Introducción a Python (3.x)

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Introducción a Python (3.x)

Introducción a la programación

Lenguaje de Programación Python

Python: lenguaje de alto nivel → Muy utilizado para aprender a programar.

Breve Historia:

● 1990. En Holanda, Guido van

Rossum crea un lenguaje de programación.

● 2001. Se crea la Python Software Foundation (PSF) para promover la protección de la libertad y su avance como lenguaje de programación.

Características

Existen muchas implementaciones (Cpython, Jython, PyPy)

Es Multiplataforma: *NIX, MacOs, Symbian (Nokia), Pocket PC, iPod, Palm, Windows, Android...

Multiparadigma: Orientado a Objetos, Imperativo, Funcional. ● En Python todo es un objeto (orientación a objetos)

Este concepto se trabajará más adelante en el curso,

Pero es importante ser consciente que todas las representaciones de elementos usadas en el lenguaje son objetos.

Características

Muchas bibliotecas disponibles para ser usadas.

● Programación con interfaces gráficas, aplicaciones cliente-servidor, visores de html, bases de datos...

● Es mayor la cantidad de recursos reutilizables en la versión 2 que en la 3.

Es un lenguaje de scripting de manera natural (transferencia de datos entre aplicaciones y el sistema operativo)

Muchos ambientes de programación y ejecución

● IDLE ( Integrated DeveLopment Environment), … ● Geany ( Editor genérico )

● Para interfaces gráficas: PyGame, Tkinter, Qt, ... ● Interprete de comandos (consola).

Ejecución de Expresiones

Se pueden ejecutar en el shell, donde si están correctas devuelven un valor o resultado de lo contrario un mensaje de error.

● Terminal: $python3 ● Idle: $idle3

Error de Sintaxis

● expresión mal formada ● Identación inesperada

Error Semántico no está definida la división por cero

Identificadores

Identificadores: usados para variable o nombres de función

● Puede tener tantos caracteres como desee mientras sean letras, números o “guión bajo” [ _ ]

● Su “nombre”/valor no puede iniciar con un número

● Es “Case sensitive” (sensible a mayúsculas y minúsculas) ● Aguacate

● aguAcate ● AGUACATE

→ Buena Práctica: usar identificadores significativos.

Identificadores

Palabras reservadas (Keywords)

Variables

Representaciones simbólicas de los datos del programa

¿Cómo funcionan las variables en términos de implementación y semánticamente?

Sintaxis de la asignación de valores:

variable = expresión

Cada variable tiene asociado un “tipo de dato” (En Python son dinámicas)

Tipos de Datos

Tipos de Datos

● Numéricos ● Secuencias ● Conjuntos ● Diccionarios

Conjuntos de datos indexados,

comienzan en cero y van hasta n-1, donde n es el largo de la secuencia.

● Mutables:

● Listas (list), Arreglos (array), Arreglos de Bytes (bytearray) ● Inmutables: (no se modifican)

● String (str), tupla (tuple), Bytes (bytes)

Tipos de Datos

● Numéricos ● Secuencias ● Conjuntos ● Diccionarios

Representan conjuntos finitos de objetos, únicos y sin orden.

● Mutables (set)

● Inmutables: Frozen sets (frozenset)

Tipos de Datos

● Una manera de manejar estructuras de datos índice-valor (key-value).

Expresiones y Operadores Aritméticos

Pueden contener variables, literales, constantes y operadores. Se puede evaluar y

retornar algún resultado. Las aritméticas son un subtipo en las cuales solo se opera con números.

Operadores Aritméticos

Operación Descripción Ejemplo

a + b Suma 4 + 6

a – b Resta 10 - 3

a * b Producto 3.64 * 6

a / b  División 240 / 10 / 2

a // b División entera 3 // 2 # =1

a % b Residuo de división entera 7 % 3 = 1

­a a negativo -7

+a a positivo +10

División Entera (con negativos)

Python: a // b = c (con a o b negativo)

En los casos que c no sea un número entero entonces Python redondeará el resultado al número entero menor más próximo a c.

