Dicas para portar código de Processing modo Java para modo Python

…e possivelmente vice-versa: )

Considerações gerais

• Como você provavelmente sabe, em Python o que conta para saber se uma linha de código está ‘dentro’ de uma função ou de outra estrutura qualquer, como um if, é a indentação. No Java são as chaves {} que mandam, mas é comum a indentação refletir a hierarquia, mesmo isso não sendo obrigatório. Por isso, use a ferramenta de auto-formatação do IDE antes de começar e avance com cuidado!
• As chaves precisam ser removidas, e você deve trocar cada { por : no começo de um bloco de instruções(isso só não vale para as definições de arrays, que tem chaves mas não definem um bloco de instruções, e viram uma lista ou uma tupla com [] ou ()).
• Remova os ; no final das linhas.
• Comentários com // no Java viram comentários com #. Comentários de várias linhas com /* … */ podem virar docstrings, com aspas triplas no Python, """ … """.
• Java é uma linguagem de tipagem estática e Python é uma linguagem de tipagem dinâmica isso significa que vamos remover todas as declarações de tipo. Remova int , float, String, color, boolean das declarações de variáveis. Por exemplo, int i = 0; se torna i = 0.

• Podemos também remover void ou tipo na declaração de uma função e colocar no lugar o def do Python. Depois remover a declaração de tipo dos parâmetros da função.

  Java

  float media(float a, float b){
    return (a + b) / 2;
  }
  

  Python

  def media(a, b):
      return (a + b) / 2
  

Um quadro com equivalências para conversão

Os valores booleanos em Java são true e false, o que em Python fica True e False. Vamos fazer um quadro com os operadores lógicos e algumas outras equivalências.

E semelhante a null de Java temos o valor None em Python os usos não são totalmente equivalentes mas é um bom palpite fazer a substituição.

Loops for

O caso mais simples é um for baseado em um contador qualquer, ou o chamado for each:

Java

for (int i=0; i < limite; i++){
  …
}

for (Bola b : array_list_bolas){
  …
}

Python

for b in lista_bolas:
  …

for i in range(limite):
  …

O caso dos passos não-inteiros

Se você encontrar um loop for no Java com um passo não inteiro (float), como a construção baseada em range() no Python só funciona com números inteiros, você pode convertê-lo em um loop while, usar da biblioteca Numpy o método numpy.arange(), ou ainda implementar um range ‘especial’, como mostrado mais abaixo com frange():

Java

float passo = TWO_PI / 18
for (float angulo=0; angulo < TWO_PI; angulo += passo){ 
    …
}

Convertendo em while no Python

passo = TWO_PI / 18
angulo = 0
while angulo < TWO_PI:
    …
    angulo += passo

Usando NumPy

import numpy as np

angle_step = TWO_PI / 18
for angle in np.arange(0, TWO_PI, angle_step):
    ...

Implementando um range com passos não inteiros

def frange(start, stop=None, step=1):
    if stop is None:
        stop, start = start, 0
    assert step != 0, "step can't be zero"
    invalid_limit_error =  (
        'start must be smaller than stop for positive step'
        if step > 0 else
        'stop must be smaller than start for negative step'
    )
    assert stop > start if step > 0 else stop < start, invalid_limit_error
    count = start
    while count < stop:
        yield count
        count += step

# em uso no exemplo...
passo = TWO_PI / 18
for angulo in frange(0, TWO_PI, passo):
    …    

Nota: Cuidado com a comparação de floats que pode ser perigosa…

Aqui um exemplo de laço é feito apenas para pegar objetos de uma estrutura de dados:

for (int i = 0;  i < meu_array.length; i++) {
  fazendo_algo(i, meu_array[i]);
}

Python

for item in minha_lista:
    fazendo_algo(item)

ou

for i, item in enumerate(minha_lista):
    fazendo_algo(i, item)

Veja uma iteração invertida para remover itens de um ArrayList no Java, uma lista no Python:

Java

for (int i = particles.size()-1; i >= 0; i--) {
  Particle p = particles.get(i);
  p.run();
  if (p.is_dead()) {
    particles.remove(i);
  }
}

Python

for i in reversed(range(len(particles))):
    p = particles[i]
    p.run()
    if p.is_dead():
        particles.pop(i)

ou ainda:

for i, p in reversed(list(enumerate(particles))):
    p.run()
    if p.is_dead():
        del particles[i]

if, else e seus amigos

Note que a condição do if no Python não tem os parênteses obrigatórios no Java. A combinação de um else if vira a contração elif.

