Introducción a Python

Tipos de variables, contenedores y estructuras de control

Contributors:

• Juan Carlos Basto Pineda (juan.basto.pineda@gmail.com)
• Diego Rueda

Tipos numéricos

Python dispone de los tipos numéricos y las operaciones más habituales

2 * 4 - (7-1) / 3 + 1.3

Las divisiones por cero lanzan un error:

1 / 0

La división entre enteros devuelve un número real.

7 / 3

Se puede forzar que la división sea entera en Python con el operador //

7 // 3

Se puede realizar potenciación usando el operador **

2 ** 10

Y podemos obtener el módulo de una división usando %

129 % 2

Otro tipo que nos resultará muy útil son los complejos

2 + 3j

Podemos convertir variables a int, float, complex, str

int(18.6)

round(18.6)

float(1)

complex(2)

str(256568)

Variables

Python reconoce automáticamente qué tipo de variable se está creando.

• La asignación se realiza con el operador =
• Los nombres de variables pueden contener letras, números y guión bajo.

a = 5
b = "diego"

a, b

type(a), type(b)

Podemos realizar asignaciones múltiples

a, b = 5, 100
a, b

Operadores de comparación

Los operadores de comparación son:

• == igual a
• != distinto de
• < menor que
• <= menor o igual que

Devolverán un booleano: True o False

a == b

a != b

print(a < b)
print(a <= b)
print(a > b)
print(a >= b)

Podemos incluso saber si un número está en un intervalo

x = 5
3 < x < 10

Booleanos

True and False

not False

True or False

# Una curiosidad
(True + True) * 10

Algunas personas usan el operador ~ para invertir el valor de verdad de variables booleanas. Hay que tener cuidado en un caso:

# Este ejemplo funciona como esperado

import numpy as np

x = np.array([True, True, False])
print(~x)

# Este ejemplo desafía la lógica, ¿por qué?

x = True
print(~x)

Aqui un buen resumen de los operadores en python

Estructuras de datos

Colección de elementos usados para almacenar datos relacionados.
Principales tipos de estructuras: listas, tuplas, conjuntos, diccionarios

Listas

• Se pueden modificar, añadir o eliminar elementos.
• Se crean usando corchetes rectos [ ] o el método list()

lista = [1, 2, 3.0, 4.17, '5' ]
lista

El acceso a los elementos de la lista es posicional. En python el primer elemento siempre se indica con el número cero:

print(lista)
print(lista[0])    # Acceder al primer elemento, empieza en CERO
print(lista[3])    # Acceder al cuarto elemento
print(lista[-1])   # Acceder al último elemento

Podemos realizar acciones aprovechando los métodos propios de las listas, por ejemplo agregar y remover elementos como se muestra en la siguiente celda

lista.append('6') # Añadir un elemento
lista.remove(3.0) # Eliminar un elemento

¿Qué otros métodos existen para este tipo de estructuras?

Para saberlo digite el nombre de la variable, un punto, y el tabulador.

lista. + tab

Al digitar tab Python examina y nos muestras las distintas posibilidades que tienen sentido para completar una línea de código, en caso de hallar algunas.

Para saber en qué consiste, por ejemplo, el método copy(), digite:

lista.copy?
new_list = lista.copy()

Aliasing

# Es posible "copiar" un elemento de forma más directa,
# sin embargo esto puede generar inconvenientes en algunos casos:
new_list = lista

print(new_list)

new_list[0] = 8

print(new_list)
print(lista)

lista = [1, 2, 3, 4]
new_list = lista.copy()

new_list[0] = 8

print(new_list)
print(lista)

El problema observado en el primer caso se conoce como aliasing, y ocurre por que Python no creó una nueva variable, sino una vista de la variable original. Para evitar comportamientos indeseados, en general es más seguro utilizar el método .copy()

Tuplas

• No se pueden modificar después de creadas.
• La creación y acceso a una tupla es más rápida que a una lista
• Se crean usando parentesis ( ) o el método tuple()

tupla = (1, '2', 3, 4.0, 5e-17)
tupla

print(tupla[-1])   # Acceso es igual que con listas

Otras funciones útiles

# Tamaño de la colección
len(lista), len(tupla)

# verificando si un cierto valor aparece entre los elementos
2 in lista

Slicing

Podemos indexar las secuencias, utilizando la sintaxis [<inicio>:<final>:<salto>]

a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

print(a)  

print(a[0:10:1])

print(a[:4] )  # Imprime desde el primero hasta el cuarto elemento

print(a[::2])  # Imprime desde el comienzo al final, en saltos de 2

print(a[::-1]) # Revierte la lista

Conjuntos

Es posible convertir entre tipos de datos. Un ejemplo interesante son los conjuntos (sets), similares a las listas pero que NO almacenan elementos repetidos, lo cual los hace convenientes para eliminar entradas duplicadas en una lista o para realizar la unión o interesección de conjuntos de elementos.