● En la matemática: -3 / 2 = -1,5, en python: -3 // 2 = -2

El resultado de la división entera según Python es -2 pues es el número (entero) menor más cercano al resultado. (Ver punto rojo)

● En la matemática: 7 / 3 = 2,333..., en python: 7 // 3 = 2 (ver punto naranja) ● En la matemática: 7 / -3 = -2,333..., en python: 7 // -3 = -3 (ver punto verde)

Precedencia

Las operaciones de mayor precedencia se evalúan primero.

Si uno hay algún operador de mayor precedencia se evalúan de izquierda a derecha. El paréntesis funciona para establecer precedencia forzada

Ejercicio: (resuelva) ● >>> 1 – 2 + 3 ● >>> 2 + 4 * 3 ● >>> (2 + 4 ) * 3

● >>> 5 + 10 * 0 + 10 + 12 * 0 + 7

Expresiones entre Paréntesis ** (potencia)

-x + x (negativo, positivo)

* / // % (multiplicación, división, residuo)

+ - (suma, resta) En la figura de la derecha,

Conversión Explicita de Tipos

● Normalmente el tipo de las expresiones aritméticas está dado por los tipos de sus

operadores.

● Para obtener un resultado en un tipo particular se pueden utilizar constructores (P.O.O.): int(), float(), complex()

4 / 3 da como resultado un número real: 1.33333

Si yo lo quiero como un entero es necesario hacer una conversión explícita de tipo.

Conversión Explicita de Tipos

Otras consideraciones:

● Truncamiento:

● Números flotantes:

● Not a number = 'nan' ● Infinity = 'inf'

Expresiones Lógicas

● Operadores para formas expresiones de lógica booleana

Operación Descripción

a or b Si a es falso, retorna b, sino retorna a a and b Si a es falso, retorna a, sino retorna b

not a Si a es falso, retorna True, sino retorna False

● Valores Falsos:

● None (NoneType) ● False (bool)

● Cero de tipos numéricos (int, float, …) ● Secuencias vacías: ' ', (), [] (str, tuple, list)

Tablas de Verdad (Lógica Booleana)

A B A AND B A OR B NOT A

True True True True False

True False False True False

False True False True True

Expresiones con Operadores Relacionales

● Permiten realizar comparaciones entre expresiones. Operaciones tienen la misma prioridad.

Operación Descripción Ejemplo

< y <= Menor que y Menor o igual que >>> 4 < 10 >>> True > y >= Mayor que y Mayor o igual que >>> 7 <= 7

>>> True == Igual que >>> 13.0 == 13 >>> True >>> 7 == '7' >>> ??? != Diferente de >>> 'jaime' != 'Jaime' >>> True is – is not Identidad de objeto y su negación

(son el mismo objeto?) >>> x = 'j'  | >>> y = 'J'>>> x is y >>> False

in – not in Pertenencia y su negación. >>> x = jaime' >>> 'a' in x >>>True

Asignación con Operador

Operaciones aritméticas simples (binarias: dos operados) combinadas con una asignación de una variables.

Variable operadorBinario= valor

variable += valor Variable ­=valor

● Estas dos asignaciones son equivalentes (funcionalmente):

x = x + 1 X += 1

¿Cuál es la diferencia?

Elementos predefinidos:

Funciones

Código que realiza una tarea de acuerdo a los argumentos brindados. (da una salida a partir de ciertas entradas)

Disponibles: http://docs.python.org/3/library/functions.html

Elementos predefinidos: Funciones

Sintáxis

>>> nombre_función (arg0, arg1, …, argN ) Respuesta

Donde:

● Nombre_función: corresponde con un identificador válido ● Respuesta es la salida que se espera para la función.

Función (método) Retorna Ejemplo

abs(arg0) Valor absoluto de arg0 >>>abs(-8) 8

divmod( a, b) El par ( a // b, a % b) >>> divmod(7,3) (2, 1)

pow( a, b ) a elevado a la potencia b >>> pow(2, 3) 8

round(a, [, n]) A redondeado n digitos decimales, si n se omite se asume como cero. Aplica para float o int.

