Contextualização

Na programação, inevitavelmente, você encontrará erros e exceções. Erros são situações onde o código é sintaticamente inválido, enquanto as exceções são erros que ocorrem durante a execução do código. Na linguagem Python, temos uma abundância de ferramentas para lidar com essas exceções, permitindo criar programas mais robustos e resistentes. Saber lidar adequadamente com as exceções pode tornar seu código mais confiável e fácil de debugar.

A maioria das linguagens de programação oferece mecanismos para gerenciar erros e exceções durante a execução do código. No Python, esse recurso nos permite interceptar e responder a erros em tempo real, de forma que o programa possa continuar a funcionar mesmo quando ocorrerem problemas inesperados. O gerenciamento inteligente de exceções é um aspecto importante para manter a qualidade do código e assegurar que ele funcione adequadamente sob uma ampla gama de circunstâncias.

Ao longo deste projeto, exploraremos o conceito de tratamento de exceções em Python. Aprenderemos o que são exceções, quando são levantadas e como podemos manuseá-las em nosso código. Ao fazer isso, utilizaremos a ideia de "jogo de salão" onde vocês, em grupos, terão que criar um código que irá enfrentar inúmeros desafios e, para resolver cada desafio, deverão aplicar um conceito chave sobre exceções em Python.

O manejo correto de exceções tem um valor inestimável no mundo do desenvolvimento de software. Em todos os setores, de finanças a jogos, passando por ciência de dados e web scraping, você encontrar situações em que um programa precisa ser capaz de lidar com circunstâncias imprevistas que podem causar erros. Ao desenvolver um software para um banco, por exemplo, você irá encontrar várias situações em que a entrada do usuário ou de outros sistemas não é o que você espera. Nessas situação, um bom manejo de exceções é crucial para manter os serviços funcionando e evitar perdas de dados ou falhas de segurança.

Com este projeto, pretende-se aprofundar o conhecimento sobre como as exceções são tratadas na linguagem Python e como podemos usar estes conceitos para escrever códigos mais robustos e confiáveis. Por fim, qual é a melhor maneira de aprender do que jogando? Este projeto irá juntar o útil ao agradável, permitindo que vocês aprendam e se divirtam ao mesmo tempo.

Para auxiliar o aprendizado, sugiro que façam a leitura complementar nos títulos a seguir antes de iniciar o projeto:

1. [Eficaz Python] - Capítulo 7: Melhorias
2. [Documentação Oficial do Python 3.8] - Capítulo 8: Erros e exceções
3. [Python para desenvolvedores] - Capítulo 6: Tratamento de exceções

Também sugiro a visualização dos seguintes vídeos no YouTube:

1. [Gerenciamento de exceções em Python]
2. [Python Tutorial: Raise, Assert, and Handling Exceptions]

Atividade Prática

Criação de um Robô de Exploração com Gestão de Exceções

Objetivo do Projeto

O objetivo deste projeto é aplicar os conceitos de tratamento de exceções em Python por meio da criação de um robô de exploração. O robô receberá comandos para se mover em um grid virtual, onde ele poderá encontrar obstáculos e ter que lidar com exceções.

Materiais Necessários

1. Um computador com Python instalado.
2. Acesso à internet para pesquisa e consulta.

Descrição Detalhada do Projeto

Os grupos deverão criar um programa em Python que simule o movimento de um robô explorador em uma grid plana de tamanho m x n. O robô se moverá baseado em instruções fornecidas e lidará com os obstáculos que possam surgir durante sua exploração.

O programa terá as seguintes características:

1. A grade será representada por uma matriz bidimensional (lista de listas), onde o robô se moverá nas quatro direções possíveis (Norte, Sul, Leste e Oeste).
2. O robô iniciar-se-á em uma posição aleatória na grade e será orientado por comandos enviados, possíveis comandos incluem 'Mover 3 casas para o Norte'.
3. Caso o robô atinja o limite da grade, deverá lançar uma exceção de borda (“Border Exception”) para evitar que o robô se mova para fora da grade.
4. Da mesma forma, ao se deparar com um obstáculo (representado por um valor específico na matriz), o robô irá lançar uma “Obstacle Exception”.
5. O robô será capaz de superar esses obstáculos (que são as exceções lançadas) utilizando blocos try/except.

Este é um projeto que deve ser realizado em grupos de entre três a cinco alunos e terá uma duração aproximada de 20 horas.

Passo a Passo Detalhado da Atividade

1. Divida os alunos em grupos de 3 a 5.
2. Comece explicando o contexto do projeto e como estamos aplicando o que aprendemos sobre exceções em Python.
3. Inicie a criação do programa em Python, com cada aluno contribuindo com código.
4. Crie o grid do robô usando listas de listas.
5. Adicione funcionalidade ao robô para mover em quatro direções com base em comandos.
6. Implemente exceções personalizadas para os limites do grid e obstáculos.
7. Utilize blocos try/except para que o robô supere as exceções lançadas quando se depara com os limites da grid ou obstáculos.
8. Teste o programa em vários cenários para assegurar que o robô se comporta de maneira esperada.
9. Documente as etapas tomadas, problemas encontrados e como foram resolvidos em um relatório final.

O resultado deste projeto deve ser um robô virtual que pode explorar um grid e lidar com as exceções geradas quando ele encontra obstáculos ou limites. Além disso, os alunos devem fornecer um relatório detalhado de como desenvolveram o projeto e as lições aprendidas.

Esse relatório deve conter quatro seções: 1. Introdução, onde explicam o objetivo do trabalho e onde se aplica o manejo de exceções. 2. Desenvolvimento, onde detalaham todo o processo de criação do robô e dos desafios enfrentados, explicam a teoria de exceções e como a aplicaram. 3. Conclusões, onde compartilham o que aprenderam e o que concluíram do projeto. 4. Bibliografia, onde citam todas as fontes usadas para o desenvolvimento da atividade.