a quantidade de discos a serem usados na simulação
    System.out.print("Informe a quantidade de discos: ");
    int discos = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
 
    // resolve o problema recusivamente
    System.out.println("\nOs movimentos para resolver o problema foram:\n");
    moverDiscos(discos, 'A', 'B', 'C');
    System.out.println("\nForam feitas " + quantChamadasRecursivas + 
      " chamadas recursivas");
    System.out.println();
  }
   
  // método recursivo que resolve o problema da Torre de Hanói
  public static void moverDiscos(int n, char daTorre, char paraTorre, 
    char torreAux) {
    quantChamadasRecursivas++; // registra mais uma chamada recursiva
       
    if(n == 1){ // condição de parada
      System.out.println("Movendo o disco " + n + " de " + daTorre + " para " + 
        paraTorre);
    }
    else{ // faz mais uma chamada recursiva
      moverDiscos(n - 1, daTorre, torreAux, paraTorre);
      System.out.println("Movendo o disco " + n + " de " + daTorre + " para " + 
        paraTorre);
      moverDiscos(n - 1, torreAux, paraTorre, daTorre);
    }
  }
}



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