Biblioteca Padrão do Python – Módulos, Funções e Exemplos

Atividade 1 – Respostas Diretas

  • Do que se trata o conteúdo? Apresenta a biblioteca padrão do Python, explicando o conceito de módulos, como importá‑los e exemplificando o uso dos módulos math e fractions.
  • Principais assuntos (exemplos)
    • Funções pré‑definidas (ex.: sum, max, min).
    • Módulos da biblioteca padrão (ex.: math, fractions).
    • Importação de módulos (import math).
    • Funções do módulo math (ex.: sqrt, log, ceil, floor, constantes pi e e).
    • Uso da classe Fraction para representar frações exatas (ex.: soma de Fraction(1,2) e Fraction(3,4)).
  • Ponto de maior atenção A necessidade de importar explicitamente o módulo antes de acessar suas funções e a diferença de desempenho/precisão entre float e Fraction.
  • Conclusão A biblioteca padrão fornece centenas de módulos que ampliam as capacidades do Python; saber importá‑los e usar suas funções é essencial para desenvolver aplicações mais robustas e especializadas.

Atividade 2 – Resumo dos Tópicos

  1. Introdução à Biblioteca Padrão

    Apresentação geral da biblioteca padrão do Python, que reúne mais de 200 módulos organizados por domínio de aplicação (ex.: redes, web, GUI, bancos de dados, matemática).

    1. Tipos de Dados e Funções Pré‑definidas

      Revisão rápida de tipos básicos (int, float, list, tuple, str, bool) e funções como sum, max, min.

  2. Conceito de Módulo

    Um módulo agrupa funções, classes e variáveis relacionadas a um domínio específico. Para utilizá‑lo, deve‑se importá‑lo com a palavra‑chave import.

    1. Importação

      Exemplo: import math. Depois, acessa‑se as funções via math.nome_da_função().

  3. Módulo math

    Fornece funções matemáticas avançadas e constantes.

    1. Funções Principais
      • math.sqrt(x) – raiz quadrada.
      • math.log(x, base) – logaritmo em base arbitrária.
      • math.ceil(x) – arredonda para cima.
      • math.floor(x) – arredonda para baixo.
    2. Constantes “pseudo‑constantes”

      Ex.: math.pi (≈ 3.1415) e math.e. Elas podem ser sobrescritas em tempo de execução, embora não seja prática recomendada.

  4. Módulo fractions

    Implementa a classe Fraction para representar números racionais exatamente, sem perda de precisão.

    1. Criação de Frações

      Ex.: Fraction(1, 2) representa ½.

    2. Operações

      Operadores aritméticos funcionam diretamente: Fraction(1,2) + Fraction(3,4) → Fraction(5,4).

    3. Precisão vs. Desempenho

      Usar Fraction garante exatidão, porém é mais lento que float. Adequado para aplicações que exigem alta precisão (ex.: cálculo simbólico).

  5. Encerramento

    Reforço de que a prática de importação e uso de módulos é fundamental; o curso avançará para módulos mais específicos nas próximas disciplinas.

Atividade 3 – Mapa Mental

mindmap root(Biblioteca Padrão Python) sub1(Módulos) sub1a(math) sub1a1(Funções) sub1a1a(sqrt) sub1a1b(log) sub1a1c(ceil / floor) sub1a2(Constantes) sub1a2a(pi) sub1a2b(e) sub1b(fractions) sub1b1(Classe Fraction) sub1b1a(Criação) sub1b1b(Operações aritméticas) sub2(Funções pré‑definidas) sub2a(sum) sub2b(max) sub2c(min) sub3(Importação) sub3a(import nome_modulo)

Questões sobre o assunto

Questão 1
1.50 ponto(s) Média

Qual palavra‑chave é usada para trazer um módulo da biblioteca padrão para o programa?

Resposta correta: B) import

A palavra‑chave import permite que um módulo seja carregado e seus atributos fiquem disponíveis no escopo atual.

Questão 2
2.50 ponto(s) Difícil

Qual função do módulo math calcula a raiz quadrada de um número?

Resposta correta: A) sqrt

A função math.sqrt(x) devolve \(\sqrt{x}\).

Questão 3
2.50 ponto(s) Difícil

Ao usar o módulo fractions, qual forma permite somar duas frações representadas por objetos Fraction?

Resposta correta: B) Operador +

Objetos Fraction suportam aritmética direta; assim, Fraction(1,2) + Fraction(3,4) devolve Fraction(5,4).

Questão 4
3.50 ponto(s) Extrema

Considerando o módulo math, qual constante representa o número π e pode ser alterada durante a execução?

