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Estou com uma dúvida em relação a atribuição de valores em variáveis. Eu criei o seguinte código para solução de sistemas de equação pelo método iterativo de Gauss-Jacobi:

A = np.array([[2., -1.], [1., 2.]]) # Matriz de coeficientes
B = np.array([[1.], [3.]]) # Vetor de constantes
X = np.array([[0.], [0.]]) # Estimativa inicial
EA = 10**(-2) # Erro absoluto da solução do problema
erro = 1

while (erro > EA):
    Xp = tuple(X)
    print("\nO valor de Xp é:", Xp) # Aqui Xp está apresentando um valor
    for i in range(len(A)):
        s = 0
        for j in range(len(A)):
            if (i != j):
                s += A[i,j]*Xp[j]
        print("\nO valor de s é:", s)
        X[i] = (B[i] - s)/A[i,i]
    print("\nO valor de Xp é:", Xp) # Aqui Xp está apresentando outro valor, sendo que eu não alterei ele
    print("\nO valor de X é:", X)
    erro = np.amax(np.absolute(X - np.asarray(Xp)))

Inicialmente, defini que Xp apresentasse o mesmo valor de X. Em seguida, altero apenas o valor de X.

Sempre que executo este código, o valor de Xp está alterando automaticamente, sempre que eu mudo o valor de X. Tentei fazer com que Xp seja uma tupla para que ele não altere automaticamente o seu valor, mas não obtive êxito. Qual a explicação para isso e como corrigir?

Ao longo do código, coloquei comentários indicando onde está ocorrendo o meu problema.

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  • Creio que vc criou uma referência e não uma cópia. Use Xp = tuple(np.copy(X)), verifique o resultado e 22/10/2020 às 4:24
  • Resolveu, muito obrigado! 23/10/2020 às 0:23
  • que bom que resolveu... 23/10/2020 às 2:46

1 Resposta 1

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Caro,

De forma rápida, conforme disse no comentário:

"vc criou uma referência e não uma cópia. Use Xp = tuple(np.copy(X))"

Explicação

Conforme coloquei no comentário, você criou uma referência para a variável já existente ao invés de fazer uma cópia.

Vários tipos do Python possuem esta característica. Veja abaixo:

>>> a = [1]
>>> b = a
>>> b.append(2)
>>> b
[1, 2]
>>> a
[1, 2]
>>>

Perceba que a lista a foi alterada ao incluir um item na lista b. Esta última (b) é apenas uma referência para a lista a.

Para fazer cópia de uma lista (e vários outros tipos de variáveis, existe o método copy. Vaja abaixo:

>>> c = a.copy()
>>> c
[1, 2]
>>> c.append(3)
>>> c
[1, 2, 3]
>>> a
[1, 2]

Desta vez, a lista c recebeu uma cópia da lista a e sendo assim, ao incluir um item na lista c não ocasionou nenhuma mudança na lista a.

Veja abaixo que o mesmo acontece com set

>>> s = set(a)
>>> s
{1, 2}
>>> z = s
>>> z.add(3)
>>> z
{1, 2, 3}
>>> s
{1, 2, 3}
>>> w = s.copy()
>>> w.add(4)
>>> w
{1, 2, 3, 4}
>>> s
{1, 2, 3}

Primeiro foi criado uma referência (z) e depois uma cópia (w)

Não vou alongar este post, mas acrescento que o mesmo acontece com dicionários.

Você pode checar por meio da função id

>>> a = [1,2]
>>> id(a)
4313065216
>>> b = a
>>> id(b)
4313065216

Perceba que é o mesmo id

Entendido o conceito de referência e cópia, partimos para o porquê disso.

Existem tipos mutáveis e imutáveis. Ao associar uma variável do tipo mutável à uma outra varíavel, isso cria uma referência. Por outro lado, ao associar uma variável do tipo imutável à uma outra varíavel, isso cria uma cópia.

Tipo de Objetos Mutáveis

  1. list
  2. Set
  3. Dictionary
  4. bytearray
  5. user defined classes

Tipo de Objetos Imutáveis

  1. int
  2. float
  3. decimal
  4. complex
  5. bool
  6. tuple
  7. range
  8. bytes
  9. string

Espero ter ajudado

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