Python desde el laboratorio. Estructuras de control E-Book

Sara Arana Torres

• Herausgeber: Marcombo
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Seitenzahl: 101

Beschreibung

Iníciese en el universo de Python y domine las estructuras de control Python es el lenguaje de programación que ha revolucionado el mundo tecnológico. Su simplicidad, gratuidad y versatilidad hacen de él una herramienta imprescindible en el campo de la informática, por lo que es utilizado por las principales compañías globales. Este libro le ofrece la oportunidad de introducirse en el lenguaje Python a través de una serie de ejercicios prácticos. Gracias a su lectura, explorará el vasto mundo de Python, abarcando desde las estructuras de control hasta la programación modular (funciones). Cada tema se desarrolla con claridad, asegurando que no solo aprenda la teoría, sino también que aplique lo aprendido con éxito. A lo largo de sus páginas encontrará ejemplos detallados y ejercicios que le guiarán hacia una comprensión integral de conceptos como funciones y estructuras condicionales y repetitivas. "Lenguajes compilados e interpretados "Estructuras de control "Programación modular: funciones No espere más para dar el primer paso en el mundo de la programación. Indicado para estudiantes, profesionales en informática, programadores y entusiastas del tema, este es el recurso ideal para iniciarse en Python y aplicarlo en sus proyectos y desafíos profesionales. Si quiere profundizar en Python, los autores Teodoro Córdova y Sara Arana han preparado tres libros más sobre el tema. ¡Hágase con ellos y complete su camino hacia la excelencia en Python!

Leseprobe

Python desde el laboratorio

Estructuras de control

© Teodoro Córdova Neri y Sara Arana Torres

Derechos reservados © Empresa Editora Macro EIRL, Lima – PerúPrimera edición: Empresa Editora Macro EIRL, Lima – Perú, julio de 2023

Primera edición: MARCOMBO, S.L. 2024

© 2024 MARCOMBO, S.L.

www.marcombo.com

Ilustración de cubierta: Jotaká

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ISBN del libro en papel: 978-84-267-3766-3ISBN del libro electrónico: 978-84-267-3815-8D.L.: B 2726-2024

ISBN del libro en papel: 978-84-267-3766-3ISBN del libro electrónico: 978-84-267-3815-8Producción del ePub: booqlab

Teodoro Córdova Neri, MSc

Director del Instituto de Ingeniería de Software (IISOFT) y del Departamento Académico de Ingeniería de Sistemas y del Instituto de Sistemas UNI (FIIS). Egresado del doctorado en la especialidad de Ingeniería de Sistemas por la Universidad Nacional de Ingeniería. Magíster en Ingeniería de Sistemas y docente investigador en la Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas de la Universidad Nacional de Ingeniería desde el año 1984.

Es consultor en tecnologías de la información en entidades públicas y privadas, y ha sido jefe de proyectos públicos en el Banco de la Nación y en la Municipalidad Metropolitana de Lima. También es autor de textos sobre programación de nivel universitario, como Lenguaje de programación estructurada y sus aplicaciones en Borland C++5.02, Lenguaje interpretado Python, Sistemas operativos y Modelamiento dinámico en Stella.

Ha participado como expositor en eventos académicos realizados en importantes universidades, como la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Argentina, Universidad de Santiago de Chile (Chile), Universidad de Sao Paulo (Brasil) y el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, campus Puebla (México). En Perú, ha sido expositor en la Universidad Peruana Unión, Universidad Los Ángeles de Chimbote y Universidad Femenina del Sagrado Corazón. Se ha desempeñado como catedrático en las siguientes universidades: Universidad Nacional de Ingeniería, Universidad Católica del Perú, Universidad San Martín de Porres, Universidad Femenina del Sagrado Corazón, Universidad Peruana Unión y Universidad Santiago Antúnez de Mayolo.

Dra. Sara Arana Torres

Docente universitaria y doctora en Ingeniería de Sistemas por la Universidad Nacional Federico Villarreal. Magíster en Gerencia en Estadística e Informática y licenciada en Estadística por la Universidad Nacional de Trujillo. Actualmente, es vicedecana de Investigación, directora de posgrado y de la Escuela Profesional de Economía Internacional en la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Asimismo, es asesora de trabajos de investigación y cuenta con una diversa producción intelectual y científica, como Estadística en el quehacer cotidiano de profesionales y hombres de a pie y Modelo estadístico para determinar la demanda de textos escolares en la ciudad de Trujillo. Actualmente, ejerce la labor de enseñanza en diversas instituciones, como la Universidad Nacional de Ingeniería, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Universidad Ricardo Palma, entre otras.

