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Você está aqui: Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Recursão (Recursividade)

Um método recursivo que calcula o número de Fibonacci para um dado índice - Desafio de Programação Resolvido em Python

Quantidade de visualizações: 623 vezes
Pergunta/Tarefa:

Observe a série de números Fibonacci abaixo:

Série:  0  1  1  2  3  5  8  13  21  34  55  89 
Índice: 0  1  2  3  4  5  6   7   8   9  10  11 
Cada número da série é a soma dos dois números anteriores. A linha de baixo reflete o índice do número. Assim, quando falamos "O quinto número de Fibonacci", nós estamos nos referindo ao índice 4, ou seja, o valor 3.

Este algorítmos consiste em, dado um determinado índice, retornar o número de Fibonacci correspondente. Recursivamente, o cálculo pode ser feito da seguinte forma:

fib(0) = 0;
fib(1) = 1;
fib(indice) = fib(indice - 2) + fib(indice - 1); sendo o indice >= 2

Os casos nos quais os índices são 0 ou 1 são os casos bases (aqueles que indicam que a recursividade deve parar). Seu método deverá possuir a seguinte assinatura:

int fibonacci(int indice){
  // sua implementação aqui
}
Sua saída deverá ser parecida com:
Informe o índice: 6
O número de Fibonacci no índice informado é: 8

Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Python:

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# função principal do programa
def main():
  # vamos solicitar o índice do número de Fibonacci
  indice = int(input("Informe o índice: "))
    
  # calcula o número de Fibonacci no índice informado
  print("O número de Fibonacci no índice informado é: {0}".format( 
    fibonacci(indice)))
  
# função recursiva que o número de Fibonacci em um determinado índice
def fibonacci(indice):
  if indice == 0: # caso base; interrompe a recursividade
    return 0
  elif indice == 1: # caso base; interrompe a recursividade
    return 1
  else: # efetua uma nova chamada recursiva
    return fibonacci(indice - 1) + fibonacci(indice - 2)
  
if __name__== "__main__":
  main()


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Python ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o cosseno de um ângulo em Python usando a função cos() do módulo Math - Calculadora de cosseno em Python

Quantidade de visualizações: 2525 vezes
Como calcular o cosseno de um ângulo em Python usando a função cos() do módulo Math - Calculadora de cosseno em Python

Em geral, quando falamos de cosseno, estamos falando do triângulo retângulo de Pitágoras (Teorema de Pitágoras). A verdade é que podemos usar a função cosseno disponível nas linguagens de programação para calcular o cosseno de qualquer número, mesmo nossas aplicações não tendo nenhuma relação com trigonometria.

No entanto, é sempre importante entender o que é a função cosseno. Veja a seguinte imagem:



Veja que temos um triângulo retângulo com as medidas já calculadas para a hipotenusa e os dois catetos, assim como os ângulos entre eles.

Assim, o cosseno é a razão entre o cateto adjascente e a hipotenusa, ou seja, o cateto adjascente dividido pela hipotenusa. Veja a fórmula:

\[\text{Cosseno} = \frac{\text{Cateto adjascente}}{\text{Hipotenusa}} \]

Então, se dividirmos 30 por 36.056 (na figura eu arredondei) nós teremos 0.8320, que é a razão entre o cateto adjascente e a hipotenusa (em radianos).

Agora, experimente calcular o arco-cosseno de 0.8320. O resultado será 0.5881 (em radianos). Convertendo 0.5881 radianos para graus, nós obtemos 33.69º, que é exatamente o ângulo em graus entre o cateto adjascente e a hipotenusa na figura acima.

Pronto! Agora que já sabemos o que é cosseno na trigonometria, vamos entender mais sobre a função cos() da linguagem Python. Esta função, que faz parte do módulo Math, recebe um valor numérico float e retorna um valor float, ou seja, também numérico) entre -1 até 1 (ambos inclusos). Veja:

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# vamos importar o módulo Math
import math as math

def main():
  # vamos calcular o cosseno de três números
  print("Cosseno de 0 = %f" % math.cos(0))
  print("Cosseno de 1 = %f" % math.cos(1))
  print("Cosseno de 2 = %f" % math.cos(2))
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Cosseno de 0 = 1.000000
Cosseno de 1 = 0.540302
Cosseno de 2 = -0.416147