a = [0, 1, 2, 1, 4, 0, 2, 1, 1, 5]
a = set(a)
print(a)

Diccionarios

• Son una forma más avanzada para manipular colecciones de datos.
• Cada elemento requiere una llave y un valor.
• Se crean usando corchetes { clave : valor } o el método dict()
• El acceso ya no es posicional, si no de acuerdo a la clave

diccionario = {
    'nombre'  : 'Diego', 
    'celular' : 'Nokia 1100'
    }

diccionario

diccionario['nombre']   # Los elementos se acceden con la clave.

# Los elementos pueden ser modificados,
# y se pueden eliminar o agregar elementos
diccionario['nombre'] = 'Andrés'
diccionario['números favoritos'] = [5,7,11]

print(diccionario)

del(diccionario['celular'])
print('\n',diccionario)

Estructuras de control e indentación en Python

Los bloques de código en Python se estructuran por la indentación.

En otros lenguajes se usa el punto y coma ; y los corchetes {} para saber dónde termina un bloque de código, y la indentación es solo un estilo para facilitar la lectura del código.

En Python la indentación es un requisito, haciendo de la legibilidad y organización del código características propias del lenguaje. La indentación se puede hacer con espacios o tabs.

Tabs vs Espacios

La mayoría de editores de texto convierten un tab en 4 espacios por lo que esta se considera la medida por defecto, pero no se deben mezclar pues máquinas distintas pueden no reconocer los tabs de la misma manera, generando conflictos.

Estructura if

Especial atención a la indentación a 4 espacios.

x = input("Por favor, introduzca un número: ")

if x < 0:
    print('Es un número negativo')

x = int(input("Por favor, introduzca un número: "))

if x < 0:
    print('Es un número negativo')
elif x == 0:
    print('Cero')
else:
    print('Es positivo')

Estructura for y función range()

range( stop)

# Imprime los números del 0 al 9
for i in range(5):
    print(i)

range( start, stop, step)

# Imprime los números del 10 al 100, en pasos de 20
for i in range(10, 101, 20):
    print(i)

También podemos recorrer directamente los elementos de una lista, tupla, set o diccionario.

words = ['gato', 'ventana', 'melifluo']

for w in words:
    print(w, len(w))

numbers = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)

for n in numbers:
    print(n)
    if n == 7:
        print('Salimos del loop al llegar al siete.')
        break

diccionario = {
    'nombre'  : 'Diego', 
    'celular' : 'Nokia 1100'
    }

for key, value in diccionario.items():
    print(key)
    print(value)

Estructura while

Repetir un segmento de código mientras se cumpla una condición.

Atención para evitar los búcles infinitos

# Vamos a generar las potencias de 2 menores que 10000,
# sin saber previamente cuántos números son
a = 1
potencias = []

while( a < 10000 ):
    potencias.append(a)
    a = 2*a
    print(a)

print(potencias)

Ejercicio de Programación:

Escriba un programa que imprima los números del 1 al 100, pero que para los múltiplos de 3 imprima Fizz en lugar del número y para los múltiplos de 5 imprima Buzz.

Para números que son múltiplos de 3 y 5 imprima FizzBuzz.

for num in range(1, 100):
    if num % 3 == 0 and num % 5 == 0:
        print('FizzBuzz')
    elif num % 3 == 0:
        print('Fizz')
    elif num % 5 == 0:
        print('Buzz')
    else:
        print(num)

Ejercicio de Programación:

Intente el mismo ejercicio, pero esta vez en lugar de imprimir los números en pantalla almacénelos en un diccionario con las claves 'Fizz', 'Buzz', y 'FizzBuzz'.

Resumen:

• Conoce las operaciones matemáticas básicas y comparadores booleanos.
• Maneja de estructuras de datos list, set, tuple, dict
• Entiende el bloque de código y la indentación.
• Sabe usar las estructuras condicionales if, elif, else
• Puede usar los bucles para iterar en listas y rangos for..in, while

Contributors:

• Juan Carlos Basto Pineda (juan.basto.pineda@gmail.com)
• Diego Rueda