A curva de aprendizado do Python: do iniciante ao profissional em Python

Introdução:

Python é uma das linguagens de programação mais versáteis e amplamente utilizadas no mundo, conhecida por sua simplicidade, legibilidade e versatilidade. Neste artigo, exploraremos uma série de cenários de exemplo nos quais o código é desenvolvido por programadores em três níveis distintos de conhecimento: o iniciante, o intermediário e o especialista.

O intermediário e os especialistas normalmente usam o seguinte:

• Abrangências de lista: uma maneira concisa de criar listas com uma única linha de código.

squares = [x**2 for x in range(1, 6)]
print(squares)  
# Output: [1, 4, 9, 16, 25]

squares_dict = {x: x**2 for x in range(1, 6)}
print(squares_dict)  
# Output: {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
doubles = list(map(lambda x: x * 2, nums))
print(doubles)  # Output: [2, 4, 6, 8, 10]

def greet_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Hello!")
        func()
        print("Welcome!")
    return wrapper

@greet_decorator
def greet_name():
    print("John")

greet_name()
# Output:
# Hello!
# John
# Welcome!

with open("file.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

from typing import List

def sum_elements(elements: List[int]) -> int:
    return sum(elements)

result = sum_elements([1, 2, 3, 4, 5])
print(result)  # Output: 15

def fibonacci_gen(n: int):
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        yield a
        a, b = b, a + b

for num in fibonacci_gen(5):
    print(num, end=" ")
# Output: 0 1 1 2 3

import re

text = "The email addresses are [email protected] and [email protected]"
pattern = r"\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Z|a-z]{2,}\b"
emails = re.findall(pattern, text)
print(emails)  # Output: ['[email protected]', '[email protected]']

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"An error occurred: {e}")
# Output: An error occurred: division by zero

# Importing the 'math' module and using its 'sqrt' function
import math

sqrt_result = math.sqrt(25)
print(sqrt_result)  # Output: 5.0

import threading

def print_square(num):
    print(f"Square: {num * num}")

def print_cube(num):
    print(f"Cube: {num * num * num}")

thread1 = threading.Thread(target=print_square, args=(4,))
thread2 = threading.Thread(target=print_cube, args=(4,))

thread1.start()
thread2.start()

thread1.join()
thread2.join()

# Output:
# Square: 16
# Cube: 64

# Built-in functions
numbers = [2, 4, 1, 6, 3, 8, 5, 7]
max_num = max(numbers)  # Find the maximum number in the list
min_num = min(numbers)  # Find the minimum number in the list
sorted_nums = sorted(numbers)  # Sort the list in ascending order
reversed_nums = list(reversed(numbers))  # Reverse the list

print("Maximum number:", max_num)
print("Minimum number:", min_num)
print("Sorted numbers:", sorted_nums)
print("Reversed numbers:", reversed_nums)

# Standard library modules
from collections import Counter
from itertools import combinations

# Counter (from collections module)
word = "mississippi"
counter = Counter(word)  # Count the occurrences of each character
print("Character count:", counter)

# Combinations (from itertools module)
combos = list(combinations(numbers, 2))  # Find all combinations of size 2
print("Combinations of size 2:", combos)

• PEP 8 e estilo de codificação: adesão ao guia de estilo oficial do Python (PEP 8) e outras práticas recomendadas para legibilidade e consistência do código.

# PEP 8 compliant code snippet

def calculate_area(radius):
    """Calculate the area of a circle given its radius.

    Args:
        radius (float): The radius of the circle.

    Returns:
        float: The area of the circle.
    """
    pi = 3.14159
    return pi * radius**2


def main():
    # Collect user input for the radius
    radius = float(input("Enter the radius of the circle: "))

    # Calculate the area using the defined function
    area = calculate_area(radius)

    # Display the result with appropriate formatting
    print(f"The area of the circle with radius {radius} is {area:.2f}")


if __name__ == "__main__":
    main()

import unittest

def add_numbers(a, b):
    return a + b

class TestAddition(unittest.TestCase):
    def test_addition(self):
        self.assertEqual(add_numbers(2, 3), 5)

if __name__ == '__main__':
    unittest.main(argv=['first-arg-is-ignored'], exit=False)
# Output: .
# ----------------------------------------------------------------------
# Ran 1 test in 0.002s
#
# OK

Principiante:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
even_sum = 0

for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        even_sum += num

print("The sum of even numbers is:", even_sum)

