Aula 21 - PYTHON - NumPy - O uso de bibliotecas no Python

Aula 21 - PYTHON - NumPy - O uso de bibliotecas no Python Olá seja bem-vindo a mais uma aula do meu canal de vídeos no YouTube Meu nome é Alessandro trovato e na aula de hoje vamos falar sobre o Python e a biblioteca num pai você com certeza se estuda Python já ouviu falar nessa biblioteca ela permite a geração de arrays ou matrizes Dimension multidimensionais unidimensionais matrizes que você pode utilizar na geração de valores para fazer seus cálculos e o objetivo dessa aula é usar com um pouco mais de profundidade essa biblioteca prepare-se pois essa aula não será muito curta nós.

Aula 21 - PYTHON - NumPy - O uso de bibliotecas no Python

Vamos falar bastante sobre a biblioteca num pai e mesmo assim muitos assuntos ainda ficarão para que você possa continuar seus estudos diretamente no site que vou mostrar em breve da própria ferramenta o pai é uma biblioteca muito poderosa eu para falar bem a verdade conheci muito poucos recursos do non pai para explorá-la ao máximo precisaria estudar muito mais antes de continuarmos não se esqueça já deixe o seu curtir nesse vídeo compartilhe em suas redes sociais e avise os seus colegas que precisam aprender também a programar em.

Python que essa playlist tá ficando muito boa Bora lá vamos começar Então a nossa aula já com o arquivo da aula 21 criado eu trouxe alguns textos para que você possa entender o que é biblioteca num pai a princípio se é a primeira vez que você vai trabalhar com essa biblioteca Pode parecer confusa para mim ainda é um pouco eu preciso estudar ainda mais e me aprofundar mais para usar de forma eficiente essa biblioteca a biblioteca num Pai ela contém estruturas do tipo Array e elas podem ser unidimensionais ou bidimensionais ou.

Tridimensionais e uma grande biblioteca de funções para manipular essa estrutura de dados uma matriz unidimensional é aquela que tem uma única dimensão e uma bidimensional é aquela que tem mais de uma dimensão similar a uma tabela ou uma planilha do Excel Existem algumas restrições com relação ao uso dessas matrizes a maioria dos arrays no P tem algumas restrições como por exemplo todos os elementos da Matriz devem ser do mesmo tipo de dados se nós vamos gerar uma matriz do tipo num pai usando a biblioteca num pai os elementos têm.

Que ser iguais ou seja tudo número tudo texto você não pode usar tipos de dados diferentes uma vez criado o tamanho total do Array não pode ser alterado o Array vai ficar daquela dimensão que foi criada existem comando existem comandos para fazer o redimensionamento e você vai ver nessa aula uma vez criado o tamanho total do Array não pode ser alterado então a Preste bastante atenção em relação a isso o formato deve ser retangular e não irregular por exemplo ter três linhas e duas colunas tudo bem mas ter duas colunas com dois elementos.

Não dá né tirando por exemplo esses últimos elementos ela tem que ser uma matriz sempre regular o site de referência se você entrar em numpy.org bdoc e digitar esse endereço ou pesquisar apenas no YouTube como no Google biblioteca npai do site num pai.org você vai encontrar todas as informações e Essa realmente é uma biblioteca extensa que possui muitas.

Informações então aqui está eu vou rolar a tela só para você ter uma ideia da quantidade de recursos que essa biblioteca oferece veja que ainda nem Chegamos na metade da tela então nós temos muitos muitos e muitos métodos e aplicações para o npai por isso sempre consulte a documentação oficial antes de fazer qualquer coisa nós vamos começar a utilizando a utilizar essa biblioteca fazendo o seu Import você vai digitar Import num p s e vamos dar o nome de NP.

Um Alias ou um apelido para facilitar o uso nump significa numerical Python essa a tradução ou essa a esse o significado de num pai Vamos então criar um Array como uma lista nós vamos fazer isso atribuindo uma variável chamada a e usando a nossa biblioteca do npai NP ponto vamos usar a instrução Array Aliás quando você digitar o ponto você vai ver todos os.

Métodos e todas as propriedades da biblioteca no pai repare Quantos elementos diferentes que nós possuímos aqui tanto de funções quanto de propriedades e recursos que você pode usar da bibli é muita coisa por isso essa aula não vai explicar todas elas seria inviável fazer uma aula única com todos os conhecimentos NP Array abrindo parênteses você vai ver que essa instrução ela cria um Array de dados nós vamos passar esse nosso Array digitando.

