2.2. Primeiro Programa em Python

Vamos começar por uma tradição na computação que é a criação de um programa que escreve na saída padrão, isto é, na tela do computador, a mensagem Olá Mundo!. Para isso, vamos ao Google Colab (Figura 2.6).

Google Colab

Figura 2.6 - Google Colab.

Na janela do Colab (Figura 2.6), crie um novo documento, conhecido como Jupyter Notebook, selecionando a opção File ‣ New notebook. Isso fará com que uma janela como a mostrada na Figura 2.7 seja apresentada.

Novo Jupyter Notebook no Google Colab

Figura 2.7 - Novo Jupyter Notebook no Google Colab.

O novo documento criado possui uma célula de código. Nesse espaço, entre com o seguinte comando (Figura 2.8):

print("Olá Mundo!")
Criando o primeiro programa Python no Google Colab

Figura 2.8 - Criando o primeiro programa Python no Google Colab.

Agora, podemos executar a célula de código, isto é, solicitar que a instrução contendo código na linguagem Python seja tratada pelo interpretador Python. A saída será apresentada logo abaixo da célula de código, como mostrado na Figura 2.9.

Saída do primeiro programa Python no Google Colab

Figura 2.9 - Saída do primeiro programa Python no Google Colab.

Nesse primeiro programa, temos muitas coisas a discutir:

  • Programas em Python consistem de um conjunto de instruções, que informam as operações que devem ser realizadas para a execução de uma dada computação. Em geral, essas instruções serão formadas, entre outras coisas, por:

    • Chamadas de função.

    • Expressões aritméticas e lógicas.

    • Associações de valores a nomes.

    • Instruções de controle do fluxo de execução do programa.

  • Nosso primeiro programa contém uma única instrução, que é a chamada da função denominada print. Note que o nome dessa função encontra-se destacado em marrom no editor de texto do Google Colab. Isso indica que esse símbolo pertence à linguagem Python.

  • Os parênteses que seguem após o nome da função delimitam a lista de argumentos ou valores para que a função realize sua computação.

  • No caso do nosso programa, estamos passando um texto delimitado por aspas duplas, que é o texto que desejamos escrever na saída padrão do computador. A saída padrão, em geral, será a própria tela ou display.

2.2.1. Computando NDVI

O índice de vegetação por diferença normalizada conhecido como Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) pode ser computado usando a reflectância das bandas do vermelho (red) e infravermelho próximo (nir), como mostrado na Equação 2.1:

(2.1)\[NDVI = \frac{\rho_{nir} - \rho_{red}}{\rho_{nir} + \rho_{red}}\]

Nota

A Equação 2.1 produz valores que variam entre \(-1.0\) a \(1.0\).

Dica

Para mais detalhes sobre o NDVI, consulte o Capítulo 11 em [42].

Problema 1: Escrever um programa para computar o NDVI a partir dos seguinte valores de reflectância: \(\rho_{red}=168\) e \(\rho_{nir}=2346\).

Solução:
1red = 168
2
3nir = 2346
4
5ndvi = (nir - red) / (nir + red)
6
7print(red, nir, ndvi)

Problema 2: Escrever um programa que pergunte ao usuário o valor de reflectância das bandas do vermelho e infravermelho próximo e que depois apresente o valor do NDVI.

Dica

Para solução desse problema iremos usar a função input. Essa função possui a seguinte sintaxe:

input([prompt])

Nome da função: input

Parâmetros:

  • prompt: A função input escreve na saída padrão a mensagem definida pelo parâmetro prompt e aguarda a leitura de dados da entrada padrão. Neste caso a entrada padrão será o teclado e a saída padrão, o monitor.

Retorno:

  • Retorna o texto lido da entrada padrão na forma de uma string, isto é, de uma sequência de caracteres.

Solução:
 1# leitura de um valor de reflectância da banda do vermelho
 2red = int(input("Entre com o valor da reflectância da bando do vermelho: "))
 3
 4# leitura de um valor de reflectância da banda do infravermelho próximo
 5nir = int(input("Entre com o valor da reflectância da bando do infravermelho próximo: "))
 6
 7# cálculo do NDVI
 8ndvi = (nir - red) / (nir + red)
 9
10# escreve na tela o resultado do NDVI
11print("NDVI:", ndvi)

Nota

Repare no trecho de código acima que utilizamos a função denominada int para converter a sequência de caracteres retornada pela função input numa representação numérica do tipo inteiro.

2.2.2. Conversão entre Escalas de Temperatura: \(^oF \, \rightarrow \, ^oC\)

Problema 3: Escrever um programa para converter a temperatura de \(20^oF\) no valor equivalente na escala Celsius.

Dica

Considere a seguinte fórmula para conversão entre temperaturas em graus Fahrenheit e Celsius:

(2.2)\[^oC = \frac{5 * (^oF - 32)}{9}\]
Solução:
1fahr = 20   # temperatura Fahrenheit
2
3celsius = 5 * (fahr - 32) / 9
4
5print(fahr, "\t", celsius)

Problema 4: Escrever um programa que pergunte ao usuário o valor de uma temperatura em graus Fahrenheit e que depois apresente o valor convertido no equivalente na escala Celsius.

Solução:
1# leitura de um valor de temperatura Fahrenheit
2fahr = int(input("Entre com a temperatura em Fahrenheit: "))
3
4# conversão entre as escalas de temperatura
5celsius = 5 * (fahr - 32) / 9
6
7# escreve na tela o resultado da conversão
8print(fahr, "\t", celsius)

Na próxima seção iremo introduzir um conceito fundamental nas liguagens de programação: tipos de dados.