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

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()


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Python ::: Python para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como calcular a transposta de uma matriz em Python - Python para Geometria Analítica e Álgebra Linear

Quantidade de visualizações: 6527 vezes
A matriz transposta de uma matriz A é a matriz AT. Tal matriz é obtida quando copiamos os elementos da matriz A para uma outra matriz (ou para ela mesma) e trocamos de posição as linhas e colunas. Dessa forma, a primeira linha da matriz A se transforma na primeira coluna da matriz transposta, a segunda linha da matriz A se transforma na segunda coluna da matriz transposta e assim por diante.

Em termos de notação, podemos dizer, de forma algébrica, que:

ATji = Aij

Onde i representa as linhas e j representa as colunas, tanto na matriz original quanto na matriz transposta.

É importante estar atento à quantidade de linhas e colunas na matriz original e na matriz transposta equivalente. Assim, se a matriz original for 3x2, a matriz transposta será 2x3.

Antes de vermos o código Python, dê uma olhada na seguinte matriz de duas linhas e três colunas:

\[A = \left[\begin{matrix} 3 & 5 & 7 \\ 1 & 2 & 9 \end{matrix}\right] \]

Sua matriz transposta correspondente é:

\[A^T = \left[\begin{matrix} 3 & 1 \\ 5 & 2 \\ 7 & 9 \end{matrix}\right] \]

E agora veja o código Python que declara uma matriz 2x3 e gera a matriz transposta 3x2:

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# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
   
def main():
  # vamos declarar e construir uma matrix
  # 2x3 (duas linhas e três colunas
  matriz = np.array([(3, 5, 7), (1, 2, 9)])
    
  # vamos exibir os valores da matriz
  print("Elementos da matriz:")
  for i in range(np.shape(matriz)[0]):
    for j in range(np.shape(matriz)[1]):
      print("%7.2f" % matriz[i][j], end="")
    
    print()

  # como temos uma matriz 2x3, a transposta deverá ser
  # 3x2, ou seja, três linhas e duas colunas
  linhas = np.shape(matriz)[0] # linhas da matriz original
  colunas = np.shape(matriz)[1] # colunas da matriz original
  transposta = np.empty((colunas, linhas)) 
    
  # e agora vamos preencher a matriz transposta
  for i in range(np.shape(matriz)[0]):
    for j in range(np.shape(matriz)[1]):
      transposta[j][i] = matriz[i][j]
    
  # vamos exibir os valores da matriz transposta
  print("\nElementos da matriz transposta:")
  for i in range(np.shape(transposta)[0]):
    for j in range(np.shape(transposta)[1]):
      print("%7.2f" % transposta[i][j], end="")
    
    print()  

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Elementos da matriz:
    3      5      7  
    1      2      9  
Elementos da matriz transposta:
    3      1  
    5      2  
    7      9  


É possível também obter a matriz transposta de um outra matriz usando o método transpose() da biblioteca NumPy da linguagem Python. Veja:

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# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
   
def main():
  # vamos declarar e construir uma matrix
  # 2x3 (duas linhas e três colunas
  matriz = np.array([(3, 5, 7), (1, 2, 9)])
    
  # vamos exibir os valores da matriz
  print("Elementos da matriz:")
  for i in range(np.shape(matriz)[0]):
    for j in range(np.shape(matriz)[1]):
      print("%7.2f" % matriz[i][j], end="")
    
    print()

  # vamos transpor a matriz usando o método transpose()
  transposta = matriz.transpose() 
    
  # vamos exibir os valores da matriz transposta
  print("\nElementos da matriz transposta:")
  for i in range(np.shape(transposta)[0]):
    for j in range(np.shape(transposta)[1]):
      print("%7.2f" % transposta[i][j], end="")
    
    print()  

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este novo código Python veremos que o resultado é o mesmo.


Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Métodos, Procedimentos e Funções

Como usar os argumentos padrões das funções e métodos em Python

Quantidade de visualizações: 7573 vezes
Geralmente quando efetuamos chamadas às funções, nosso código fica responsável por fornecer os valores para os argumentos da função. Em Python é possível termos argumentos padrões, e tais argumentos já podem ter um valor pré-definido. Desta forma, a passagem dos parâmetros se torna opcional. Veja um exemplo:

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# função com argumento padrão
def erro(msg = "Houve um erro."):
  print(msg)

def main():
  # chamada à função fornecendo o argumento
  erro("Erro desconhecido.")

  # chamada à função sem fornecer o argumento
  erro()  
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este exemplo nós teremos o seguinte resultado:

Erro desconhecido.
Houve um erro.

Veja mais um exemplo:

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# função com argumentos padrões
def volume(comprimento = 1, largura = 1, altura = 1):
  return (comprimento * largura * altura)

def main():
  # chamada à função fornecendo um argumento
  print(volume(3))

  # chamada à função fornecendo dois argumentos
  print(volume(4, 5))

  # chamada à função fornecendo três argumentos
  print(volume(4, 5, 7))

  # chamada à função fornecendo nenhum argumento
  print(volume())    
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este exemplo nós teremos o seguinte resultado:

3
20
140
1

É importante observar que os argumentos padrões devem estar sempre à direita dos demais argumentos. Falhar em cumprir esta exigência pode causar um erro do tipo:

SyntaxError: non-default argument follows default argument



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

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

Quantidade de visualizações: 831 vezes
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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# 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']


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.


Python ::: Dicas & Truques ::: Aplicativos e Outros

Como calcular a distância entre dois pontos na terra em Python

Quantidade de visualizações: 1268 vezes
Nesta dica mostrarei como calcular a distância em quilômetros entre dois pontos na terra dadas suas latitudes e longitudes. Neste exemplo eu coloquei o valor de 6378.137 para o raio da terra, mas você pode definir para o valor que achar mais adequado.

O cálculo usado neste código se baseia na Fórmula de Haversine, que determina a distância do grande círculo entre dois pontos em uma esfera, dadas suas longitudes e latitudes.

Veja o código Python completo:

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# vamos importar o módulo Math
import math

# função que recebe dois pontos na terra e retorna a distância
# entre eles em quilômetros
def calcularDistancia(lat1, lat2, lon1, lon2):
  raio_terra = 6378.137 # raio da terra em quilômetros
    
  # o primeiro passo é converter as latitudes e longitudes
  # para radianos
  lon1 = math.radians(lon1)
  lon2 = math.radians(lon2)
  lat1 = math.radians(lat1)
  lat2 = math.radians(lat2)
 
  # agora aplicamos a Fórmula de Haversine
  dlon = lon2 - lon1
  dlat = lat2 - lat1
  a = math.pow(math.sin(dlat / 2), 2) + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) \
    * math.pow(math.sin(dlon / 2),2)
             
  c = 2 * math.asin(math.sqrt(a))
 
  # e retornamos a distância    
  return(c * raio_terra)

# método principal
def main():
  # vamos solicitar a latitude e longitude das duas localizações
  lat1 = float(input("Informe a primeira latitude: "))
  lon1 = float(input("Informe a primeira longitude: "))
  lat2 = float(input("Informe a segunda latitude: "))
  lon2 = float(input("Informe a segunda longitude: "))

  # vamos calcular a distância entre os dois pontos em Kms
  distancia = calcularDistancia(lat1, lat2, lon1, lon2)
    
  # mostramos o resultado
  print("A distância entre os dois pontos é: {0} kms".format(distancia))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe a primeira latitude: -16.674551
Informe a primeira longitude: -49.303598
Informe a segunda latitude: -15.579321
Informe a segunda longitude: -56.10009
A distância entre os dois pontos é: 736.9183827638687kms

Neste exemplo eu calculei a distância entre as cidades de Goiânia-GO e Cuibá-MT.

A latitude é a distância ao Equador medida ao longo do meridiano de Greenwich. Esta distância mede-se em graus, podendo variar entre 0o e 90o para Norte(N) ou para Sul(S). A longitude é a distância ao meridiano de Greenwich medida ao longo do Equador.


Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Estruturas de Controle

Como usar o laço while do Python - Python para iniciantes

Quantidade de visualizações: 15394 vezes
O laço while da linguagem Python permite executar um bloco de códigos repetidamente até que uma condição seja verdadeira. Opcionalmente, uma cláusula else pode ser usado com o while em Python (a parte else será executada mesmo que o corpo principal do laço não seja executado). Veja um exemplo:

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# função principal do programa
def main():
  numero = 0
 
  while numero <= 10:
    print(numero)
    numero = numero + 1
  else:
    print("Terminei")
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Terminei

Veja um exemplo de um laço while que nunca será executado:

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# função principal do programa
def main():
  numero = 0
 
  while numero > 10:
    print(numero)
    numero = numero + 1
  
if __name__== "__main__":
  main()

E agora um exemplo de laço usando um valor booleano:

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# função principal do programa
def main():
  continuar = True
  valor = 0
 
  while continuar:
    print(valor)
   
    if valor > 5:
      continuar = False
    else:
      valor = valor + 1
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

0
1
2
3
4
5
6


Python ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Apostila Python para iniciantes - Como calcular juros compostos e montante usando Python

Quantidade de visualizações: 17861 vezes
O regime de juros compostos é o mais comum no sistema financeiro e portanto, o mais útil para cálculos de problemas do dia-a-dia. Os juros gerados a cada período são incorporados ao principal para o cálculo dos juros do período seguinte.

Chamamos de capitalização o momento em que os juros são incorporados ao principal. Após três meses de capitalização, temos:

1º mês: M = P . (1 + i)
2º mês: o principal é igual ao montante do mês anterior: M = P x (1 + i) x (1 + i)
3º mês: o principal é igual ao montante do mês anterior: M = P x (1 + i) x (1 + i) x (1 + i)

Simplificando, obtemos a fórmula:

M = P . (1 + i) ^ n

Importante: a taxa i tem que ser expressa na mesma medida de tempo de n, ou seja, taxa de juros ao mês para n meses.

Para calcularmos apenas os juros basta diminuir o principal do montante ao final do período:

J = M - P

Vejamos um exemplo:

Considerando que uma pessoa empresta a outra a quantia de R$ 2.000,00, a juros compostos, pelo prazo de 3 meses, à taxa de 3% ao mês. Quanto deverá ser pago de juros?

Veja o código Python para a resolução:

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# função principal do programa
def main():
  principal = 2000.00
  taxa = 0.03
  meses = 3
   
  montante = principal * pow((1 + taxa), meses)  
  juros = montante - principal
 
  print("O total de juros a ser pago é:", juros)
  print("O montante a ser pago é:", montante) 
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O total de juros a ser pago é: 185.45400000000018
O montante a ser pago é: 2185.454

Um outra aplicação interessante é mostrar mês a mês a evolução dos juros.

Veja o código a seguir:

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# função principal do programa
def main():
  principal = 2000.00
  taxa = 0.03
  meses = 3
  anterior = 0.0
 
  for i in range(1, meses + 1):
    montante = principal * pow((1 + taxa), i)
    juros = montante - principal - anterior
       
    anterior += juros
 
    print("Mês:", i ," - Montante:", montante, "- Juros:", juros)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Mês: 1 - Montante: 2060.0 - Juros: 60.0
Mês: 2 - Montante: 2121.7999999999997 - Juros: 61.79999999999973
Mês: 3 - Montante: 2185.454 - Juros: 63.65400000000045


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

Como remover e retornar um item aleatório em uma lista Python usando a função pop() e um número randômico

Quantidade de visualizações: 9461 vezes
Em dicas anteriores eu mostrei como é possível usar o método pop() do objeto List da linguagem Python para remover elementos no início, final e em determinadas posições de uma lista. Agora mostrarei como é possível fornecer um índice aleatório para a função pop(), de forma a sortear o elemento que estará sendo removido. Note que o número randômico deverá estar nas faixas de índices aceitáveis.