Note que calculamos os cossenos dos valores 0, 1 e 2. Observe como os resultados conferem com a curva da função cosseno mostrada abaixo:




Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Pandas Python Library

Exercício Resolvido de Python Pandas - Como testar se um DataFrame do Pandas possui algum valor não informado

Quantidade de visualizações: 736 vezes
Pergunta/Tarefa:

Dado o seguinte arquivo CSV (carros.csv):

Marca;Modelo;Ano;Valor;Vendido
Fiat;Sienna;2010;23500.00;S
Volkswagen;Polo;2009;31453.00;N
Volkswagen;;2001;19200.00;S
Fiat;Palio;1995;7500.00;S
Honda;Civic;;42000.00;S
Renault;Sandero;2010;52000.00;N


Escreva um programa Python Pandas que carrega este arquivo .csv em um DataFrame, exiba o seu conteúdo e informe se o DataFrame contém algum valor não informado para qualquer uma das colunas. Analisando o arquivo vemos que há dois valores ausentes: o modelo do veículo na quarta linha e o ano do veículo na sexta linha.

Sua saída deverá ser parecida com:

Os dados do DataFrame são:

        Marca   Modelo     Ano    Valor Vendido
0        Fiat   Sienna  2010.0  23500.0       S
1  Volkswagen     Polo  2009.0  31453.0       N
2  Volkswagen      NaN  2001.0  19200.0       S
3        Fiat    Palio  1995.0   7500.0       S
4       Honda    Civic     NaN  42000.0       S
5     Renault  Sandero  2010.0  52000.0       N

Há valores ausentes no DataFrame
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício em Python:

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# importamos a biblioteca Pandas
import pandas as pd
 
def main():
  # vamos carregar os dados do arquivo .csv
  df = pd.read_csv("C:\\estudos_python\\carros.csv",
   delimiter=";")
 
  # vamos mostrar o DataFrame resultante
  print("Os dados do DataFrame são:\n")
  print(df)

  # vamos testar se existe algum valor ausenta em alguma
  # das colunas do DataFrame
  if df.isnull().values.any():
    print("\nHá valores ausentes no DataFrame")
  else:
    print("\nNão existe valores ausentes no DataFrame")

if __name__== "__main__":
  main()



Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Cálculo Estrutural

Como calcular a Força Normal Adimensional ou Força Normal Reduzida de um pilar em Python - Python para Estruturas de Concreto Armado

Quantidade de visualizações: 328 vezes


A Força Normal Adimensional de um pilar, também chamada de Força Normal Reduzida, é representada pela letra grega ν (ni) e nos dá uma idéia da magnitude da força normal que está sendo aplicada na seção transversal de um pilar.

A fórmula para o cálculo da Força Normal Adimensional pode ser representada da seguinte forma:

\[\nu = \frac{N_\text{sd}}{A_\text{c} \cdot \frac{f_\text{ck}}{\gamma _\text{c}}} \]

Onde:

ν é a Força Normal Adimensional sem unidade;

Nd é a força normal de projeto, em kN.

fck é a resistência característica do concreto em kN/cm2. Para converter de Mpa para kN/cm2 nós só precisamos dividir por 10.

γc é o fator de ponderação do concreto e, em geral, possui o valor 1,4. Ao dividirmos o fck pelo γc nós chegamos ao fcd, que é resistência de cálculo do concreto.

Note que o valor encontrado para a força normal adimensional ν (ni) é o valor que, junto com o μ (mi), forma a dupla de fatores para o ábaco de VENTURINI que nos retornará o valor de ω (ômega) que nos ajudará a calcular a área de aço (As) do pilar.

Há duas considerações importantes em relação à Força Normal Adimensional ν de um pilar:

a) Se &#957; < 0,30 -> pode ser adequado reduzir a seção transversal do pilar.

b) Se &#957; > 1,30 -> pode ser conveniente aumentar a seção transversal do pilar.