Colchetes e passando seus elementos então 1 2 3 e qu ele vai criar um Array de quatro posições vamos imprimir a nossa lista o nosso Array vou até colocar um print aqui para ele dar um espaço na nossa região do console vou executar o código e você vai perceber que ele vai fazer a impressão Ele criou uma lista um Array com os elementos que nós passamos se você quiser que um único elemento de um Array.

Seja trazido você pode usar a instrução print também sem nenhuma dificuldade passando entre colchetes a posição que você quer se eu passar o elemento número um atenção Ele não vai retornar o número um que é o primeiro elemento da lista ele vai retornar a número dois os arrays eles têm como base o valor zero então esses arrays Eles começam com o seu índice em zero Se eu quisesse retornar o um eu teria que colocar o índice Zero ao executar esse código você vai ver que ele retorna O primeiro elemento do meu Array nós vamos então substituir agora.

Um elemento a eu vou pedir para que na posição zero ele substitua para o valor 100 eu vou até colocar uma observação aqui substituição de valores se eu quiser substituir por exemplo o elemento número 1 para 101 posso usar essas instruções se nós dermos aqui um print novamente para o nosso elemento o nosso Array a o que nós vamos ver você vai ver que ele substituiu o 1 por 100 o 2 por 101 e.

Veja Mais Aqui:

    $ads={1}

    Manteve o 3 e o 4 você pode substituir então facilmente elementos do seu Array

    Se eu quiser exibir a partir do segundo elemento em diante como é que eu posso fazer podemos utilizar a atribuição através do print passando o nome desse dessa desse Array desse objeto que foi gerado entre colchetes nós vamos passar a posição se que eu quero eu quero a partir da segunda posição nós vamos então usar índice zero índice 1 então um dois pontos não precisa colocar o número.

    Depois de dois pontos quando nós executarmos você vai perceber que ele vai executar vai mostrar a lista a partir do segundo elemento número 101 Se eu quisesse exibir a partir do terceiro elemento teria que usar o índice dois esses dois pontos indicam até então eu quero exibir do elemento de posição índice do até vou deixar em branco então ele exibe até o final mostrando os elementos três e quat apenas essa é uma forma que você tem de fazer com que esses elementos sejam exibidos a partir de um determinado ponto Vamos criar.

    Agora uma nova variável chamada b e eu vou gerar um novo Array dessa vez nós vamos usar um Array multidimensional digito colchetes duas vezes e nós vamos colocar os elementos dentro desses colchetes internos vírgula abrindo colchetes vou colocar os próximos elementos por fim vírgula e vamos criar o próximo elemento 7 8 e 9 se nós dermos agora um print da nossa variável B ao executar o código você vai ver que agora geramos um Array bidimensional Aqui nós temos três níveis.

    Né Nós temos três colunas por três linhas vamos continuar atributos de um Array né ou de uma matriz atributos Podemos verificar qual é o número de dimensões do nosso Array eu vou usar a instrução print Vamos colocar aqui a mensagem número de dimensões facilitando aí o entendimento para você depois no futuro vírgula o comando que faz isso se chama nin para visualizar essa informação nós.

    Vamos usar a nossa matriz b usando a propriedade nin fechando e abrindo parênteses Aliás nem precisa nesse caso como nós estamos buscando uma propriedade do objeto não há necessidade quando nós executarmos você vai ver que o número de dimensões é igual a 2 Nós temos duas dimensões para o nosso elemento e Quantos elementos nós temos em cada dimensão é uma é uma.

    Matriz bidimensional eu vou usar aqui instrução print e vou colocar número de elementos em cada dimensão para fazer isso nós vamos usar o comando chamado Shape e vamos verificar o shape dessa nossa Matriz b. Shape clicando sobre o botão de execução ou pressionando F5 você vai ver que o nosso Shape ele é composto de três linhas e três colunas Qual é o tamanho dessa Matriz.

    Então eu posso agora verificar o tamanho através da propriedade size vírgula b. size ao executar o nosso código tamanho nove ele tem nove elementos no total print e o tipo de dados que ele armazena lembre-se que uma matriz criada pelo npai só pode ter um tipo de dados podemos Pedir para que ele verifique isso através do comando dtype dtype ao executar o nosso código você vai ver que o tipo de elementos é do.