>>> round(14.499,1) 14,5

Elementos predefinidos:

Métodos

(Orientación a Objetos). Métodos son “funciones específicas de algunas clases”. ● Deben importarse las clases para usar los métodos.

● Clase Math: http://docs.python.org/3/library/math.html

Elementos predefinidos: Métodos

Sintáxis

>>> clase.metodo (arg0, arg1, …, argN ) Respuesta

Donde:

● Clase y método: corresponden con identificadores válidos ● Respuesta es la salida que se espera para el método.

Método Retorna Ejemplo (import math)

math.floor(arg0) El menor entero >= arg0 >>>math.floor(14.3) 14

math.ceil(arg0) El mayor entero, <= arg0 >>>math.ceil(14.33) 15

math.sqrt(arg0) Raíz cuadrada de arg0 >>>math.sqrt(2)

1.4142135623730951 math.log(a, [, base]) Logaritmo de a en la base

dada. Si no hay base se asume logaritmo natural.

>>> math.log(7,39) 0.5311525605447533

Importación de Librerías

Librería: conjunto de códigos con funciones y datos, que pueden ser utilizados en programas independientes. Se deben importar para ser utilizadas.

5 ejemplos para: obtener 1.4142... el resultado de √2 (raíz cuadrada de 2): >>> modulo_mate = __import__('math') >>> modulo_mate.sqrt(2) >>> import math >>> math.sqrt(2) >>> import math as m >>> m.sqrt(2) >>> from math import sqrt as raiz >>> raiz(2) >>> from math import sqrt >>> sqrt(2) >>> from math import * >>> sqrt(2)

>>> 1.4142135623730951

Ayuda

>>> help()

Welcome to Python 3.2! This is the online help utility.

If this is your first time using Python, you should definitely check out the tutorial on the Internet at http://docs.python.org/3.2/tutorial/.

Enter the name of any module, keyword, or topic to get help on writing Python programs and using Python modules. To quit this help utility and return to the interpreter, just type "quit".

To get a list of available modules, keywords, or topics, type "modules", "keywords", or "topics". Each module also comes with a one-line summary of what it does; to list the modules whose summaries contain a given word such as "spam", type "modules spam".

Zen de Python

>>> import this

→ El zen de python: Otros huevos de pascua... $ apt-get moo (__) (oo) /---\/ / | || * /\---/\ ~~ ~~

...."Have you mooed today?"...

1. Bello es mejor que feo.

2. Explícito es mejor que implícito. 3. Simple es mejor que complejo. 4. Complejo es mejor que complicado. 5. Plano es mejor que anidado.

6. Ralo es mejor que denso. 7. La legibilidad cuenta.

8. Los casos especiales no son tan especiales como para quebrantar las reglas. Aunque lo práctico gana a la pureza.

9. Los errores nunca deberían dejarse pasar silenciosamente. A menos que hayan sido silenciados explícitamente.

10. Frente a la ambigüedad, rechaza la tentación de adivinar.

11. Debería haber una -y preferiblemente sólo una- manera obvia de hacerlo. Aunque esa manera puede no ser obvia al principio a menos que usted sea Holandés.

12. Ahora es mejor que nunca. Aunque nunca es a veces mejor que ya. 13. Si la implementación es difícil de explicar, es una mala idea.

14. Si la implementación es fácil de explicar, puede que sea una buena idea. 15. Los espacios de nombres (namespaces) son una gran idea ¡Hagamos más de esas cosas!

Referencias y Lecturas Complementarias

● Material suministrado por el profesor Jeff Schmidt, Instituto Tecnológico de Costa Rica. I semestre 2011.

● Identificadores y palabras reservadas:

http://docs.python.org/release/3.1.3/reference/lexical_analysis.html#identifiers ● Objetos, valores y tipos:

http://docs.python.org/release/3.1.3/reference/datamodel.html#objects-values-and-types

● Precedencia de operadores:

http://docs.python.org/release/3.1.3/reference/expressions.html#summary

http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/cr/

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