Índice}

Prólogo

Introducción

CAPÍTULO 1: Lenguajes compilados e interpretados

1.1. Características del lenguaje computacional Python

1.2. Carga e instalación de Python

1.3. Interfaz de edición de Python

1.4. Ejecutar el programa fuente

1.5. Carga de editores

1.5.1Brackets

1.5.2Spyder

1.6. Desarrollo de interfaces gráficas con Tkinter (labels, buttons y entries)

1.7. Elementos básicos para editar programas

1.8. Variables o identificadores

1.9. Operadores

1.9.1Operadores aritméticos

1.9.2Operadores relacionales

1.9.3Conectores lógicos

1.9.4Precedencia de operadores

1.9.5Operador especial

1.10. Comentarios

1.10.1Comentarios en línea

1.10.2Comentario en bloque

1.11. Operador de concatenación

1.12. Desarrollo de programas

1.13. Conversión de tipos de datos

1.14. Formatos para salida/reportes

1.15. Uso de módulos: librerías

1.16. Funciones del módulo math

1.17. Lectura y salida de datos

1.17.1Lectura de datos

1.17.2Informes o salida

1.18. Documentación de los programas: comentarios

1.19. Encolumnamiento de programas/instrucciones

1.20. Funciones parte entera y resto

1.20.1Función parte entera (//)

1.20.2Función resto (%)

1.20.3La función divmod

1.21. Números aleatorios

1.22. Comportamiento de los sistemas usando contador y acumulador

1.22.1Contador

1.22.2Acumulador

CAPÍTULO 2: Estructuras de control

2.1. Estructuras condicionales: decisiones

2.1.1Estructura condicional simple

2.1.2Estructura condicional compuesta

2.1.3Estructura condicional anidada: anidamiento

2.1.4Estructura múltiple

2.2. Estructuras repetitivas

2.2.1Estructura repetitiva con pretest: while

2.3. Estructura repetitiva cuando se conoce el número de iteraciones

2.3.1Secuencia definida mediante una lista

2.3.2Secuencia definida mediante un rango

2.3.3Formato de salida mejorado: str(), repr()

2.3.4Anidamiento de la estructura for

2.4. La instrucción exit

2.5. Ejecución repetida de un bloque mediante una condición al final: repetir

CAPÍTULO 3: Programación modular: funciones

3.1. Conceptualización

3.2. Funciones no recursivas

3.3. Declaración de variables globales

3.4. Funciones recursivas

3.4.1Caso base

3.4.2Caso recursivo

3.4.3Procedimientos

3.5. Funciones externas

Prólogo

“Caminante, no hay camino, se hace camino al andar”, dice el poeta. Aquí entregamos un deseo hecho realidad: mostrar un lenguaje de programación muy popular que crece sin límites y de código abierto, casi gratis, porque hay que trabajar programando en una forma elegante y fácil. Hoy se puede decir, hablando de sistemas, que existe una bifurcación o tenedor (fork), pues hay dos caminos: Python 2.x y Python 3.x. Esto no debe desanimarnos, pues ambos nos llevan al mismo destino para poner nuestros prototipos a trabajar lo más pronto posible. Para facilitar este proceso, junto con Python 3 se ha publicado una herramienta automática llamada 2to3. No hay divergencia y estamos en las manos del Dictador Benévolo de por Vida, su inventor Guido van Rossum.

Resumiendo, Python ofrece una gran base de código abierto, bibliotecas y marcos que facilitan el trabajo. Esto se debe al resultado de años de impulso en los que ha sido seleccionado una y otra vez para nuevos proyectos.

Este libro es producto de un arduo trabajo de Teodoro L. Córdova Neri, MSc, mi exalumno en la maestría que cuenta con estudios de Doctorado en Ingeniería de Sistemas en la Universidad Nacional de Ingeniería, quien hace realidad el sueño de un viejo profesor y es pionero en computación en dicha casa de estudios.

Para no cansar más, repetiré lo que los usuarios refieren sobre la filosofía Python, que es casi análoga a la de Unix. Se dice que el código que sigue los principios de legibilidad y transparencia de Python es “pythonico”. Contrariamente, el código opaco u ofuscado es bautizado como “no pythonico” (unpythonic en inglés). Estos principios fueron famosamente descritos por Tim Peters, desarrollador de este lenguaje de programación, en el zen de Python:

a. Complejo es mejor que complicado.

b. Plano es mejor que anidado.

c. Los casos especiales no son tan especiales como para quebrantar las reglas.

d. Lo práctico gana a lo puro.

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

José Portillo Campbell, MSc, PhD

Introducción

En la vida diaria, todas las personas toman decisiones para realizar sus actividades, sean estas en beneficio propio o en favor de las reglas del negocio en la empresa, con el fin de lograr el objetivo definido. En forma análoga, el ordenador, comandado por el programador, tiene que tomar decisiones de acuerdo con las instrucciones lógicas establecidas por él.

