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Como usar a busca binária em Python - Pesquisa binária na linguagem PythonQuantidade de visualizações: 566 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: ---------------------------------------------------------------------- Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar) ---------------------------------------------------------------------- # 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 |
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Python ::: NumPy Python Library (Biblioteca Python NumPy) ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes) |
Como repetir os elementos de um vetor ou matriz usando a função repeat() da NumPy do PythonQuantidade de visualizações: 823 vezes |
A função repeat() da biblioteca NumPy do Python é usada quando queremos repetir os elementos de um vetor ou matriz um determinado número de vezes. Em sua forma mais simples esta função pede um array e um número inteiro indicando a quantidade de repetições. Veja o código Python completo para o exemplo: ---------------------------------------------------------------------- Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar) ---------------------------------------------------------------------- # vamos importar a biblioteca NumPy import numpy as np def main(): # vamos criar um vetor contendo 5 elementos vetor = np.array([5, 3, 9, 1, 4]) # agora vamos aplicar a função repeat() a este vetor novo_vetor = np.repeat(vetor, 3) # vamos mostrar o resultado print("O vetor original é: {0}".format(vetor)) print("O novo vetor é: {0}".format(novo_vetor)) if __name__== "__main__": main() Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado: O vetor original é: [5 3 9 1 4] O novo vetor é: [5 5 5 3 3 3 9 9 9 1 1 1 4 4 4] Veja agora o efeito desta função em uma matriz de 2 linhas por 3 colunas: ---------------------------------------------------------------------- Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar) ---------------------------------------------------------------------- # vamos importar a biblioteca NumPy import numpy as np def main(): # vamos criar uma matriz de 2 linhas e 3 colunas matriz = np.array([(1, 2, 3), (4, 5, 6)]) # agora vamos aplicar a função repeat() a esta matriz nova_matriz = np.repeat(matriz, 3, 0) # vamos mostrar o resultado print("A matriz original é:\n\n{0}".format(matriz)) print("A nova matriz é:\n\n{0}".format(nova_matriz)) if __name__== "__main__": main() Note que informei o valor 0 para o terceiro parâmetro da função repeat(). Isso faz com que os elementos da matriz sejam repetidos no eixo x. Veja: A matriz original é: [[1 2 3] [4 5 6]] A nova matriz é: [[1 2 3] [1 2 3] [1 2 3] [4 5 6] [4 5 6] [4 5 6]] Se trocarmos o valor 0 por 1, o resultado será: A matriz original é: [[1 2 3] [4 5 6]] A nova matriz é: [[1 1 1 2 2 2 3 3 3] [4 4 4 5 5 5 6 6 6]] |
Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes) |
Exercícios Resolvidos de Python - Escreva um programa Python para mover todos os zeros para o final do vetor, sem alterar a ordem dos elementos já presentes no arrayQuantidade de visualizações: 1742 vezes |
Pergunta/Tarefa: Dado o seguinte vetor de inteiros: # vamos declarar e construir um vetor de 8 inteiros valores = [0, 3, 0, 5, 7, 4, 0, 9] Sua saída deverá ser parecida com: Vetor na ordem original: 0 3 0 5 7 4 0 9 Vetor com os zeros deslocados para o final: 3 5 7 4 9 0 0 0 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) ---------------------------------------------------------------------- # método principal def main(): # vamos declarar e construir um vetor de 8 inteiros valores = [0, 3, 0, 5, 7, 4, 0, 9] # vamos mostrar o vetor na ordem original print("Vetor na ordem original:\n") for i in range(len(valores)): print("%d " % valores[i], end="") # vamos inicializar j como 0 para que ele aponte para # o primeiro elemento do vetor j = 0 # agora o laço for percorre todos os elementos do vetor, # incrementanto a variável i e deixando o j em 0 for i in range(len(valores)): # encontramos um valor que não é 0 if(valores[i] != 0): # fazemos a troca entre os elementos nos índices # i e j temp = valores[i] valores[i] = valores[j] valores[j] = temp # e avançamos o j para o elemento seguinte j = j + 1 # agora mostramos o resultado print("\n\nVetor com os zeros deslocados para o final:\n") for i in range(len(valores)): print("%d " % valores[i], end="") if __name__== "__main__": main() Não se esqueça: A resolução do exercício deve ser feita sem a criação de um vetor, array ou lista adicional, e os elementos diferentes de zero devem permanecer na mesma ordem que eles estavam antes. |
Python ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora |
Como exibir a data atual em Python de acordo com as configurações regionais usando as funções strftime() e setlocale()Quantidade de visualizações: 7599 vezes |
Nesta dica mostrarei como podemos combinar os objeto datetime e locale e as funções today(), strftime() e setlocale() para retornar e exibir a data atual em Python usando as configurações regionais do computador do usuário. Veja o código completo para o exemplo: ---------------------------------------------------------------------- Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar) ---------------------------------------------------------------------- from datetime import datetime import locale # função principal do programa def main(): # Configurações do usuário locale.setlocale(locale.LC_ALL, "") # Obtém um datetime da data e hora atual hoje = datetime.today() # Exibe a data atual print("Hoje é {0}".format(hoje.strftime("%x"))) if __name__== "__main__": main() Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado: Hoje é 04/02/2023 |
Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python |
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