3. Conceitos básicos de programação estruturada: condicionais simples e compostas

3.1 Expressões lógicas (booleanas) e comparações

1. Assim como as expressões aritméticas utilizam operadores aritméticos cujas operações resultam números, as expressões lógicas utilizam operadores lógicos.
2. Por enquanto discutiremos os operadores lógicos relacionais ou de comparação, que são os seguintes:

Operador	Descrição
>	Maior
<	Menor
>=	Maior ou igual
<=	Menor ou igual
!=	Diferente
==	Igual

1. O resultado das operações de uma expressão lógica só pode ser False ou True.
2. Os operadores relacionais são aplicados a dois operandos. Por exemplo, 3 > 2, que compara o número 3 com o número 2. Experimente escrever a expressão no modo interativo e verificar o resultado.
3. Os operandos podem conter objetos numéricos; variáveis, por exemplo, x > 3; e expressões aritméticas, por exemplo, x + 3 <= 4 + y. O interpretador resolve primeiro as expressões aritméticas (os operadores aritméticos têm precedência sobre os lógicos).

3.2 Instruções condicionais simples e instruções condicionais compostas

As instruções compostas contêm (grupos de) outras instruções; Elas afetam ou controlam a execução dessas outras instruções de alguma maneira. Em geral, instruções compostas abrangem múltiplas linhas.
Em Python, como já tratamos, as instruções do script são tratadas, na sequência apresentada, uma após a outra. As instruções compostas possibilitam que essa sequência ordenada não seja cumprida, sob determinadas condições, razão pela qual são chamadas de instruções de controle de fluxo.

3.2.1 Instrução condicional simples - if …

Uma das instruções compostas é a instrução condicional simples - executa uma ação (ou conjunto de ações) dependendo do resultado da avaliação de uma expressão lógica (condição) ser verdadeiro ou falso.

1. A figura ilustra o fluxo de execução das instruções no script
   
2. A expressão lógica é calculada pelo interpretador Python. A condição só pode gerar somente um resultado dentre dois possíveis: verdadeiro (True) ou falso (False).
3. A instrução (ou bloco de instruções) interna é executa somente se a expressão lógica de sua sentença resultar verdadeira. Em caso contrário, o interpretador executa a instrução do script após a instrução condicional.
4. A sintaxe em Python da condicional simples é

      if <expressão logica>:  
            <instrucção ou bloco de instruções>
   

   Todas as instruções compostas em Python possuem um cabeçalho seguido do caractere :.
   O fim do cabeçalho (delimitado por :) determina o início do bloco de instruções internas à instrução composta.
   Os limites da instrução ou do bloco de instruções internas (que são identificadas pela indentação) são detectados automaticamente pelo interpretador.

5. A expressão lógica poderá conter um dos operadores lógicos, por exemplo, o operador >.

      if a>b:  
            maior = a
            menor = b
   

   A expressão lógica a>b pode resultar True ou False, dependendo do valor de a e de b. Se o valor de a for maior do que b a expressão retornará como resultado True e as instruções dentro da indentação serão executadas. Em caso contrário, o interpretador irá a executar a instrução após o bloco de instruções indentado.

Observação: Em certas ocasiões, as instruções compostas podem ficar muito longas, o que prejudica a legibilidade do código. Nesse caso, o interpretador Python admitie o uso de \ - barra invertida - para quebrar linha. Por exemplo,

if a > b and a > c \
and a > d:
   print(a)

é uma forma válida.

3.2.2 Expressões lógicas compostas

No exemplo, utiliza-se um operador lógico da operação lógica de conjunção - and. São outros operadores logicos, além daqueles destinados à comparação:

Operador	Operação
and	Conjunção
or	Disjunção
not	Negação

Os operadores lógicos propiciam construir expressões lógicas compostas e o resultado das operações é dada por
(a) Operação lógica de CONJUNÇÃO - AND
O resultado depende dos valores lógicos de p e de q, definido pela tabela

p	q	p and q
False	False	False
False	True	False
True	False	False
True	True	True

(b) Operação lógica de DISJUNÇÃO - OR
O resultado depende dos valores lógicos de p e de q, definido pela tabela

p	q	p aor q
False	False	False
False	True	True
True	False	True
True	True	True

(c) Operação de inverção lógica, NEGAÇÃO, - NOT
O resultado depende dos valores lógicos de p, definido pela tabela

p	not p
False	True
True	False

3.2.3 Instrução condicional composta - if … else

A instrução condicional composta - executa uma ação (ou conjunto de ações) dependendo do resultado da avaliação de uma expressão lógica (condição) ser verdadeiro e outra ação (ou conjunto de ações) se for falso.