Java

for (int i = 2; i < width-2; i += 2) {
  if ((i % 20) == 0) {
    stroke(255);
    line(i, 80, i, height/2);
  } else if ((i % 10) == 0) {
    stroke(153);
    line(i, 20, i, 180); 
  } else {  
    stroke(102);
    line(i, height/2, i, height-20);
  }
}

Python

for i in range(2, width - 2, 2):
    # If 'i' divides by 20 with no remainder
    if i % 20 == 0:
        stroke(255)
        line(i, 80, i, height / 2)
    elif i % 10 == 0:
        stroke(153)
        line(i, 20, i, 180)
    else:
        stroke(102)
        line(i, height / 2, i, height - 20)

Operador ternário

Java

resultado = cond ? a : b 

Python

 resultado = a if cond else  b 

switch & case

Não existeswitch/case no Python. Com Python 3.10 temos correspondência de padrões (pattern matching), que pode até ser usada numa estrutura match/case, mas acredito que, em geral, você pode preferir trocar a estrutura do Java por uma cadeia de if/elif ou, se for só para chamar diferentes funções, um dicionário de funções. [TO DO página sobre isso]. Java você pode trocar

char letter = 'b';

switch(letter) {
  case 'a':
  case 'A': 
    print("Alpha");  // Does not execute in this example
    break;
  case 'b':
  case 'B': 
    print("Bravo");  // Prints "Bravo"
    break;
  default:            // default is optional
    print("Not found");  
    break;
}

Python

letter = 'b'

if letter == 'a' or letter == 'A':
    print("Alpha")  # Does not execute in this example
elif letter in ('b', 'B'):
    print("Bravo")  # Prints "Bravo"
else:
    print("Not found")  

Variáveis globais

Se a variável for declarada e inicializada (definido o tipo e o valor) no começo do sketch basta remover a declaração de tipo.

Mas como não há em Python a declaração de uma variável sem fazer uma atribuição, quando a variável é só declarada (é indicado um tipo sem a inicialização, isto é ter sua primeira atribuição) no começo do sketch precisamos ver onde ela é calculada a primeira vez e acrescentar, no início da função, a instrução global nome_da variável.

Na verdade, toda função que altera a atribuição de variáveis globais em seu corpo precisa da instrução global com os nomes das variáveis que são modificadas.

Veja um exemplo:

Java

int rad = 60;        // Width of the shape
float xpos, ypos;    // Starting position of shape    
float xspeed = 2.8;  // Speed of the shape
float yspeed = 2.2;  // Speed of the shape
int xdirection = 1;  // Left or Right
int ydirection = 1;  // Top to Bottom

void setup() 
{
  size(600, 300);
  // Set the starting position of the shape
  xpos = width/2;
  ypos = height/2;
}

void draw() 
{
  background(102);
  xpos = xpos + ( xspeed * xdirection );
  ypos = ypos + ( yspeed * ydirection );
    
  if (xpos > width-rad || xpos < rad) {
    xdirection *= -1;
  }
  if (ypos > height-rad || ypos < rad) {
    ydirection *= -1;
  }

  ellipse(xpos, ypos, rad * 2, rad * 2);
}

Python

rad = 60;        # Width of the shape
# No original tinha: float xpos, ypos; // Starting position of shape    
xspeed = 2.8;    # Speed of the shape
yspeed = 2.2;    # Speed of the shape
xdirection = 1;  # Left or Right
ydirection = 1;  # Top to Bottom

def setup():**Python**
    size(600, 300)
    global xpos, ypos  #  xpos, ypos são globais criadas no setup
    no_stroke()
    xpos = width / 2
    ypos = height / 2

def draw():
    global xpos, ypos, xdirection, ydirection  # vão ser alteradas!
    background(102)   
    xpos += xspeed * xdirection
    ypos += yspeed * ydirection
    
    if xpos < rad or width - rad < xpos:  # note que rad não é alterada
        xdirection *= -1
    if ypos < rad or height - rad < ypos:
        ydirection *= -1
    ellipse(xpos, ypos, rad * 2, rad * 2)

Strings

Em Python 3 por padrão os strings agora são unicode (não era assim no Python 2). Existe um tipo bytes que não é unicode.

Tipo char em Java

Java tem uma tipo especial para caracteres, char que são representados no código com aspas simples, Python não tem essa distinção, usa-se strings de um só caractere, e aspas simples ou duplas para strings.

