Parte 1 - Sobre o Python [Instalação e Bibliotecas]

FAUeD - Universidade Federal de Uberlandia · October 13, 2023

Vamos falar um pouco sobre o Python e as bibliotecas que usaremos nessa série de tutoriais.

1.a O que é Python (linguagem de programação)?

Python é uma linguagem de programação, ou seja, uma ferramenta que os computadores entendem para realizar tarefas específicas. Mas, ao contrário de outras linguagens de programação que podem parecer complexas, Python é conhecida por sua simplicidade e legibilidade.

Imagine Python como uma linguagem que você usa para dar instruções a um computador. Em vez de usar palavras difíceis de entender, você escreve comandos em Python que são parecidos com a linguagem humana.

1.b O que são bibliotecas em programação?

Imagine que você está construindo uma casa a partir do zero, e você precisa fazer todas as peças, como portas, janelas, encanamento, fiação elétrica e muito mais, do zero. Isso seria um trabalho extremamente demorado e complicado.

Agora, pense em programação da mesma maneira. Quando você está escrevendo um programa de computador, às vezes precisa realizar tarefas complexas, como criar gráficos, realizar cálculos matemáticos avançados ou até mesmo interagir com a internet. Em vez de escrever todo o código do zero para realizar essas tarefas, você pode usar “bibliotecas”.

Bibliotecas são conjuntos de código pré-escrito que contêm funções, classes e métodos para realizar tarefas específicas. Elas são como kits de ferramentas que programadores podem usar para economizar tempo e esforço. As bibliotecas são criadas por outros programadores e estão disponíveis gratuitamente ou através de licenças específicas.

Por exemplo, se você estiver programando em Python e precisar criar gráficos, pode usar a biblioteca matplotlib, que fornece todas as ferramentas necessárias para criar gráficos bonitos sem escrever o código do zero. Se precisar fazer solicitações à web, a biblioteca requests simplifica essa tarefa.

O uso de bibliotecas economiza tempo e torna a programação mais eficiente, permitindo que os desenvolvedores se concentrem em resolver os problemas específicos do projeto em vez de reinventar a roda a cada vez que enfrentam uma tarefa comum.

Em resumo, bibliotecas em programação são como caixas de ferramentas cheias de funcionalidades prontas para uso, que os programadores podem incorporar em seus projetos para realizar tarefas específicas sem escrever todo o código do zero. Isso ajuda a tornar o desenvolvimento de software mais rápido e eficiente.

Agora, como instalar o Python e suas bibliotecas:

1.c Instalando o Python e suas bibliotecas

Baixando o Python:

A primeira coisa que você precisa fazer é baixar o Python em seu computador. Para isso, siga os passos abaixo:

  • Acesse o site oficial do Python em python.org.
  • Clique na versão mais recente do Python, que será exibida na página inicial.
  • Escolha o instalador apropriado para o seu sistema operacional (Windows, macOS ou Linux) e faça o download.
  • Abra o arquivo de instalação baixado e siga as instruções na tela para instalar o Python em seu computador.

Verificando a instalação:

Após a instalação, você pode verificar se o Python foi instalado corretamente. Abra o prompt de comando (no Windows) ou o terminal (no macOS e Linux) e digite o seguinte comando:

python (ENTER)

python --version

Isso deve exibir a versão do Python que você instalou, confirmando que a instalação foi bem-sucedida.

1.d Instalando as bibliotecas que serão utilizadas.

O Python é permite que você use bibliotecas, que são conjuntos de código pré-escritos para realizar tarefas específicas. Para instalar bibliotecas, você pode usar uma ferramenta chamada pip, que é o gerenciador de pacotes do Python. Em princípio, utilizaremos três bibliotecas principais. São elas

  • Pandas: biblioteca Python para análise de dados.
  • Matplotlib: biblioteca Python para criação de gráficos e visualizações.
  • Folium: biblioteca Python que facilita a criação de mapas interativos e visualizações geoespaciais.
  • Numpy: biblioteca Python para cálculos matemáticos.

Aqui está como você pode instalar uma biblioteca, por exemplo, a biblioteca matplotlib para criar gráficos:

Abra o prompt de comando ou o terminal e digite:

pip install matplotlib

O pip baixará e instalará a biblioteca matplotlib em seu sistema. Você pode fazer isso para qualquer biblioteca Python que você precise

pip install pandas pip install folium pip install numpy

1.e Ambientes de desenvolvimento

Um ambiente de desenvolvimento, comumente chamado de “IDE” (Ambiente de Desenvolvimento Integrado) ou “IDE de Desenvolvimento”, é uma ferramenta de software projetada para auxiliar programadores e desenvolvedores em várias etapas do processo de criação de software. Ele fornece um conjunto de recursos e ferramentas integradas que tornam mais fácil e eficiente escrever, depurar e gerenciar código de programação

Exemplos de IDEs IDLE (Python IDLE):

IDLE é o ambiente de desenvolvimento integrado padrão que acompanha a instalação do Python.
É simples, leve e fácil de usar, adequado para iniciantes.
Oferece recursos básicos de edição de código, execução de scripts e depuração.

Thonny:

Thonny é um ambiente Python especialmente projetado para iniciantes.
É leve e fácil de usar, com uma interface intuitiva.
Oferece recursos de edição de código, depuração e gerenciamento de pacotes.

Visual Studio Code (VS Code) com extensões Python:

O VS Code é um editor de código altamente personalizável e leve.
Você pode adicionar extensões Python, como "Python" da Microsoft, para transformá-lo em um ambiente Python completo.
Ele oferece suporte a depuração, gerenciamento de pacotes e integração com Git.

Exemplo: VS CODE

Sublime Text com extensões Python:

O Sublime Text é um editor de texto altamente configurável e leve.
Você pode adicionar pacotes e extensões específicos do Python para habilitar recursos de desenvolvimento Python.
É amplamente utilizado por desenvolvedores que apreciam sua velocidade e simplicidade.

Uma outra alternativa No lugar nos IDEs, podemos também utilizar o Jupyter, uma aplicação web de código aberto que permite criar e compartilhar documentos interativos, chamados de notebooks. Ele é amplamente usado porque permite combinar código, texto explicativo, visualizações e outros elementos em um único documento interativo. Para usa-lo é necessário realizar uma instalação, assim como fizemos com as bibliotecas.

Abra o prompt de comando e digite: pip install jupyter

A instalação irá rodar e, em seguida, estará pronta para ser utilizada.

Para rodar o jupyter basta digitar no prompt de comando

jupyter notebook

Exemplo da tela do Jupyter, cada linha pode ser executada individualmente

Um possível erro é quando o sistema não identifica a instalação do Jupyter. Nesse caso, é preciso corrigir o PATH do sistema. Além disso, também é possível que o sistema não consiga abrir o notebook, ou seja, o Jupyter é encontrado porém não é possível abrir um localhost. Para corrigir esses problemas, leia o item Observações ao final do texto

Pronto, agora você já tem o Python e as bibliotecas instaladas e finalmente podemos começar!!

Observações

Erro PATH Jupyter

import sys

print (sys.path)

Erro Local Host c.ServerApp.use_redirect_file = False

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