Agora vamos ver o código Python? Note que pediremos para o usuário informar as dimensões do pilar nas direções x e y em centímetros, a carga total no pilar em kN e o fck do concreto em Mpa e retornaremos o valor da força normal adimensional:

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# método principal
def main():
  # vamos pedir as dimensões do pilar
  hx = float(input("Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): "))
  hy = float(input("Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): "))

  # vamos pedir a carga total no pilar em kN
  Nk = float(input("Informe a carga total no pilar (em kN): "))

  # agora vamos obter o FCK do concreto em MPa
  fck = float(input("Informe o FCK do concreto (em MPa): "))
  # vamos converter MPa para kN/cm2
  fck = fck / 10

  # vamos obter o menor lado do pilar (menor dimensão da seção transversal)
  if (hx < hy):
    b = hx
  else:
    b = hy

  # agora vamos calcular a área do pilar em centímetros quadrados
  area = hx * hy
 
  # a área está de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014)
  if (area < 360):
    print("A área do pilar não pode ser inferior a 360cm2")
    return

  # vamos calcular a força normal de projeto Nd
  yn = 1.95 - (0.05 * b) # de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014) Tabela 13.1
  yf = 1.4 # regra geral para concreto armado
  Nd = yn * yf * Nk

  # vamos fixar o fator de ponderação do concreto em 1.4
  yc = 1.4

  # e agora calculamos a força normal adimensional do pilar
  fna = Nd / (area * (fck / yc))

  # e mostramos o resultado
  print("\nA Força Normal Adimensional do pilar é: {0}".format(round(fna, 2)))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): 40
Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): 19
Informe a carga total no pilar (em kN): 841.35
Informe o FCK do concreto (em MPa): 30

A Força Normal Adimensional do pilar é: 0.72


Python ::: Dicas & Truques ::: Ordenação e Pesquisa (Busca)

Como usar a busca binária em Python - Pesquisa binária na linguagem Python

Quantidade de visualizações: 589 vezes
A busca binária, ou pesquisa binária, é um algoritmo eficiente para encontrar um item em uma lista (vetor ou array) ordenada. Sim, os itens devem, obrigatoriamente, estar ordenados.

O processo é bem simples. A busca binária começa a partir do meio da lista e compara o item nesta posição com o valor sendo pesquisado. Se o valor não for encontrado e for menor que o item no meio da lista, o algoritmo passa para a porção à esquerda da lista, eliminando, assim, metade dos elementos do vetor ou array (a porção maior que o valor pesquisado).

Se o valor não for encontrado e for maior que o item no meio da lista, então a busca reinicia a partir da metade da sub-lista à direita (os itens maiores que o valor pesquisado). Essa divisão continua até que o valor seja encontrado ou não seja mais possível dividir a lista pela metade.

Se um array ou vetor possuir 100 elementos e usarmos a busca binária nele, precisaremos efetuar no máximo 7 tentativas para encontrar o valor desejado. Se a lista possuir 4 bilhões de itens nós teremos que fazer no máximo 32 tentativas.

Isso acontece porque a pesquisa binária é executada em tempo logarítmico, ou seja, log2 n, onde n é a quantidade de itens no vetor. Dessa forma, se tivemos 1.000 itens em um array, log2 1000 = 10 tentativas. Lembre-se de que, na programação log e log2 retornam resultados diferentes: log(10) = 2.302585092994046 enquanto log2(10) = 3.321928094887362. Na análise da busca binária nós usamos sempre log2.

Vamos agora ver como podemos codificar a busca binária em Python. Veja o código a seguir:

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# função principal do programa
def main():
  # vamos criar uma lista ordenada de inteiros
  valores = [3, 5, 7, 8, 9, 12, 43, 50, 52, 60]
  print("Os valores da lista são: {0}".format(valores))

  # vamos pedir o item a ser pesquisado
  numero = int(input("Informe o número a ser pesquisado: "))

  # agora vamos pesquisar o número no array usando a pesquisa
  # binária
  # a variável esquerda aponta para o primeiro elemento do vetor
  esquerda = 0
  # a variável direita aponta para o último elemento do vetor
  direita = len(valores) - 1
  # para indicar se o valor foi encontrado
  encontrado = False

  # enquanto houver mais de um elemento a ser comparado
  while esquerda <= direita:
    # obtemos o elemento na metade da lista
    meio = (esquerda + direita) // 2
    
    # fazemos a comparação
    if numero == valores[meio]:
      print("O número foi encontrado no índice {0}".format(
        meio))
      encontrado = True
      break # sai do laço  

    # o item atual é maior que o valor pesquisado?
    if valores[meio] > numero:
      direita = meio - 1
    # o item atual é menor que o valor pesquisado?
    else:
      esquerda = meio + 1