1. A sintaxe em Python da condicional composta é

      if <expressão logica>:  
            <instrucao ou bloco 1 de instruções>
      else:
            <instrucao ou bloco 2 de instruções>
   

2. A figura ilustra o fluxo de execução das instruções do script
   
3. A interpretação da condicional composta leva à execução do bloco 1 de instruções se a expressão lógica for verdadeira e à execução do bloco 2 de instruções se a expressão lógica for falsa.
   Adaptando o exemplo anterior,

      if a>b:  
            maior = a
            menor = b
      else:
           maior = b
           menor = a
   

   Obviamente admite-se que os valores de a e b são diferentes.

3.2.4 Aninhamento de ifs - comando elif

Seja o seguinte uso de condicional composta

if a>100:
      print('maior do que 100')
else:
      if a>50:
            print('a maior do que 50')
      else:
            print('a menor ou igual a 50')

O script possui dois comandos condicionais compostos if…else - a indentação evidencia que

if a>50:
      print('a maior do que 50')
else:
      print('a menor ou igual a 50')

está interno a

if a>100:
      print('maior do que 100')
else:
      ...  

Diz-se que os ifs estão aninhados.

O Python possui uma instrução composta cuja sintaxe é a seguinte:

if <expressao logica 1>:  
      <instrucao ou bloco 1 de instruções>
elif <expressao logica 2>:
      <instrucao ou bloco 2 de instruções>
...
elif <expressao logica n>:
      <instrucao ou bloco de instruções n>
else:
      <instrucao ou bloco de instruções n+1>

, cujo funcionamento é o seguinte:

1. O interpretador calcula a expressão lógica 1. Se resultar True executa o bloco 1, encerra a execução, passando ao próximo comando do script. Se resultar False calcula a expressão lógica 2.
2. Se a expressão lógica 2 resultar True o interpretador executa o bloco 2 de instruções e passa ao comando seguinte. Se resultar False calcula a expressão lógica seguinte.
3. O interpretador repete esse processo, calculando todas as expressões lógicas até obter resultado True, executando o respectivo bloco de instruções, ou seguindo adiante à próxima expressão lógica.
4. O último else é opcional. Se todas as expressões lógicas resultarem False nenhum comnado interno é executado e o interpretador segue ao próximo comando do script *se não for utilizado o último *else.
5. Se o último else for utilizado, após todas as espressões lógicas resultarem False o comando (ou bloco de comandos) interno a ele será executado. após isso, o interpretador passa à instrução seguinte do script.

3.2.5 Instruções match

• Uma instrução match pega uma expressão e compara seu valor com padrões sucessivos fornecidos como um ou mais blocos de case.
  Isso é superficialmente semelhante a uma instrução switch em C, mas também pode extrair componentes (elementos de sequência ou atributos de objeto) do valor em variáveis.
• Apenas o primeiro padrão que corresponder será executado, podendo também extrair componentes (elementos de sequência ou atributos de objetos) do valor para variáveis.
• A forma é:

  match <variável ou expressão>:
      case <valor 1>:
            <bloco 1 de instruções>
      case <valor 2>:
            <bloco 2 de instruções>
      ...
      case _:
            <bloco n de instruções>
  

A execução ocorre da seguinte maneira

1. O interpretador compara o valor da variável ou da expressão com o valor 1, executando o bloco 1 se o resultado for verdadeiro e interrompendo a instrução;
2. Se for falso, comparada com o valor 2, executando o bloco 2 se for verdadeiro;
3. Prossegue testando, na ordem, todos os valores se o resultado for falso ou executando o respectivo bloco de instruções;
4. Se não houver nenhuma comparação cujo resultado seja verdadeiro, executa o bloco interno ao último case. Observação: no cabeçalho do case pode-se usar múltiplos valores, com o operador |, por exemplo, case <valor 1> | <valor 2>:.

3.3 Mais sobre instruções compostas

3.4 Exercícios com condicionais simples e compostas

1. Elaborar um programa na linguagem Python para ler dois números; calcular e escrever o maior dos números lidos. Script 3.1
2. Elaborar um programa na linguagem Python para ler a idade de uma pessoa. Se a idade for igual ou inferior a 10 anos, classificar a pessoa como ‘criança’. Caso a idade seja inferior a 18 anos e superior a 10 anos, classificar como ‘adolescente’. Em qualquer outro caso, classificar como ‘adulto’. Apresentar a classificação atribuída. Script 3.2
3. Elaborar um programa na linguagem Python para ler os nomes, pesos e altura de 3 pessoas; calcular e escrever os nomes de cada pessoa com IMC superior a 22 (‘valor alto’) ou com IMC inferior a 20 (‘valor baixo’), seguido do respectivo IMC calculado. Script 3.3
   Obs.: Para reflexão - É prático para escrever códigos se a linguagem possuir instruções que permitam repetir um bloco de instruções quando uma condição for verdadeira. O Python dispõe de expressões compostas de repetição.
4. Elaborar um programa na linguagem Python para ler o nome e a idade de 3 animais; calcular e escrever o nome do animal mais velho. Script 3.4

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