• Verifica se um número é par usando o operador de módulo
• Adiciona o número par à variável soma

def is_even(num):
    return num % 2 == 0

def even_sum(numbers):
    result = 0
    for num in numbers:
        if is_even(num):
            result += num
    return result

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
result = even_sum(numbers)
print("The sum of even numbers is:", result)

• Cria uma função even_sumpara calcular a soma de números pares
• O código é mais modular e mais fácil de manter

def even_sum(numbers):
    return sum(filter(lambda num: num % 2 == 0, numbers))

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
result = even_sum(numbers)
print("The sum of even numbers is:", result)

• Emprega uma função lambda para filtragem concisa e eficiente de números pares
• O código é mais compacto, aproveitando os recursos de programação funcional do Python

Principiante:

text = "hello world"
char_count = {}

for char in text:
    if char in char_count:
        char_count[char] += 1
    else:
        char_count[char] = 1

print("Character counts:", char_count)

#Character counts: {'h': 1, 'e': 1, 'l': 3, 'o': 2, ' ': 1, 'w': 1, 'r': 1, 'd': 1}

• Verifica se um caractere já está no dicionário e atualiza a contagem de acordo.

def count_characters(text):
    char_count = {}
    for char in text:
        char_count[char] = char_count.get(char, 0) + 1
    return char_count

text = "hello world"
result = count_characters(text)
print("Character counts:", result)

• Usa o dict.get()método para simplificar o código.

from collections import Counter

def count_characters(text):
    return Counter(text)

text = "hello world"
result = count_characters(text)
print("Character counts:", result)

• Aproveita o built-in Counterpara contar ocorrências de caracteres de forma eficiente.

Principiante:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
total = 0

for num in numbers:
    total += num

average = total / len(numbers)
print("The average is:", average)

• Divide a soma pelo comprimento da lista para calcular a média

def calculate_average(numbers):
    return sum(numbers) / len(numbers)

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
average = calculate_average(numbers)
print("The average is:", average)

• Usa a função interna sumpara simplificar o código

from statistics import mean

def calculate_average(numbers):
    return mean(numbers)

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
average = calculate_average(numbers)
print("The average is:", average)

• Aproveita a função integrada meanpara calcular a média

Principiante:

text = "hello"
reversed_text = ""

for char in text:
    reversed_text = char + reversed_text

print("Reversed text:", reversed_text)
#text = "Hello"
#Reversed text: olleH

• Concatena caracteres na ordem inversa para construir a string invertida

def reverse_string(text):
    return "".join(reversed(text))

text = "hello"
reversed_text = reverse_string(text)
print("Reversed text:", reversed_text)

• Usa a reversedfunção e joino método para inverter a string

def reverse_string(text):
    return text[::-1]

text = "hello"
reversed_text = reverse_string(text)
print("Reversed text:", reversed_text)

5. Encontrando o maior número em uma lista:

Principiante:

numbers = [1, 3, 7, 2, 5]
max_number = numbers[0]

for num in numbers:
    if num > max_number:
        max_number = num

print("The largest number is:", max_number)

#The largest number is: 7

• Compara cada número com o máximo atual e atualiza o máximo de acordo

def find_max(numbers):
    return max(numbers)

numbers = [1, 3, 7, 2, 5]
max_number = find_max(numbers)
print("The largest number is:", max_number)

• Usa a função interna maxpara encontrar o número máximo

from functools import reduce

def find_max(numbers):
    return reduce(lambda x, y: x if x > y else y, numbers)

numbers = [1, 3, 7, 2, 5]
max_number = find_max(numbers)
print("The largest number is:", max_number)

• Aproveita a reducefunção com uma função lambda para encontrar o número máximo

Principiante:

original_list = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5]
unique_list = []

for item in original_list:
    if item not in unique_list:
        unique_list.append(item)

print("Unique list:", unique_list)

• Verifica se um item não está na lista exclusiva e o anexa se não estiver presente

def remove_duplicates(items):
    return list(set(items))

original_list = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5]
unique_list = remove_duplicates(original_list)
print("Unique list:", unique_list)

• Usa a estrutura de dados integrada setpara remover duplicatas e as converte de volta em uma lista

def remove_duplicates(items):
    return list(dict.fromkeys(items))

original_list = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5]
unique_list = remove_duplicates(original_list)
print("Unique list:", unique_list)