Para obter um caractere em determinada posição de string em Java é preciso fazer isto:

String palavra = "amor";
char c = palavra.char_at(1); // c = 'm'

O equivalente em Python, continua sendo string:

palavra = 'amor'
c = palavra[1] # c = 'm'

Comparando strings em Java

String str1 = "amor";
String str2 = "amor";
// Testa se str1 é igual a str2
if (str1.equals(str2)) {
  print("iguais"); } else {
  print("diferentes"); 
}

Comparando strings em Python

str1 = "amor"
str2 = "amor"
# Testa se str1 é igual a str2
if str1 == str2:
  print("iguais")
else:
  print("diferentes")

Orientação a objetos

Obtendo uma instância e acessando métodos e atributos

Java precisa da palavra chave new para criar uma instância de uma classe, é só removê-la! O acesso a métodos e atributos é exatamente igual.

Java

VideoExport video_export;

void setup() {
  size(600, 600);
  video_export = new VideoExport(this);
  video_export.start_movie();
}

Python

def  setup() :
    global video_export
    size(600, 600)
    this = current_sketch()
    video_export = VideoExport(this)
    video_export.start_movie()

Declarando uma classe

Já as declarações de classe mudam um pouco, grosso modo, o método __init__() faz o papel do construtor (a definição de método que em Java tem o mesmo nome da classe e faz a inicialização de uma instância do objeto).

Você vai ter o trabalho de acrescentar self como primeiro parâmetro de todos os métodos, e vai ter que usar self. para acessar atributos e membros da classe.

Veja a classe MRect do exemplo Basics > Objects > Objects que vem no IDE do Processing.

Java

class MRect 
{
  int w; // single bar width
  float xpos; // rect xposition
  float h; // rect height
  float ypos ; // rect yposition
  float d; // single bar distance
  float t; // number of bars
 
  MRect(int iw, float ixp, float ih, float iyp, float id, float it) {
    w = iw;
    xpos = ixp;
    h = ih;
    ypos = iyp;
    d = id;
    t = it;
  }
 
  void move (float pos_x, float pos_y, float damping) {
    float dif = ypos - pos_y;
    if (abs(dif) > 1) {
      ypos -= dif/damping;
    }
    dif = xpos - pos_x;
    if (abs(dif) > 1) {
      xpos -= dif/damping;
    }
  }
 
  void display() {
    for (int i=0; i<t; i++) {
      rect(xpos+(i*(d+w)), ypos, w, height*h);
    }
  }
}

Python

class MRect:

    def __init__(self, iw, ixp, ih, iyp, id, it):
        self.w = iw  # single bar width
        self.xpos = ixp  # rect xposition
        self.h = ih  # rect height
        self.ypos = iyp  # rect yposition
        self.d = id  # single bar distance
        self.t = it  # number of bars

    def move(self, pos_x, pos_y, damping):
        self.dif = self.ypos - pos_y
        if abs(self.dif) > 1:
            self.ypos -= self.dif / damping

        self.dif = self.xpos - pos_x
        if abs(self.dif) > 1:
            self.xpos -= self.dif / damping

    def display(self):
        for i in range(self.t):
            rect(self.xpos + (i * (self.d + self.w)),
                 self.ypos, self.w, height * self.h)

Estruturas de dados

Arrays como int[], float[] ou Py5Vector[] podem virar listas em Python (ou quem sabe tuplas, se forem criadas e deixadas quietas). Um ArrayList é muito parecido com uma lista:

Java

ArrayList<Bandeirinha> bandeirinhas; // uma lista de objetos da classe Bandeirinha

void setup() {
  size(400, 400); 
  bandeirinhas = new ArrayList<Bandeirinha>();
  for (int i=0; i <50; i++) {
    bandeirinhas.add(new Bandeirinha(100, 100, 12));
  }
}

Python

bandeirinhas = []  # uma lista de objetos Bandeirinha
def setup():
    size(400, 400); 
    for i in range(50):
        bandeirinhas.append(Bandeirinha(100, 100, 12))

ou

def setup():
    global bandeirinhas
    size(400, 400); 
    bandeirinhas = [Bandeirinha(100, 100, 12) for i in range(50)]  # uma compreensão de lista de objetos Bandeirinha

Arrays 2D ou com mais dimensões

Parar traduzir, arrays de duas dimensões em Java, você pode fazer lista de listas, ou então partir para as estruturas array do Numpy.

Java

int[][] board;
board = new int[grid_w][grid_h]

Python

board = [[0] * grid_w for _ in range(grid_h)]

Em vez do 0 você pode usar outro valor calculado ou None como ‘segurador de lugar’ (placeholder) caso a estrutura vá servir para outros tipos de dados.

Python com Numpy

Você pode consultar a documentação do Numpy

import numpy as np

board = np.zeros((2, 3))
print(board)
# array([[0., 0., 0.],
#        [0., 0., 0.]]

Trabalho em andamento…