  # o valor foi encontrado?
  if not encontrado:
    print("O valor pesquisado não foi encontrado")  

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Os valores da lista são: [3, 5, 7, 8, 9, 12, 43, 50, 52, 60]
Informe o número a ser pesquisado: 9
O número foi encontrado no índice 4


Python ::: Dicas & Truques ::: Formatação de datas, strings e números

Python para iniciantes - Como inserir uma determinada quantidade de espaços à direita de uma string

Quantidade de visualizações: 8479 vezes
Este trecho de código mostra como inserir uma determinada quantidade de espaços à direita de uma string. Esta técnica é muito útil para formatar a saída em tela ou em arquivos.

Veja o código completo para a dica:

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def main():
  palavra1 = "Estudando"
  palavra2 = "Python"
  palavra3 = "C++"
  palavra4 = "Delphi"
 
  print("%-12s %s" % (palavra1, palavra2))
  print("%-12s %s" % (palavra3, palavra4))
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Estudando    Python
C++          Delphi



Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Passos Iniciais

Python para iniciantes - Como importar módulos para seus programas Python

Quantidade de visualizações: 10753 vezes
A importação de módulos para um programa Python é feita com o uso da palavra-chave import seguida pelo(s) nomes(s) do(s) módulo. Veja um exemplo no qual importamos o módulo math:

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import math

Caso precise importar mais de um módulo, você pode usar a palavra import mais de uma vez:

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import math
import random

ou:

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import math, random



Python ::: Dicas & Truques ::: Lista (List)

Vetores e matrizes em Python - Como inserir itens em posições aleatórias de uma lista

Quantidade de visualizações: 9581 vezes
Este exemplo mostra como adicionar itens em posições aleatórias de uma lista Python. Note como usamos o método insert() da classe List passando um valor randômico para o índice no qual o novo elemento será inserido.

Veja o código completo para a dica:

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# vamos importar o módulo random
import random

def main():
  # cria uma lista vazia
  valores = []
 
  # início do laço for
  for i in range(1, 11):
    valor = int(input("Informe um inteiro: "))
   
    if(len(valores) == 0):
      valores.insert(0, valor)
    else:
      # insere o valor em um posição aleatória
      valores.insert(random.randrange(0, 
        len(valores)), valor)
 
    # exibe os valores da lista
    print("Valores na lista:", valores, "\n")
    # fim do laço for

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe um inteiro: 9
Valores na lista: [9]

Informe um inteiro: 3
Valores na lista: [3, 9]

Informe um inteiro: 2
Valores na lista: [2, 3, 9]

Informe um inteiro: 8
Valores na lista: [2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 10
Valores na lista: [10, 2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 18
Valores na lista: [18, 10, 2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 30
Valores na lista: [18, 10, 30, 2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 60
Valores na lista: [18, 10, 30, 2, 3, 8, 60, 9]

Informe um inteiro: 67
Valores na lista: [18, 10, 67, 30, 2, 3, 8, 60, 9]

Informe um inteiro: 82
Valores na lista: [18, 10, 67, 30, 2, 3, 8, 82, 60, 9]


Python ::: Dicas & Truques ::: Recursão (Recursividade)

Como calcular fatorial em Python usando uma função recursiva

Quantidade de visualizações: 14951 vezes
Sempre que estamos no assunto de recursão (ou recursividade), um dos primeiros exemplos que vêm à nossa mente é o cálculo de fatorial, pois seu entendimento é fácil e, dessa forma, podemos nos concentrar nos aspectos da função recursiva.

Na matemática, o fatorial de um número natural n, representado por n!, é o produto de todos os inteiros positivos menores ou iguais a n.

O fatorial de um número n pode ser definido recursivamente da seguinte forma:

0! = 1;
n! = n x (n - 1)!; sendo n > 0


Entendida esta definição, veja agora o código completo para o exemplo:

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# função recursiva para calcular o fatorial de um número
def fatorial(num):
  if num <= 1:
    return 1
  else:
    return num * fatorial(num - 1)

# função principal do programa
def main():
  for i in range(11):
    print("%2d! = %d" % (i, fatorial(i)))
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

 0! = 1
 1! = 1
 2! = 2
 3! = 6
 4! = 24
 5! = 120
 6! = 720
 7! = 5040
 8! = 40320
 9! = 362880
10! = 3628800


Note que aqui nós calculamos e exibimos o fatorial dos números de 0 até 10.