    Tipo int 32 números inteiros do tipo int 32 vamos falar sobre a criação de arrays básicos utilizando recursos do próprio nump usando a instrução print eu vou pedir então aqui para que ele faça um Array com valores zero vai ser um Array de zeros NP que é biblioteca P zeros abrindo parênteses nós vamos ver que eu preciso passar parâmetros para a função do tipo inteiro ou uma tupla.

    Indicando Qual é a quantidade né da nossa Matriz ou Qual é o tipo de Matriz que eu quero gerar eu vou pedir para que ele Gere uma matriz com nove elementos vou usar o print novamente para afastar aqui o nosso console e ao executar você vai ver que ele vai gerar um Array com zeros de nove posições agora eu quero gerar um Array vamos gerar aqui um Array ou uma matriz gerar Matriz com o número um ao invés de números zeros ele tem isso também possível el pode ser.

    Feito vírgula nós vamos pedir então aqui que a Biblioteca não pai ponto utilize o

    Método ons para gerar matrizes e eu preciso passar a quantidade de elementos oito ou o tamanho do shape avançando você vai ver que agora ao invés de zeros ele gerou uma matriz com uns para quem trabalha na área estatística e trabalha com números aleatórios ou números zeros em matrizes ou números uns podem utilizar o num pai e justamente ela foi criada para isso é.

    Possível também criar uma Array vazia sem nenhum elemento nós vamos fazer isso usando a instrução NP pon empty vamos passar aqui a quantidade de elementos eu quero que gerar uma matriz com cinco elementos todos vazios você vai perceber que aqui está um número de uma matriz do tipo vazia ou do tipo empty também podemos gerar matrizes com elementos sequenciais.

    Vírgula o método a range permite fazer isso eu quero gerar uma sequência de seis caracteres ou seis números como a base é zero ele começou a Gerar com o número zero indo até C então com o método arrange nós geramos números sequenciais a partir de um número específico se nós não passarmos outros argumentos ele vai gerar a quantidade de elementos a partir de zero mas você deve ter pensado assim será que eu consigo gerar.

    Elementos espaçados ou elementos a partir de um determinado valor a resposta é sim usando a própria o próprio método arrange eu quero que ele comece em 100 vírgula vá até 150 vírgula de C em C ao executar Esse comando você vai ver que ele vai gerar uma matriz de 100 pulando de cinco em cinco até 150 sendo que esse número não é inclusive se você quisesse até 150 você teria que ter colocado até 151 assim ele faria a.

    Geração até o número 150 lembre-se que ele nunca gera no final ele sempre vai um número a menos daquilo que você estipular na sua geração do das faixas print se você quiser fazer com que seja gerado uma matriz de elementos espaçados linearmente podemos utilizar outra instrução do nump lin Space É lin Space zero é o número Inicial nós vamos.

    Parar em 10 e eu posso colocar aqui que eu quero um total de números igual a 5 um parâmetro que vai me me indicar qual é o index né o índice dessa dessa geração avançando você vai ver que ele vai pegar de 0 a 10 então que são as pontas e vai gerar números intercalando com o cinco ele distribui proporcionalmente gerando cinco elementos dentro dessa lista que vai de 0 a 10 ou dentro dessa Matriz de.

    0 a 10 São informações que você pode gerar de acordo com a necessidade deixando aqui o nosso print nós vamos agora ver outros itens podemos adicionar remover e classificar elementos do da nossa Matriz para isso nós vamos gerar uma lista através do comando mnp Array Você já viu o que esse comando faz.

    1,2 v3,4 entre colchetes a nossa segunda lista que vai ser gerada também vai usar o numpy usando o comando Array eu vou gerar outra lista de 5 6 7 e o a minha terceira lista ela vai ser a junção das duas listas anteriores on pai tem um método para isso chamado de concatenate onde podemos passar através de uma lista de valores a minha lista Um vírgula e a nossa lista.

    Do esse método quando executado deixa eu executar aqui com o print vazio para separar o nosso console você vai ver que ele vai gerar a nossa lista se bem que eu não pedir ainda para ele imprimir essa lista faltou o comando de impressão então print lista TRS ao executar o nosso código você vai perceber que essa nossa lista três foi gerada que é a junção dos números um até o número oito se você tiver então matrizes separadas e precisar juntá-las você pode usar o método concatenate para.