7. Quadrando todos os números em uma lista:

Principiante:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = []

for num in numbers:
    squared_numbers.append(num ** 2)

print("Squared numbers:", squared_numbers)
#Squared numbers: [1, 4, 9, 16, 25]

• Acrescenta o quadrado de cada número à lista de números ao quadrado

def square_numbers(numbers):
    return [num ** 2 for num in numbers]

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = square_numbers(numbers)
print("Squared numbers:", squared_numbers)

• Usa compreensão de lista para criar a lista de números ao quadrado

def square_numbers(numbers):
    return list(map(lambda x: pow(x, 2), numbers))

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = square_numbers(numbers)
print("Squared numbers:", squared_numbers)

      
                

                    
                    
                
            

Principiante:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
positions = 2

rotated_list = numbers[-positions:] + numbers[:-positions]
print("Rotated list:", rotated_list)
#Rotated list: [4, 5, 1, 2, 3]

Intermediário:

def rotate_list(numbers, positions):
    return numbers[-positions:] + numbers[:-positions]

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
positions = 2
rotated_list = rotate_list(numbers, positions)
print("Rotated list:", rotated_list)

• Usa a sintaxe de divisão do Python para girar a lista pelo número especificado de posições

from collections import deque

def rotate_list(numbers, positions):
    rotated_numbers = deque(numbers)
    rotated_numbers.rotate(positions)
    return list(rotated_numbers)

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
positions = 2
rotated_list = rotate_list(numbers, positions)
print("Rotated list:", rotated_list)

• Alavanca a dequeclasse e seu rotatemétodo para rotacionar a lista de forma eficiente pelo número especificado de posições

Principiante:

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]
common_elements = []

for num in list1:
    if num in list2:
        common_elements.append(num)

print("Common elements:", common_elements)
#Common elements: [4, 5]

• Verifica se um elemento está presente na segunda lista e o anexa à lista de elementos comuns, se encontrado

def find_common_elements(list1, list2):
    return [num for num in list1 if num in list2]

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]
common_elements = find_common_elements(list1, list2)
print("Common elements:", common_elements)

• Usa compreensão de lista para criar uma lista de elementos comuns

def find_common_elements(list1, list2):
    return list(set(list1) & set(list2))

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]
common_elements = find_common_elements(list1, list2)
print("Common elements:", common_elements)

• Converte o resultado de volta para uma lista

Principiante:

matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]

transposed_matrix = []

for i in range(len(matrix[0])):
    transposed_row = []
    for row in matrix:
        transposed_row.append(row[i])
    transposed_matrix.append(transposed_row)

print("Transposed matrix:", transposed_matrix)

• Acrescenta os elementos de cada linha na matriz original para criar a matriz transposta

def transpose_matrix(matrix):
    return [[row[i] for row in matrix] for i in range(len(matrix[0]))]

matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
transposed_matrix = transpose_matrix(matrix)
print("Transposed matrix:", transposed_matrix)

• Usa compreensão de lista aninhada para criar a matriz transposta

def transpose_matrix(matrix):
    return list(zip(*matrix))

matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
transposed_matrix = transpose_matrix(matrix)
print("Transposed matrix:", transposed_matrix)

11. Verificando se uma string é um palíndromo:

Principiante:

string = "madam"
is_palindrome = True

for i in range(len(string) // 2):
    if string[i] != string[-(i + 1)]:
        is_palindrome = False
        break

print(f"Is '{string}' a palindrome?:", is_palindrome)
#Is 'madam' a palindrome?: True

• Compara cada caractere com seu caractere correspondente no final da string e define is_palindromecomo Falso se eles não corresponderem

def is_palindrome(string):
    return string == string[::-1]

string = "madam"
result = is_palindrome(string)
print(f"Is '{string}' a palindrome?:", result)

• Usa a sintaxe de divisão do Python para inverter a string e a compara com a string original

Principiante:

num = 60
prime_factors = []

for i in range(2, num + 1):
    while num % i == 0:
        prime_factors.append(i)
        num = num // i

print("Prime factors:", prime_factors)
#Prime factors: [2, 2, 3, 5]

• Usa um loop while para dividir repetidamente o número por um fator enquanto ele é divisível
• Acrescenta os fatores primos à lista

def prime_factors(num):
    factors = []
    for i in range(2, num + 1):
        while num % i == 0:
            factors.append(i)
            num = num // i
    return factors

num = 60
result = prime_factors(num)
print("Prime factors:", result)