Vamos testar seus conhecimentos em Fundações

Sondagem à Percussão (SPT) e Rotativa (RQD)

Na sondagem SPT, o que significa o N30?

A) Corresponde ao número de golpes dos últimos 30cm na fase de amostragem.

B) Corresponde à energia de 30% a ser considerada.

C) Corresponde a 30 golpes para penetrar um metro.

D) Corresponde ao número de golpes dos primeiros 30cm do amostrador.

E) Corresponde à energia que causa a perfuração dinâmica de 30cm com uma única pancada.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em

Aglomerantes

A respeito dos aglomerantes especiais, é correto afirmar:

A) Cimentos oxicloretos também chamados de cimento sorel são materiais moles e poucos resistentes à abrasão.

B) Furan, que é um aglomerante orgânico, é extremamente resistente a ácido nítrico concentrado.

C) Cimentos fenólicos possuem resistência ao meio alcalino.

D) Resina epóxi é um aglomerante orgânico classificado como aglomerante especial.

E) Enxofre fundido é um aglomerante que não resiste satisfatoriamente a ácidos.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em

Vigas a flexão simples: seções retangulares

Além da preocupação com segurança e economia, o projetista estrutural precisa também se preocupar com a execução da obra. Vigas super armadas dificultam a concretagem, podendo resultar nos vazios do concreto, popularmente chamadas de bicheiras.

Tendo isso em mente, qual é a largura mínima para uma viga com 3 barras de 16mm de armadura principal, dispostas na mesma camada, e estribo de 6,3mm? Considere que não há parede apoiada sobre a viga, a agressividade ambiental é classe III e o concreto tem brita 1.

A) 12cm.

B) 14cm.

C) 19cm.

D) 15cm.

E) 20cm.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em

Segurança e Estados Limites Ações nas Estruturas de Concreto Armado

O dimensionamento de elementos estruturais deve ser realizado considerando os critérios de segurança estabelecidos pela NBR 6118/2023 (Projeto de estruturas de concreto), especificamente relacionados ao ELS e ao ELU.

Com relação aos estados limites e aos critérios de segurança das edificações, assinale a resposta correta.

A) As combinações do ELS são utilizadas para o dimensionamento das estruturas ao colapso.

B) As deformações são analisadas somente nos ELS.

C) Para combinações no ELU, o valor característico da resistência do concreto armado deve ser superior ao valor de cálculo das solicitações.

D) Para verificações de ELS, o valor de cálculo da combinação das ações deve ser inferior ao valor limite adotado para seu efeito.

E) Os valores de combinações no ELS serão sempre superiores às combinações no ELU.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em Python

Analise o seguinte código Python

letras = ['ab', 'cd']

for i in range(len(letras)):
  letras[i].upper()

print(letras) 

Qual é o resultado de sua execução?

A) ['AB', 'CD']

B) ['ab', 'cd']

C) ['Ab', 'Cd']

D) ['aB', 'cD']
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

Veja mais Dicas e truques de Python

Dicas e truques de outras linguagens

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E-Book 650 Dicas, Truques e Exercícios Resolvidos de Python - PDF com 1.200 páginas
Domine lógica de programação e a linguagem Python com o nosso E-Book 650 Dicas, Truques e Exercícios Exercícios de Python, para você estudar onde e quando quiser.

Este e-book contém dicas, truques e exercícios resolvidos abrangendo os tópicos: Python básico, matemática e estatística, banco de dados, programação dinâmica, strings e caracteres, entrada e saída, estruturas condicionais, vetores e matrizes, funções, laços, recursividade, internet, arquivos e diretórios, programação orientada a objetos e muito mais.
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E-Book 350 Exercícios Resolvidos de Java - PDF com 500 páginas
Domine lógica de programação e a linguagem Java com o nosso E-Book 350 Exercícios Exercícios de Java, para você estudar onde e quando quiser.

Este e-book contém exercícios resolvidos abrangendo os tópicos: Java básico, matemática e estatística, programação dinâmica, strings e caracteres, entrada e saída, estruturas condicionais, vetores e matrizes, funções, laços, recursividade, internet, arquivos e diretórios, programação orientada a objetos e muito mais.
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