    Isso nós vamos remodelar agora o Array lembra que ele quando criado Quando a nossa Matriz é criada ela não permite que você você troque a não ser é claro que você remodele remodelar Matriz para isso nós vamos criar uma matriz agora chamada lista 4 ela vai ser igual a lista 3 e vamos usar o método reshape abro o parênteses eu quero passar agora a dimensão 4 por 2 ele vai.

    Gerar uma matriz aqui de quatro linhas por duas colunas nós vamos imprimir essa lista quatro e vou pedir para que ele deixe aqui um espaço vazio no nosso console ao clicar no botão de impressão você vai ver que aquela Matriz Que nós tínhamos unidimensional ela foi convertida para uma matriz de quatro linhas é de duas colunas por quatro linhas Então você consegue reorganizar sem perder os elementos no momento em.

    Que precisar nós vamos gerar agora uma lista 5 e ela vai ser igual a de novo o comando reshape nós vamos mudar a nossa novamente vou pegar a lista quatro que acabamos de alterar vírgula e vou pedir para que ela tenha um New Shape é um parâmetro que nós vamos passar aqui de 1,8 uma coluna por oito linhas se eu imprimir aqui a nossa lista CCO nós vamos ver o resultado clicando sobre o botão de execução Note que aquela Nossa lista foi.

    Convertida para uma matriz bidimensional com uma com duas colunas e quatro linhas e depois ela voltou a ser uma matriz de uma única linha ou perdão uma única coluna com valores na linha também Podemos usar algumas técnicas para fazer aí a exibição de valores ou elementos então exibição de elementos da Matriz vamos começar usando a nossa.

    Lista 5 que nós temos e agora abrindo colchetes você pode utilizar a própria lista como parâmetro eu quero exibir os elementos menores do que quatro é como se nós ás dentro da própria lista para para mostrar somente os elementos menores do que quatro vou usar o print vazio para separar o nosso console e você vai ver que como eu pedi menor do que quatro ele vai exibir apenas os elementos 1 2 e 3.

    Uma forma de filtrar elementos de uma lista vou agora usar a mesma lista assim abrindo colchetes eu vou pegar a os elementos da linha c da lista 5 e vou pedir para que ele exiba aqueles que são maiores ou igual a seis clicando em executar você vai ver que ele vai exibir o seis o sete e o o ele incluiu o seis na exibição porque eu usei o o argumento maior ou igual ou símbolo de comparação.

    Maior ou igual podemos também interar de formas diferentes por exemplo eu quero exibir o os números pares da minha lista vamos usar a lista CCO como como base nós vamos dividir ah você se lembra que o símbolo de porcentagem no Python ele é a instrução mod que retorna O resto de uma divisão então nós vamos interar a nossa lista com o número dois e eu vou pedir para que ele compare e exiba somente quando os elementos forem igual a zero símbolo de igualdade é o.

    Igual igual um igual sozinho é atribuição eu estou literalmente pedindo para que ele Pegue a minha lista e Imprima somente os números pares mas como assim ele pegou a nossa lista c e simplesmente escreveu false true false true false true ele validou para cada elemento da nossa lista se ele é um número par ou número ímpar se eu quiser exibir os valores Então eu preciso usar a nossa lista 5 e passar esses argumentos entre colchetes para que eles sejam interados.

    Clicando em executar novamente você vai ver que agora ao invés dos valores bulian ele vai retornar os elementos da lista cujo retorno é true facilitando então assim o entendimento Se eu quisesse retornar os números ímpares poderíamos usar a mesma técnica veja só ao invés de interar a nossa lista 5 eu vou usar lista 5 porcentagem 2 quando for igual a 1 eu estou literalmente dizendo para o Python Python agora nós vamos interagir com os números ímpares.

    Quando o mod da divisão de cada elemento da lista por dois for igual a true ao executarmos você vai ver a nossa tabela de números banos true o número um é true número dois é false porque é par true false true false se eu quiser exibir os elementos basta digitar lista 5 e colocar a iteração atrelada à própria lista ao executarmos você vai ver que agora ele está exibindo apenas os números ímpares uma forma simples de.