• Usa loops aninhados para identificar os fatores primos e anexá-los à lista

def prime_factors(num):
    factors = []
    i = 2
    while i * i <= num:
        if num % i:
            i += 1
        else:
            num //= i
            factors.append(i)
    if num > 1:
        factors.append(num)
    return factors

num = 60
result = prime_factors(num)
print("Prime factors:", result)

• Usa um único loop while para dividir repetidamente o número pelo menor divisor
• Acrescenta fatores primos à lista e verifica se o número restante é maior que 1 para contabilizar o último fator primo

Principiante:

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
flat_list = []

for sublist in nested_list:
    for item in sublist:
        flat_list.append(item)

print("Flat list:", flat_list)
#Flat list: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

• Acrescenta cada item à nova lista simples

def flatten_list(nested_list):
    return [item for sublist in nested_list for item in sublist]

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
flat_list = flatten_list(nested_list)
print("Flat list:", flat_list)

• Usa compreensão de lista aninhada para criar a lista plana

from itertools import chain

def flatten_list(nested_list):
    return list(chain.from_iterable(nested_list))

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
flat_list = flatten_list(nested_list)
print("Flat list:", flat_list)

• Define uma função flatten_listque usa a chain.from_iterablefunção para nivelar a lista aninhada

Principiante:

sentence = "apple banana apple kiwi banana apple"
word_count = {}

for word in sentence.split():
    if word in word_count:
        word_count[word] += 1
    else:
        word_count[word] = 1

print("Word count:", word_count)

• Usa um loop for básico para iterar sobre as palavras e conta suas ocorrências em um dicionário

from collections import Counter

def count_words(sentence):
    return Counter(sentence.split())

sentence = "apple banana apple kiwi banana apple"
word_count = count_words(sentence)
print("Word count:", word_count)

• Define uma função count_wordsque usa a Counterclasse para contar a frequência de palavras em uma frase

from collections import defaultdict

def count_words(sentence):
    word_count = defaultdict(int)
    for word in sentence.split():
        word_count[word] += 1
    return word_count

sentence = "apple banana apple kiwi banana apple"
word_count = count_words(sentence)
print("Word count:", word_count)

• Define uma função count_wordsque usa um defaultdict com valores inteiros para contar a frequência das palavras
• Usa o splitmétodo para tokenizar a frase e um loop for para incrementar a contagem de palavras

Principiante:

def merge_dicts(d1, d2):
    merged_dict = d1.copy()
    merged_dict.update(d2)
    return merged_dict

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'d': 4, 'e': 5}
result = merge_dicts(dict1, dict2)
print("Merged dictionary:", result)

#Merged dictionary: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}

• Usa o copymétodo para criar uma cópia do primeiro dicionário e o updatemétodo para atualizar o dicionário com os pares chave-valor do segundo dicionário

def merge_dicts(d1, d2):
    return {**d1, **d2}

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'d': 4, 'e': 5}
result = merge_dicts(dict1, dict2)
print("Merged dictionary:", result)

• Usa a descompactação de dicionário ( **d1, **d2) para mesclar os dicionários

from collections import ChainMap

def merge_dicts(d1, d2):
    return dict(ChainMap(d1, d2))

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'d': 4, 'e': 5}
result = merge_dicts(dict1, dict2)
print("Merged dictionary:", result)

• Define uma função merge_dictspara mesclar dois dicionários
• Usa a ChainMapclasse para criar uma exibição combinada dos dois dicionários e converte o resultado em um dicionário

Principiante:

def list_difference(lst1, lst2):
    difference = []
    for item in lst1:
        if item not in lst2:
            difference.append(item)
    return difference

lst1 = [1, 2, 3, 4, 5]
lst2 = [4, 5, 6, 7, 8]
result = list_difference(lst1, lst2)
print("List difference:", result)

#List difference: [1, 2, 3]

• Usa um loop for básico para iterar sobre os elementos da primeira lista e verifica se cada elemento não está presente na segunda lista
• Acrescenta os elementos únicos à lista de diferenças

def list_difference(lst1, lst2):
    return list(set(lst1) - set(lst2))

lst1 = [1, 2, 3, 4, 5]
lst2 = [4, 5, 6, 7, 8]
result = list_difference(lst1, lst2)
print("List difference:", result)

