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Como usar a biblioteca Python SymPy em seus programas Python

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O que é a biblioteca Python SymPy e para que ela é usada?

A biblioteca Python SymPy é uma biblioteca para computação simbólica. Ela fornece ferramentas de álgebra computacional tanto como uma aplicação independente como, também, uma biblioteca para outras aplicações. Além disso, a biblioteca está disponível de forma on-line em sites da Internet tais SymPy Live e SymPy Gamma. Esta biblioteca é fácil de ser instalada e usada em suas aplicações, pois é escrita em Python e não depende de bibliotecas adicionais.

A biblioteca SymPy inclui ferramentas que variam do cálculo de aritmética simbólica básica, algebra, matemática discreta até a física quântica. Ela nos permite ainda formatar o resultado das computações em código LaTeX.

Minha instalação do Python já possui a biblioteca SymPy?

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

----------------------------------------------------------------------
Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

# importamos a bibliteca SymPy
import sympy as sp
 
def main():
  # vamos mostrar a versão da biblioteca SymPy
  versao = sp.__version__
 
  print("A versão do SymPy é:", versao)
 
if __name__== "__main__":
  main()

Se você tiver o SymPy instalado, o resultado desse código será algo como:

A versão do SymPy é: 1.8

Se você não tiver a biblioteca SymPy instalada, a seguinte mensagem de erro será exibida:

----------------------------------------------------------------------
Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

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

Não tenho o SymPy ainda. O que faço?

Abra uma janela de terminal e dispare o comando abaixo:

C:\Users\Osmar>pip install sympy

Depois de alguns segundos você verá o seguinte resultado:

----------------------------------------------------------------------
Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

C:\Users\Osmar>pip install sympy
Collecting sympy
  Downloading sympy-1.8-py3-none-any.whl (6.1 MB)
     || 6.1 MB 360 kB/s
Collecting mpmath>=0.19
  Downloading mpmath-1.2.1-py3-none-any.whl (532 kB)
     || 532 kB 167 kB/s
Installing collected packages: mpmath, sympy
Successfully installed mpmath-1.2.1 sympy-1.8
WARNING: You are using pip version 20.3.3; 
however, version 21.2.4 is available.
You should consider upgrading via the 
'c:\python_3_9_1\python.exe -m 
pip install --upgrade pip' command.

Obteve resultado parecido? Pronto! Você já pode começar a usar a biblioteca SymPy em seus aplicações SymPy.

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Python ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como criar um diretório em Python usando a função mkdir() do módulo os

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Podemos usar a função mkdir() do módulo os da linguagem Python para criarmos diretórios. Em sua versão mais simples, este método pede somente o nome e caminho do diretório a ser criado. Se o caminho for omitido, o novo diretório será criado no diretório atual, ou seja, o diretório da aplicação Python.

Veja um exemplo no qual criamos um diretório chamado "app" no diretório "C:\estudos_python":

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

# importa o módulo os
import os

# método principal  
def main():
  # nome do diretório
  diretorio = "C:\\estudos_python\\app"

  # vamos criar o diretório
  os.mkdir(diretorio)

  # mostramos o resultado
  print('O diretório foi criado com sucesso.')

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

c:\estudos_python>python estudos.py
O diretório foi criado com sucesso.

Note que um erro do tipo FileExistsError será exibido se o diretório já existir:

Traceback (most recent call last):
File "c:\estudos_python\estudos.py", line 16, in <module>
main()
File "c:\estudos_python\estudos.py", line 10, in main
os.mkdir(diretorio)
FileExistsError: [WinError 183] Não é possível criar um arquivo já existente: 'C:\\estudos_python\\app'

Uma forma de evitar este erro é verificar se o diretório já existe ou usar uma construção try...except. Veja:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

# importa o módulo os
import os

# método principal  
def main():
  # nome do diretório
  diretorio = "C:\\estudos_python\\app"

  try:
    # vamos criar o diretório
    os.mkdir(diretorio)
    # mostramos o resultado
    print('O diretório foi criado com sucesso.')
  except os.error as error_msg:
    print("Houve um erro: %s" % str(error_msg))

if __name__== "__main__":
  main()

Execute o código novamente e veja como o tratamento de erro ficou mais elegante.

Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Variáveis e Constantes

Como usar a função type() da linguagem Python para descobrir o tipo de dados de uma variável

Quantidade de visualizações: 13634 vezes

Em algumas situações nós gostaríamos de verificar o tipo de uma variável, ou seja, o tipo do valor que ele contém no momento, antes de efetuar algum cálculo ou procedimento.

Em Python isso pode ser feito por meio da função type(), que nos retorna uma string indicando o tipo de dados sendo armazenado no momento. Note que, em Python, uma mesma variável pode assumir tipos diferentes durante a execução do programa.

Veja o código completo para o exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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def main():
  var = "Osmar J. Silva"
  print("O tipo da variavel var é:", type(var)) 
 
  var = 45
  print("Agora o tipo da variavel var é:", type(var))
 
  var = 45.30
  print("E agora o tipo da variavel var é:", type(var))   
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

O tipo da variavel var é: <class 'str'>
Agora o tipo da variavel var é: <class 'int'>
E agora o tipo da variavel var é: <class 'float'>

Python ::: Itertools ::: Iteradores de Combinação e Permutação

Como gerar permutações de uma string em Python usando o objeto permutations do módulo Itertools

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Nesta dica mostrarei como podemos usar o objeto permutations do módulo Itertools para gerar as permutações simples de uma string.

Na permutação simples, quando os elementos não se repetem, a quantidade de conjuntos gerados a partir do conjunto analisado equivale a n!, onde n é a quantidade de elementos no conjunto a partir do qual a permutação ocorrerá.

Dessa forma, para a palavra LOTE, a quantidade de permutações possíveis (sem repetição) é 4! = 24.

Veja o código Python completo que gera as permutações simples para a palavra LOTE:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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# vamos importar o objeto permutations do Itertools
from itertools import permutations

def main():
  # palavra contendo os caracteres que queremos
  # gerar a permutação. Veja que não vamos usar
  # caracteres repetidos
  palavra = "LOTE"

  # agora obtemos uma lista com as permutações possíveis
  permutacoes = [''.join(p) for p in permutations(palavra)]

  # e mostramos o resultado
  print("As permutações para a palavra {0} são:\n".format(palavra))
  print(permutacoes)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

As permutações para a palavra LOTE são:

['LOTE', 'LOET', 'LTOE', 'LTEO', 'LEOT', 'LETO', 'OLTE', 'OLET', 'OTLE', 'OTEL', 'OELT', 'OETL', 'TLOE', 'TLEO', 'TOLE', 'TOEL', 'TELO', 'TEOL', 'ELOT', 'ELTO', 'EOLT', 'EOTL', 'ETLO', 'ETOL']

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