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

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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:

----------------------------------------------------------------------
Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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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 ::: Python para Engenharia ::: Cálculo Diferencial e Integral

Como calcular o limite de uma função usando Python e a biblioteca Sympy - Python para Engenharia

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Como calcular o limite de uma função usando Python e a biblioteca Sympy

Citando a Wikipédia: Na matemática, o limite de uma função é um conceito fundamental em cálculo e análise sobre o comportamento desta função quando próxima a um valor particular de sua variável independente. Informalmente, diz-se que __$\text{L}__$ é o limite da função __$\text{f(x)}__$ quando __$\text{x}__$ tende a __$\text{p}__$, escreve-se

\[ \lim_{x \to p} f(x) = L \]

quando __$\text{f(x)}__$ está arbitrariamente próximo de __$\text{L}__$ para todo __$\text{x}__$ suficientemente próximo de __$\text{p}__$. O conceito de limite pode ser estendido para funções de varias variáveis.

A biblioteca SymPy da linguagem Python facilita muito o trabalho de se calcular limites. É claro que é sempre uma boa idéia saber calcular o limite de uma função "na mão" mesmo, até para sabermos se nosso código Python está correto. No entanto, em algumas situações, lançar mão da função limit() da SymPy nos poupará um tempo incrível.

Dessa forma, a sintáxe para o cálculo do limite na SymPy segue o padrão limit(função, variável, ponto). Então, se quisermos calcular o limite de f(x) com x tendendo a 0, só precisamos fazer limit(f, x, 0).

Vamos colocar esse conhecimento em prática então? Veja o seguinte limite:

\[ \lim_{x \to 1} 5x^2 + 2x \]

Agora observe o código Python completo que calcula e retorna o limite desta função:

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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 a biblioteca SymPy
from sympy import * 

def main():
  # vamos definir o símbolo x
  x = symbols("x")
  # definimos a função
  f = (5 * x ** 2) + (2 * x) 
  # finalmente calculamos o limite
  limite = limit(f, x, 1)
  # e mostramos o resultado
  print("O limite da função é: %f." % limite)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

O limite da função é: 7.000000.

Logo, o limite da função no ponto __$\text{x}__$ = 1 vale 7, em outras palavras, 7 é o valor que __$f(5x^2 + 2x)__$ deveria ter em 1 para ser contínua nesse ponto.

Vamos ver mais um exemplo? Observe o seguinte limite:

\[ \lim_{x \to 1} \left(\frac{x^2 - 1}{x - 1}\right) \]

Aqui temos um situação interessante. Note que temos que fazer uma manipulação algébrica na expressão, fatorando os termos. Porém, mesmo em situações assim o método limit() da Sympy consegue interpretar a expressão simbólica corretamente e nos devolver o limite esperado. Veja o código Python completo:

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

# vamos importar a biblioteca SymPy
from sympy import * 

def main():
  # vamos definir o símbolo x
  x = symbols("x")
  # definimos a função
  f = (x ** 2 - 1) / (x - 1) 
  # finalmente calculamos o limite
  limite = limit(f, x, 1)
  # e mostramos o resultado
  print("O limite da função é: %f." % limite)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O limite da função é: 2.000000.


Python ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como verificar se uma string contém apenas caracteres alfanuméricos (letras e números) usando a função isalnum() do módulo str da linguagem Python

Quantidade de visualizações: 18189 vezes
Nesta dica mostrarei como é possível usar a função isalnum() do módulo str do Python para verificar se uma palavra, frase ou texto contém apenas caracteres alfanuméricos (letras e números).

Veja o código completo para o exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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# função principal do programa
def main():
  texto = "34kwjii5992"
 
  if texto.isalnum():
    print("A string contém apenas caracteres" \
      " alfanumericos")  
  else:
    print("A string não contem somente caracteres" \
      " alfanumericos")
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

A string contém apenas caracteres alfanuméricos


Python ::: Dicas & Truques ::: Sistema

Como obter o diretório do seu programa Python usando sys.path[0]

Quantidade de visualizações: 9580 vezes
Nesta dica eu mostrarei como é possível usar a primeira posição da lista de strings contida na propriedade path do módulo sys da linguagem Python. Lembre-se de que sys.path contém uma lista de strings especificando os caminhos de busca para os módulos Python.

Veja o código completo para o exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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----------------------------------------------------------------------

import sys

# função principal do programa
def main():
  print("O diretório do programa é: ", sys.path[0])
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

O diretório do programa é: c:\estudos_python


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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