• Converte as listas em conjuntos e usa o operador de diferença de conjunto ( -) para encontrar os elementos únicos
• Converte o resultado de volta para uma lista

def list_difference(lst1, lst2):
    return [item for item in lst1 if item not in set(lst2)]

lst1 = [1, 2, 3, 4, 5]
lst2 = [4, 5, 6, 7, 8]
result = list_difference(lst1, lst2)
print("List difference:", result)

• Usa compreensão de lista com uma condição para criar uma lista de elementos únicos
• Converte a segunda lista em um conjunto para otimizar o teste de associação

Principiante:

def create_dict(keys, values):
    result = {}
    for key, value in zip(keys, values):
        result[key] = value
    return result

keys = ['name', 'age', 'gender']
values = ['Alice', 25, 'Female']
result = create_dict(keys, values)
print("Dictionary:", result)

#Dictionary: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'Female'}

• Usa um loop for com a zipfunção para iterar sobre as chaves e valores simultaneamente
• Constrói o dicionário atribuindo cada valor à sua chave correspondente

def create_dict(keys, values):
    return dict(zip(keys, values))

keys = ['name', 'age', 'gender']
values = ['Alice', 25, 'Female']
result = create_dict(keys, values)
print("Dictionary:", result)

• Usa a zipfunção para emparelhar as chaves e valores e, em seguida, usa o dictconstrutor para criar o dicionário

def create_dict(keys, values):
    return {key: value for key, value in zip(keys, values)}

keys = ['name', 'age', 'gender']
values = ['Alice', 25, 'Female']
result = create_dict(keys, values)
print("Dictionary:", result)

• Usa a compreensão do dicionário com a zipfunção para criar o dicionário

Principiante:

def replace_word(sentence, old_word, new_word):
    return sentence.replace(old_word, new_word)

sentence = "I like apples. Apples are tasty."
old_word = "apples"
new_word = "oranges"
print(replace_word(sentence, old_word, new_word))

#I like oranges. Apples are tasty.

import re

def replace_word(sentence, old_word, new_word):
    return re.sub(r'\b' + old_word + r'\b', new_word, sentence, flags=re.IGNORECASE)

sentence = "I like apples. Apples are tasty."
old_word = "apples"
new_word = "oranges"
print(replace_word(sentence, old_word, new_word))

      
                

                    
                    
                
            

Principiante:

def mean(numbers):
    return sum(numbers) / len(numbers)

def standard_deviation(numbers):
    avg = mean(numbers)
    return (sum((x - avg) ** 2 for x in numbers) / len(numbers)) ** 0.5

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(standard_deviation(numbers))

#1.4142135623730951

import numpy as np

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(np.std(numbers))

      
                

                    
                    
                
            

Principiante:

from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder

data = [['apple'], ['banana'], ['orange'], ['apple'], ['banana']]
encoder = OneHotEncoder()
one_hot_encoded = encoder.fit_transform(data).toarray()
print(one_hot_encoded)

import pandas as pd

data = pd.DataFrame({'fruit': ['apple', 'banana', 'orange', 'apple', 'banana']})
one_hot_encoded = pd.get_dummies(data, columns=['fruit'])
print(one_hot_encoded)

      
                

                    
                    
                
            

Principiante:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
even_numbers = []
odd_numbers = []

for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        even_numbers.append(num)
    else:
        odd_numbers.append(num)

grouped_numbers = {'even': even_numbers, 'odd': odd_numbers}
print("Grouped numbers:", grouped_numbers)
#Grouped numbers: {'even': [2, 4, 6, 8], 'odd': [1, 3, 5, 7, 9]}

• Acrescenta números pares à even_numberslista e números ímpares à odd_numberslista
• Agrupe os números em um dicionário

def group_by_parity(numbers):
    return {
        'even': [num for num in numbers if num % 2 == 0],
        'odd': [num for num in numbers if num % 2 != 0],
    }

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
grouped_numbers = group_by_parity(numbers)
print("Grouped numbers:", grouped_numbers)

• Usa compreensão de dicionário e compreensão de lista para criar o dicionário agrupado

from collections import defaultdict

def group_by_parity(numbers):
    grouped_numbers = defaultdict(list)
    for num in numbers:
        key = 'even' if num % 2 == 0 else 'odd'
        grouped_numbers[key].append(num)
    return grouped_numbers