Veja o exemplo Python completo:

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----------------------------------------------------------------------

"""
  Este exemplo mostra como excluir e retornar
  um ítem aleatório em uma lista
"""
 
import random

def main():
  # cria uma lista de inteiros
  valores = [4, 23, 7, 1, 0, 54]
 
  # imprime a lista
  print(valores)
 
  # remove um ítem aleatório
  valor = valores.pop(random.randrange(0, len(valores)))
  print("Item removido:", valor)
 
  # exibe a lista novamente
  print(valores)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos um resultado parecido com:

[4, 23, 7, 1, 0, 54]
Item removido: 54
[4, 23, 7, 1, 0]


Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual o resultado da execução do seguinte código Python?

valor = 5
contador = 0
while valor < 20:
  valor = valor + 3
  contador = contador + 1

print("O laço while repetiu {0} vezes.".format(contador))

A) O laço while repetiu 7 vezes.

B) O laço while repetiu 6 vezes.

C) O laço while repetiu 4 vezes.

D) O laço while repetiu 5 vezes.

E) O laço while repetiu 8 vezes.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em Ética e Legislação Profissional

Postura ética profissional

A maioria das sociedades profissionais preparou um código de ética para seus membros. O objetivo do código de ética dos engenheiros é guiá-los a um comportamento ético. Uma análise desses códigos fornece algumas orientações.

A esse respeito, assinale a alternativa que apresenta uma conduta ética aceitável em um ambiente de trabalho:

A) Promover trabalho honesto e árduo aos clientes.

B) Promover conflitos de interesse.

C) Aceitar benefício próprio para promover uma vantagem a uma empresa.

D) Preterir a segurança, a saúde e o bem-estar.

E) Ser ilusório e objetivo.
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Construção Civil

Serviços preliminares e instalações provisórias

A instalação de tapumes é obrigatória em atividades de construção, para impedir o acesso de pessoas estranhas ao serviço. Sobre a instalação de tapumes e serviços decorrentes:

A) Os tapumes devem ter altura mínima de 2,2 m em relação ao nível do terreno.

B) Em edifícios com mais de dois pavimentos, é facultativa a construção de galerias para o tráfego de pedestres sobre o passeio.

C) As bordas da galeria para pedestres devem possuir tapumes com altura mínima de 2,0 m e inclinação de 45°.

D) Não é obrigatória a instalação de tapume em todo o perímetro da obra, apenas na testada do lote.

E) As galerias para o tráfego de pedestres devem ter altura livre mínima de 2,5 m.
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Estruturas de Aço e Madeira

Estrutura e propriedade dos materiais

O estudo das propriedades elétricas aborda os conceitos de resistividade e condutividade elétrica, pois são as mais relevantes quanto aos materiais de construção.

Assinale a alternativa que define essas propriedades corretamente.

A) Condutividade elétrica é a resistência à passagem da corrente elétrica através de um material, e a resistividade é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente elétrica.

B) Condutividade elétrica é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente elétrica, e a resistividade é a resistência à passagem da corrente elétrica através de um material.

C) Condutividade elétrica é a capacidade que um material apresenta de absorver energia, e a resistividade é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente elétrica.

D) Condutividade elétrica é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente elétrica, e a resistividade é a capacidade que um material apresenta em absorver a energia.

E) Condutividade elétrica é a resistência à passagem da corrente elétrica através de um material, e a resistividade é a capacidade que um material apresenta em absorver a energia.
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Vamos testar seus conhecimentos em Fenômeno de Transportes e Hidráulica

Cálculo de velocidade de escoamento e vazão de canais usando a Equação de Manning

Determine a vazão escoada em um canal com seção retangular, com lâmina d'água de 2,00m e largura de base igual a 3,00m e declividade 0,2m por Km. Utilize &#951;=0,012.



Selecione a resposta correta:

A) 1,06 m3/s

B) 0,84 m3/s

C) 6,63 m3/s

D) 4,22 m3/s

E) 7,00 m3/s
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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