    Interar aí você vai perguntar bom mas e se eu quiser usar mais de um critério podemos utilizar a técnica de usar a lista novamente Abrir colchetes e passar os argumentos entre parênteses Eu quero primeiro exibir da minha lista C os elementos maior ou igual a TR e usando o e Comercial abrindo parênteses eu quero que na minha lista cinco também apenas os elementos menores ou igual ao número.

    Sete sejam exibidos dessa forma eu posso interar o e Comercial nesse caso equivale ao e ou ao end e a barra vertical ela é igual ao ou nesse caso o or ao imprimir aqui a nossa lista você vai ver que o resultado é 3 4 5 6 e 7 maior ou igual a 3 e Menor ou iG ig a 7 também temos algumas operações que podem ser executadas com matrizes então.

    Operações com matrizes geradas pelo npai na primeira nós vamos ver a somatória dos valores para fazer a somatória dos valores nós vamos utilizar o método su usando a nossa própria lista C que geramos anteriormente Vou chamar o método sun Agora eu preciso dos parênteses clicando aqui em cutar você vai ver que o resultado da somatória de todos os elementos dessa Matriz é 36 além da somatória podemos também fazer a somatória de dois arrays.

    Diferentes Então nós vamos fazer somatória de arrays vírgula vou passar entre colchetes a lista da lista 1 mais a lista 2 então ele vai interar e vai somar os elementos dessas duas listas Vamos colocar um print vazio aqui para separar na região do console e dá para ver o resultado agora a somatória é 6 8 10 e 12 Note que ele está fazendo a somatória dos elementos das duas matrizes lista um e lista do se olharmos a nossa lista um que foi gerada lá em.

    Cima Ela tem os números 1 2 3 e 4 e a outra 5 6 7 8 5 e 1 6 por isso o primeiro elemento 6 2 e 6 8 e assim por diante ele faz a somatória de cada elemento na posição em que foi informada do Array além das somatórias do de arrays podemos fazer a subtração de matrizes né subtração de arrays ou matrizes para fazer a subtração nós vamos utilizar praticamente a mesma técnica abrindo colchetes Vamos pedir.

    Para que ele interaja a lista 1 menos a lista 2 ou como a lista dois é maior Vamos pedir para que ele subtraia a lista um da lista do executando esta ação você vai perceber na parte de baixo que o resultado é 4 5 - 1 4 6 - 2 4 e assim por diante se você inverter a sua lista e executar novamente os resultados serão diferentes negativos porque agora nós estamos pegando o número menor e subtraindo o número.

    Maior também é possível fazer a multiplicação de arrays multiplicação de arrays vírgula eu posso pegar agora entre colchetes a nossa lista 1 e multiplicar pelos valores da lista do ao executar o código você vai perceber os resultados 5 e 1 5 6 e 2 12 7 3 21 4 agora esqueci 4 e 8 32 esqueci o elemento da minha.

    Matriz comparativo você pode fazer comparativo também entre os seus arrays para fazer o comparativo vírgula nós vamos passar a nossa lista também entre colchetes e vou perguntar se a lista 1 é igual a lista do Lembrando que o atributo de comparação é igual igual clicando em executar você vai ver que todos os elementos são diferentes se algum elemento estivesse na mesma posição e fosse igual ele retornaria true mas como todos são diferentes ele.

    Retorna falso comparando cada elemento da nossa lista e se eu quiser retornar o maior valor o maior o maior valor de um Array pode ser também retornado agora vamos usar a lista 5 com o método Max ao executarmos o maior valor que está armazenado na nossa lista 5 é 8 e da mesma forma que nós fizemos o que vimos o número maior eu posso descobrir qual é o menor valor rapidamente usando da própria do próprio.

    Ar que foi criado com o método min ou a função min executando você vai perceber que o menor valor nesse nosso Array é o número Se eu quisesse extrair a média dos valores vejam quantos métodos e funções diferentes nós temos para R para que eu possa calcular a média dos valores nós vamos utilizar da nossa lista 5 a função min min que faz a média executando a média dos valores é 4.5 é a somatória de todos os elementos.

    AVISO LEGAL: Toda a responsabilidade do conteúdo deste vídeo transcrito é do produtor do canal.
    CLique no Link do Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=NmbRFJGg8Og
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