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
grouped_numbers = group_by_parity(numbers)
print("Grouped numbers:", grouped_numbers)

• Define uma função group_by_parityque usa um defaultdict para agrupar números por sua paridade
• Itera sobre os números e os anexa à chave apropriada ('par' ou 'ímpar') no dicionário agrupado

Principiante:

numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 5]
element_count = {}

for num in numbers:
    if num in element_count:
        element_count[num] += 1
    else:
        element_count[num] = 1

most_common_element = max(element_count, key=element_count.get)
print("Most common element:", most_common_element)

#Most common element: 4

• Usa a maxfunção com o keyargumento para encontrar o elemento mais comum

from collections import Counter

def most_common_element(lst):
    return Counter(lst).most_common(1)[0][0]

numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 5]
result = most_common_element(numbers)
print("Most common element:", result)

• Define uma função `most_common_element` que usa a classe `Counter` para contar as ocorrências de elementos na lista

from statistics import mode

def most_common_element(lst):
    return mode(lst)

numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 5]
result = most_common_element(numbers)
print("Most common element:", result)

• Define uma função most_common_elementque usa a modefunção para encontrar o elemento mais comum na lista
• A modefunção retorna o elemento mais comum na lista

Principiante:

def dict_to_tuples(d):
    return [(key, value) for key, value in d.items()]

dictionary = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
result = dict_to_tuples(dictionary)
print("List of tuples:", result)

# List of tuples: [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]

• Usa uma compreensão de lista com o itemsmétodo do dicionário para criar a lista de tuplas

def dict_to_tuples(d):
    return list(d.items())

dictionary = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
result = dict_to_tuples(dictionary)
print("List of tuples:", result)

• Usa o itemsmétodo do dicionário para obter os pares chave-valor como tuplas e converte o resultado em uma lista

from operator import itemgetter

def dict_to_tuples(d):
    return sorted(d.items(), key=itemgetter(0))

dictionary = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
result = dict_to_tuples(dictionary)
print("List of tuples:", result)

• Define uma função dict_to_tuplespara converter um dicionário em uma lista de tuplas
• Usa o itemsmétodo do dicionário para obter os pares chave-valor como tuplas e classifica o resultado com base nas chaves

Principiante:

def find_max_min(numbers):
    max_value = max(numbers)
    min_value = min(numbers)
    return max_value, min_value

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
max_value, min_value = find_max_min(numbers)
print("Maximum value:", max_value)
print("Minimum value:", min_value)

# Maximum value: 5
# Minimum value: 1

• Usa as funções internas maxe minpara encontrar os valores máximo e mínimo

def find_max_min(numbers):
    return max(numbers), min(numbers)

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
max_value, min_value = find_max_min(numbers)
print("Maximum value:", max_value)
print("Minimum value:", min_value)

• Usa as funções internas maxe minpara encontrar os valores máximo e mínimo e os retorna como uma tupla

from functools import reduce

def find_max_min(numbers):
    return reduce(lambda acc, x: (max(acc[0], x), min(acc[1], x)), numbers, (float('-inf'), float('inf')))

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
max_value, min_value = find_max_min(numbers)
print("Maximum value:", max_value)
print("Minimum value:", min_value)

• Define uma função find_max_minpara encontrar os valores máximo e mínimo em uma lista de números
• Usa a reducefunção com uma função lambda para calcular os valores máximo e mínimo comparando cada elemento com os valores acumulados
• Inicializa o acumulador com infinito negativo e positivo para lidar com os casos extremos

Principiante:

def calculate_mean(numbers):
    return sum(numbers) / len(numbers)

def calculate_median(numbers):
    numbers.sort()
    n = len(numbers)
    if n % 2 == 0:
        return (numbers[n // 2 - 1] + numbers[n // 2]) / 2
    else:
        return numbers[n // 2]

def calculate_mode(numbers):
    counts = {}
    for num in numbers:
        if num in counts:
            counts[num] += 1
        else:
            counts[num] = 1
    return max(counts, key=counts.get)

numbers = [4, 6, 4, 7, 4, 5, 6, 4, 7, 8, 5, 4]
mean = calculate_mean(numbers)
median = calculate_median(numbers)
mode = calculate_mode(numbers)
print(f"Mean: {mean}, Median: {median}, Mode: {mode}")