Resposta correta: C) math.pi

O atributo math.pi contém o valor aproximado de π (3.1415926535…) e pode ser sobrescrito, embora não seja prática recomendada.

Pontuação Total
0.00

Texto original

O texto original pode conter falhas de gramática ou de concordância, isso ocorre porque ele foi obtido por um processo de extração de texto automático.
Texto extraído do video Algoritmos e Programação de Computadores I - Biblioteca padrão Python

O Lepessoal, bem-vindo novamente a nossa disciplina de algoritmos e programação de computadores 1 para o Nivéspe.
Vamos dar continuidade então as nossas visualas.
A gente viu até a nossa última visuala alguns tipos de dados, um funcionamento de tipos de dados na linguagem Python.
Vimos exemplos de uso desses tipos como int, float, listas, tuplas e stringes e baleanos.
A gente viu também maneiras de fazer conversão de tipos usando a conversão em plície até a conversão explícita.
E aí, nesta aula, a gente vai ver agora um pouquinho mais o que a linguagem Python pode nos oferecer para desenvolver os nossos programas.
Então, na aula de hoje, a gente vai ver um pouquinho sobre a bioteca padrão em Python.
Então, o que é essa bioteca padrão? O que ela oferece? O quais são as funcionalidades que estão disponíveis para a gente utilizar? Então, vamos lá.
Além dos tipos de dados que eu já falei, que a gente já viu, a gente viu também algumas funções que são pre-definidas.
A gente pode utilizar elas diretamente no nosso código sem precisar fazer nenhum passo intermediário.
Então, a gente viu, por exemplo, o uso da função sum para fazer uma soma de elementos de um conjunto, o máximo para retornar o valor máximo, o mínimo, entre outras funções também, que estão disponíveis para a gente utilizar.
Já, pessoal, a bioteca padrão Python, ela oferece muitas outras funções e classes que são muito úteis para a gente desenvolver aplicações diversas para diferentes domínios.
Então, esses objetos, essas funções, classes estão organizadas no que a gente chama de módulo.
Então, você vai utilizar um determinado módulo que vai estar associado, que vai estar relacionado a uma aplicação a um domínio específico.
E aí, dentro daquele módulo, você vai ter diversas funções e classes para você utilizar no teu programa.
E na linguagem Python, você tem disponível mais de 200 módulos que podem ser utilizados para diferentes domínios de aplicação.
Aqui, a gente tem alguns exemplos de domínios de aplicação que vão ter módulos já pre-definidos.
Então, por exemplo, se você quer programar um programa, um sistema que vai se comunicar com outros sistemas pela internet ou por uma rir de computadores, você tem módulos específicos para fazer a conexão, para fazer a transferência de dados entre uma máquina e outra.
Então, você tem várias funções e classes para trabalhar exatamente com essa parte de transmissão de dados.
Se você quer programar, por exemplo, para o web, desenvolver um sistema, o web, um site, um comercio online, então você tem também módulos específicos para a programação web.
Se você quer desenvolver interfaces gráficas, janelinhas e botões e mexer com gráficos, você também tem módulos específicos para isso.
E assim por diante, para banco de dados, fazer acesso a banco de dados, funções matemáticas, geradores de números pseudo aleatórios.
Estes aqui são apenas alguns exemplos de domínios que podem ser que existem módulos específicos.
Na continuação desse curso, no algoritmos e programação de computadores 2, que vocês vão ver no quarto bem-estre, a gente vai ver como utilizar alguns módulos específicos como esses para fazer algumas aplicações mais específicas.
A princípio, neste curso que a gente está vendo aqui, que é o módulo 1 da disciplina, a gente vai ver apenas alguns módulos mais básicos, que o curto objetivo é exatamente mostrar para vocês como importar e como utilizar esses módulos na linguagem Python.
E além de outras coisas também que estão mais voltadas para a programação básica, com umas estruturas de repetição, de seleção, que a gente vai ver ainda nesse curso.
Mas vamos ver a princípio, um dos módulos disponíveis, que é o módulo MF para você trabalhar com algumas funções matemáticas.
Então, a gente tem o módulo MF, que está disponível na biblioteca padrão, para você utilizar esse módulo pessoal, para qualquer módulo você precisa importar ele lá no teu programa para daí você poder, aí sim, utilizar as funções que estão definidas lá dentro.
E para fazer isso, a gente usa a palavra chave import, e o nome do módulo em seguida.
