Introducción a Python (3.x)

Transcripción

1 Introducción a Python (3.x) Introducción a la programación I semestre,

2 Lenguaje de Programación Python Python: lenguaje de alto nivel Muy utilizado para aprender a programar. Breve Historia: En Holanda, Guido van Rossum crea un lenguaje de programación Se crea la Python Software Foundation (PSF) para promover la protección de la libertad y su avance como lenguaje de programación. CC BY-SA Doc

3 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.

4 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).

5 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

6 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. Facilita la legibilidad y mantenimiento del software escrito.

7 Identificadores Palabras reservadas (Keywords) No pueden ser utilizadas como identificadores ordinarios

8 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)

9 Tipos de Datos Numéricos Enteros Secuencias Enteros (int) Conjuntos Boolean (bool) Diccionarios True = 1 y False = 0 Reales (float) Complejos (complex)

10 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)

11 Tipos de Datos Numéricos Secuencias Representan conjuntos finitos de objetos, únicos y sin orden. Conjuntos Diccionarios Mutables (set) Inmutables: Frozen sets (frozenset)

12 Tipos de Datos Nativos: Numéricos Una manera de manejar estructuras de datos índice-valor (key-value). Secuencias Conjuntos Diccionarios

13 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 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 a ** b Potencia 2 ** 4 = 16

14 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) mayores menores

15 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) >>> >>> * 3 >>> (2 + 4 ) * 3 Expresiones entre Paréntesis ** (potencia) -x + x (negativo, positivo) >>> * * * / // % (multiplicación, división, residuo) En la figura de la derecha, precedencia de arriba a Abajo. + - (suma, resta)

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

17 Conversión Explicita de Tipos Otras consideraciones: Truncamiento: Números flotantes: Not a number = 'nan' Infinity = 'inf'

18 Expresiones Lógicas Operadores para formas expresiones de lógica booleana Operación a or b a and b not a Descripción Si a es falso, retorna b, sino retorna a Si a es falso, retorna a, sino retorna b 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)

19 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 False False False False True

20 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?) in not in Pertenencia y su negación. >>> x = jaime' >>> 'a' in x >>>True >>> x = 'j' >>> y = 'J' >>> x is y >>> False

21 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? Cuál será más recomendable?

22 Elementos predefinidos: Funciones Código que realiza una tarea de acuerdo a los argumentos brindados. (da una salida a partir de ciertas entradas) Disponibles: file:///usr/share/doc/python3-doc/html/library/functions.html (python3-doc **)

23 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

24 Elementos predefinidos: Métodos Con estos se definen tareas específicas, relacionadas con el concepto de clase (Orientación a Objetos). Métodos son funciones específicas de algunas clases. Deben importarse las clases para usar los métodos. Clase Math: file:///usr/share/doc/python3-doc/html/library/math.html (python3-doc **)

25 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) math.log(a, [, base]) Logaritmo de a en la base dada. Si no hay base se asume logaritmo natural. >>> math.log(7,39)

26 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 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 >>> from math import sqrt >>> sqrt(2) >>> from math import * >>> sqrt(2) >>> m.sqrt(2) >>> from math import sqrt as raiz >>> raiz(2) >>>

27 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 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".

28 Zen de Python >>> import this El zen de python: Otros huevos de pascua... $ apt-get moo ( ) (oo) /------\/ / * /\---/\ ~~ ~~..."Have you mooed today?" 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!

29 Referencias y Lecturas Complementarias Material suministrado por el profesor Jeff Schmidt, Instituto Tecnológico de Costa Rica. I semestre Identificadores y palabras reservadas: Objetos, valores y tipos: Precedencia de operadores: En general:

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