Por lo tanto, las estructuras de control son el conjunto de reglas o condiciones impuestas por el programador para controlar el flujo de ejecución de las instrucciones de un programa fuente. En la actualidad, la mayoría de lenguajes de programación estructurada u orientada a objetos o lenguajes, orientados a gestión de base de datos (SQL) o a inteligencia artificial, soportan o utilizan las mismas estructuras de control con diferencias en su sintaxis. Por ejemplo, en los lenguajes de inteligencia artificial, como Prolog (programación lógica), su sintaxis está basada en reglas o hechos con base en la estructura condicional compuesta.

En un lenguaje de programación estructurada, un cliente de una entidad bancaria que desea retirar su dinero del cajero automático usa la estructura condicional compuesta para validar su usuario y su clave. Se mejora cuando se complementa con la estructura repetitiva “mientras sea verdadero” para intentar ingresar nuevamente si existen errores.

Las estructuras de control permiten lo siguiente:

• La estructura If… then… else, al evaluar la condición, puede dar false o true, cualquiera que sea el caso para ejecutar un bloque de instrucciones.

• La estructura repetitiva while (condición) ejecuta una o más instrucciones cuando la condición es true y cuando es false no hace nada.

• La estructura while true vuelve a repetir una instrucción cuando el resultado de la condición es false, pero aquí debe definir un contador para controlar el número de errores.

• La estructura repetitiva for i in range(n) permite ejecutar un número de instrucciones conociendo el valor de n. El valor de n debe leerse o se debe inicializar.

Responsable principal

[email protected]

Córdova Neri, Teodoro L.

Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)

Capítulo 1

Lenguajes compilados e interpretados

C++ es un lenguaje de programación compilado, pues tiene una interfaz en la cual se desarrolla el programa fuente. Luego, este se compila y si no existen errores, se crea automáticamente un programa denominado “ejecutable”, el cual no requiere del programa fuente para su ejecución.

Se afirma que el programa ejecutable resultante es muy eficiente.

Los lenguajes de programación interpretadores, tales como Python, tienen una ventana interactiva para pruebas (IDLE) y una ventana de edición para crear los programas.

En la ventana interactiva se muestran los resultados, por lo que se requiere que el interpretador de instrucciones esté presente.

1.1. Características del lenguaje computacional Python

Los principales rasgos del lenguaje de Python son los siguientes:

a. Visión computacional

b. Computación científica y matemática

c. Estadística y optimización

d. Desarrollo de interfaz visual

e. Desarrollo de aplicaciones web

f. Interfaz para manejo de bases de datos

g. Interfaz con GSBD: SQLite

h. Se puede instalar en varias plataformas: Windows, Linux, etc.

1.2. Carga e instalación de Python

El traductor del lenguaje de programación Python es de dominio público. Se puede descargar e instalar para el sistema Windows de 32 o 64 bits, dependiendo de sus editores; por ejemplo, en el caso de Spyder, se debe especificar el sistema de 32 o 64 bits. También está disponible para otros sistemas operativos. Para descargarlo, se debe ingresar a la dirección https://www.python.org/.

1.3. Interfaz de edición de Python

Después de instalar y ejecutar la versión que se disponga, desde Windows se debe ejecutar el programa.

Luego se obtiene la interfaz donde se editarán las instrucciones que conforman el programa fuente.

Observación:

También se pueden ejecutar instrucciones desde la consola Python:

a. Si el programa está instalado, se puede ejecutar C:>python.

b. Ejecutar Edit with IDLE 3.6 (32-bit), que genera la interfaz principal o shell de Python.

1.4. Ejecutar el programa fuente

Se debe grabar y presionar F5. A continuación, se solicitan datos.

Aquí se pueden establecer todas las características del editor: tipo de letra, color de fondo y tamaño de letra, entre otras.

1.5. Carga de editores

Los editores permiten escribir el código Python.

1.5.1. Brackets

Desde Windows, se debe cargar el editor y, dentro de su interfaz de edición, se puede diseñar el programa respectivo. Desde la consola, se ejecuta el programa de la siguiente forma: se graba con el nombre de ejemplo.py o también “ejecutar” usando Python. Después, se debe presionar F5.

1.5.2. Spyder

Spyder, de Anaconda, también permite editar código Python. Es un entorno de desarrollo en Python orientado a científicos y con características similares a MATLAB: editor con resaltado de sintaxis, navegador de clases/funciones, análisis de código y autocompletado de código.

Observación:

a. Se debe instalar Anaconda para que Spyder esté disponible.

b. Se debe verificar la versión de Spyder y su correspondiente versión de Python, después se puede ejecutar.

1.6. Desarrollo de interfaces gráficas con Tkinter (labels, buttons y entries)

Desarrollar aplicaciones con interfaces gráficas en Python es algo muy común, pero muchas veces es un reto. Tkinter es un módulo de Python que provee de funciones para el desarrollo de interfaces gráficas del usuario, tal y como se ilustra en el módulo de validación. Los datos de validación deben ser cargados desde una tabla, usando SQLite, o definidos dentro del código Python.

1.7. Elementos básicos para editar programas