#Mean: 5.333333333333333, Median: 5.0, Mode: 4

• A calculate_meanfunção encontra a média dividindo a soma dos números pelo comprimento da lista.
• A calculate_medianfunção classifica a lista e encontra o(s) elemento(s) do meio para calcular a mediana.
• A calculate_modefunção usa um dicionário para contar as ocorrências de cada número e encontra o número com a contagem mais alta.

from statistics import mean, median, mode

def calculate_mean_median_mode(numbers):
    return mean(numbers), median(numbers), mode(numbers)

numbers = [4, 6, 4, 7, 4, 5, 6, 4, 7, 8, 5, 4]
mean, median, mode = calculate_mean_median_mode(numbers)
print(f"Mean: {mean}, Median: {median}, Mode: {mode}")

• A calculate_mean_median_modefunção retorna a média, a mediana e a moda como uma tupla.

from statistics import mean, median, mode
from typing import List, Tuple

def calculate_mean_median_mode(numbers: List[float]) -> Tuple[float, float, float]:
    return mean(numbers), median(numbers), mode(numbers)

def main():
    numbers = [4, 6, 4, 7, 4, 5, 6, 4, 7, 8, 5, 4]
    mean_val, median_val, mode_val = calculate_mean_median_mode(numbers)
    print(f"Mean: {mean_val}, Median: {median_val}, Mode: {mode_val}")

if __name__ == "__main__":
    main()

• A função usa o statisticsmódulo para calcular a média, a mediana e a moda.
• O código é organizado em uma mainfunção, que é chamada quando o script é executado.

Principiante:

def merge_sorted_lists(list1, list2):
    result = []
    i = j = 0
    while i < len(list1) and j < len(list2):
        if list1[i] < list2[j]:
            result.append(list1[i])
            i += 1
        else:
            result.append(list2[j])
            j += 1
    result.extend(list1[i:])
    result.extend(list2[j:])
    return result

list1 = [1, 3, 5, 7]
list2 = [2, 4, 6, 8]
merged_list = merge_sorted_lists(list1, list2)
print(merged_list)

• A função usa dois ponteiros (i e j) para percorrer as duas listas de entrada e compara elementos para construir a lista mesclada.
• Os elementos restantes de qualquer lista são anexados ao resultado.

from heapq import merge
from typing import List

def merge_sorted_lists(list1: List[int], list2: List[int]) -> List[int]:
    return list(merge(list1, list2))

def main():
    list1 = [1, 3, 5, 7]
    list2 = [2, 4, 6, 8]
    merged_list = merge_sorted_lists(list1, list2)
    print(merged_list)

if __name__ == "__main__":
    main()

• Anotações de tipo são incluídas para os parâmetros de entrada e tipo de retorno.
• O código é organizado em uma mainfunção, que é chamada quando o script é executado.

Principiante:

def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    return n * factorial(n - 1)

number = 5
result = factorial(number)
print(f"The factorial of {number} is {result}.")
#The factorial of 5 is 120.

• A função inclui um caso base para quando né zero, retornando 1.
• O caso recursivo calcula o fatorial multiplicando npelo fatorial de n - 1.

from functools import lru_cache
from typing import Optional

@lru_cache(maxsize=None)
def factorial(n: int) -> Optional[int]:
    if n < 0:
        print("Error: Factorial is not defined for negative numbers.")
        return None
    if n == 0:
        return 1
    return n * factorial(n - 1)

def main():
    number = 5
    result = factorial(number)
    if result is not None:
        print(f"The factorial of {number} is {result}.")
    else:
        print("Could not calculate factorial.")

if __name__ == "__main__":
    main()

• O @lru_cachedecorador é usado para memorizar a função fatorial, armazenando resultados intermediários para melhor desempenho.
• A função verifica valores de entrada negativos e fornece uma mensagem de erro para entradas inválidas.
• O código usa a mainfunção para organização do código e para lidar com possíveis casos em que o fatorial não pode ser calculado.