E com isso, a gente já vai ter importado aquele módulo para o nosso ambiente.
E daí a gente consegue, a partir do nome desse módulo, acessar funções específicas daquele módulo.
Então, por exemplo, para eu calcular a raiz quadrada, a gente tem a função SQRT, que está aqui, e basta, então, eu colocar o nome do módulo, que é o mF, ponto o nome da função SQRT, e entre parênteses os parâmetros da função.
E aí ele vai executar aquela função daquele módulo, o mF, e vai te retornar o resultado.
Mesma coisa para o que eu quero, por exemplo, calcular o logaritmico da base 2, do número 8.
Então, você chama mF ponto log, aqui eu tenho o valor, e aqui eu tenho a base do logaritmo, e ele vai te retornar lá o resultado.
Bem, aqui a gente tem algumas outras funções que estão disponíveis no módulo mF, a gente pode ver mais alguns exemplos.
Vamos lá.
Então, como eu falei para vocês, para a gente utilizar aquele módulo mF, a gente tem que importar ele, inicialmente, então, importei.
E aí eu quero, por exemplo, calcular o logaritmo de 9 na base 3.
Ele vai me retornar 2, o 2.
0 retorna um flute.
Tenho também, por exemplo, mF ponto C, de 5.
6.
Então, ele vai arredondar para cima.
Ele arredonda para cima aquele número.
O contrário seria o floor, que é arredondar para baixo.
Você também tem algumas pseudo constantes.
Então, por exemplo, o p, você tem definido o valor 3.
1415, o exponencial, que é o e, você também tem o valor ali.
Eu falei que é pseudo constantes, pessoal, porque você consegue alterar, só que eu quiser mudar o valor do p, por exemplo, para 2.
Eu consigo, e aí, se eu vou acessar novamente esse mF ponto p, ele vai me dar o valor novo.
E aí, eu vou fazer uma verdade, não é uma constante, propriamente dita, porque você consegue fazer alteração disso.
Apesar de que, quando você reinicia o seu shell, o teu terminal, se, por exemplo, finalizar esse terminal e abrir novamente, o mF, e tentar verificar o conteúdo do p, ele vai me voltar com o resultado correto.
A gente tem, então, várias funções que estão disponíveis neste mF.
O outro módulo que é interessante, a gente vê por agora, é o módulo fraction, que é usado para representar frações.
Quer dizer, você vai ter numerador e denominador sem realizar a divisão de fato dela.
Você armazena o número exatamente na forma fracionária.
Quer dizer, com números reais, racionais.
Então, por exemplo, eu quero fazer uma soma de 1,1 sobre 2 e 3 quartos, que vai te dar 5 quartos.
A gente consegue fazer isso usando o módulo fractions.
Eu posso, estou importando aqui, o fractions.
Eu vou definir, então, um primeiro objeto que é fractions, ponto fraction de 1 sobre 2, e o b, que seria fractions de 3 quartos.
Eu consigo fazer a mais b, e ele me retorna uma nova fração, que é 5 quartos.
Uma outra coisa interessante do módulo fractions, do tipo fraction, na verdade, é que ele permite representar números que sejam muito maiores, quando comparado com um tipo flote.
Se eu faço, por exemplo, 0,5 elevado a 1.
75, isso vai te dar um número extremamente baixo, 0,001, só que ele vai redondar isso para 0.
E se eu mudar essa representação, usar, por exemplo, o classe fraction, eu fazendo isso aqui, instanciando, inicialmente, o seu objeto como 1,1 sobre 2.
E depois, elevando a mesma potência, 0,75, ele me retorna o valor correto, que é 1 sobre todo esse número grande.
Você consegue representar números mais precisos com essa representação, logicamente.
Mas, por outro lado, o pessoal, usar o tipo flote nas expressões, de modo geral, vai ser muito mais rápido do que usar o fraction.
Por isso, você acaba permitindo que você percam um pouco de precisão, porque a maioria das aplicações não vai precisar disso.
Em apenas aplicações muito específicas, você vai precisar de precisão muito grande.
E aí, você vai ganhar bastante em desempenho de executar as expressões.
Muito bem.
Então, essa foi a nossa videoaula sobre a biblioteca padrão Python.
Espero que vocês possam ter entendido pelo menos como que importa bibliotecas ou módulos no nosso programa, e usar as funções que estão definidas dentro de cada módulo.
Como eu falei, vocês vão aprender sobre muito mais muitos outros módulos na continuação desse curso.
E vocês já sabem agora, pelo menos, o como utilizar.
É basta agora explorar essa biblioteca padrão e ver as opções que a linguagem oferece para desenvolver os aplicativos conforme a nossa necessidade.
Então é isso, pessoal.
Obrigado.
Mais uma vez.
E a gente se vê na próxima videoaula.
Até mais.