Principiante:

import pandas as pd

def load_csv(file_path):
    return pd.read_csv(file_path)

file_path = "data.csv"
df = load_csv(file_path)
print(df.head())

• Define uma função load_csvpara carregar um arquivo CSV em um DataFrame usando o read_csvmétodo depandas
• Imprime as primeiras linhas do DataFrame usando o headmétodo

import pandas as pd

def load_csv(file_path, use_cols=None, parse_dates=None):
    return pd.read_csv(file_path, usecols=use_cols, parse_dates=parse_dates)

file_path = "data.csv"
selected_columns = ['column1', 'column3']
date_columns = ['date_column']
df = load_csv(file_path, use_cols=selected_columns, parse_dates=date_columns)
print(df.head())

• Define uma função load_csvcom parâmetros opcionais use_colse parse_datespara selecionar colunas e analisar colunas de data, respectivamente
• Carrega as colunas especificadas do arquivo CSV, analisando as colunas de data como objetos de data e hora
• Imprime as primeiras linhas do DataFrame

def max_product(arr):
    max_product = float('-inf')
    for i in range(len(arr)):
        for j in range(i + 1, len(arr)):
            product = arr[i] * arr[j]
            if product > max_product:
                max_product = product
    return max_product

arr = [1, 3, 5, 2, 6, 4]
max_product_result = max_product(arr)
print("Maximum product of two integers:", max_product_result)
#30

• A função usa loops aninhados para considerar todos os pares possíveis de inteiros na matriz.
• Para cada par, o produto é calculado e o valor máximo do produto é atualizado de acordo.

from typing import List

def max_product(arr: List[int]) -> int:
    arr.sort(reverse=True)
    return arr[0] * arr[1]

def main():
    arr = [1, 3, 5, 2, 6, 4]
    max_product_result = max_product(arr)
    print("Maximum product of two integers:", max_product_result)

if __name__ == "__main__":
    main()

• A função classifica o array em ordem decrescente e retorna o produto dos dois primeiros elementos, que são os maiores.
• O código é organizado com uma mainfunção para melhor estrutura e legibilidade.

from typing import List
from heapq import nlargest

def max_product(arr: List[int]) -> int:
    largest_nums = nlargest(2, arr)
    return largest_nums[0] * largest_nums[1]

def main():
    arr = [1, 3, 5, 2, 6, 4]
    max_product_result = max_product(arr)
    print("Maximum product of two integers:", max_product_result)

if __name__ == "__main__":
    main()

• A função retorna o produto dos dois maiores inteiros.
• O código é organizado em uma mainfunção, que é chamada quando o script é executado.

Principiante:

def binary_search(arr, target):
    low, high = 0, len(arr) - 1
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid
        elif arr[mid] < target:
            low = mid + 1
        else:
            high = mid - 1
    return -1

arr = [1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10]
target = 7
index = binary_search(arr, target)
print(f"Index of {target}:", index)

• A função usa um whileloop para restringir repetidamente o intervalo de pesquisa com base no valor do elemento do meio.
• Se o valor de destino for encontrado, a função retornará o índice do elemento do meio; caso contrário, retorna -1.

from typing import List
from bisect import bisect_left

def binary_search(arr: List[int], target: int) -> int:
    index = bisect_left(arr, target)
    return index if index != len(arr) and arr[index] == target else -1

def main():
    arr = [1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10]
    target = 7
    index = binary_search(arr, target)
    print(f"Index of {target}:", index)

if __name__ == "__main__":
    main()

• A função verifica se o valor de destino existe no índice encontrado e retorna o índice se corresponder ao destino; caso contrário, retorna -1.
• O código é organizado em uma mainfunção, que é chamada quando o script é executado.

Os programadores iniciantes concentram-se na sintaxe básica e nos conceitos fundamentais, os programadores intermediários introduzem otimizações e código modular, enquanto os programadores especialistas aproveitam técnicas avançadas, tratamento de erros, organização de código e robustez geral. Para saber mais consulte as referências.

Referências:

1. Documentação oficial do Python.org:
   Link:https://docs.python.org/3/tutorial/index.html
2. Curso de Python da Codecademy:
   Link:https://www.codecademy.com/learn/learn-python-3
3. Python do Coursera para todos:
   Link:https://www.coursera.org/specializations/python
4. Classe Python do Google:
   Link:https://developers.google.com/edu/python
5. LeetCode:
   Link:https://leetcode.com
6. HackerRank:
   Link:https://www.hackerrank.com/domains/tutorials/10-days-of-python
7. Codewars:
   Link:https://www.codewars.com
8. Estouro de Pilha:
   Link:https://stackoverflow.com/questions/tagged/python
9. Python Reddit Community (r/Python):
   Link:https://www.reddit.com/r/Python/
10. Python Discord Community:
    Link:https://pythondiscord.com

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