Instalación y primeros pasos
Objetivos
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Instalar Python
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Familiarizarse con el entorno de desarrollo
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Aprender las primeras órdenes y estructuras
Reflexión inicial
Antes de nada, debes mirar bien esta imagen:
http://conectablog.blogspot.com/2010/08/humor-usuarios-e-informaticos.html
Si no quieres que tus alumnos tengan esa imagen de ti ni tú de ellos, es necesario que siempre les hables en un idioma que, no sólo entiendan sino que puedan contrastar, les pueda interesar... El riesgo de caer en dos mundos paralelos es alto cuando estamos hablando de algo tan especializado o donde se pueden perder fácilmente.
En este curso, las cuestiones especializadas las explico con lenguaje más elevado pero siempre las "traduzco" a algo más comprensible. Algo que recomiendo encarecidamente a quien lo vaya a hacer en un aula.
Cuestiones Didácticas
Para enseñar un lenguaje de programación se recomienda seguir una metodología donde, poco a poco, se vayan introduciendo problemas que no se puedan resolver con el conocimiento actual. Una vez que el alumno es consciente de que le falta algo, se le explica la nueva estructura sin hacer referencia a ningún problema en concreto para que sea él quien investigue cómo aplicarla a su caso particular. Con eso conseguimos los siguientes objetivos:
Le queda mucho más clara la razón de ser de esa estructura nueva y es capaz de asociarla a una funcionalidad concreta.
Por otra parte, es recomendable que los alumnos manejen unos pocos programas a los que se les vayan añadiendo funciones y no realizar muchos distintos. Con esto conseguimos que los alumnos:
Repasen con la vista las estructuras del programa cada vez que lo abran para añadirle elementos, eso es importante como repaso.
Es necesario saber leer un programa. Es decir, poder llevar en papel el control de las variables y de la salida por pantalla. Es muy útil a la hora de buscar errores o elegir el valor de ciertas variables. Para trabajar este aspecto podemos realizarlo de dos maneras:
Plantear directamente un programa para ejecutar
Como es natural, el mandarles esta tarea debe ir acompañado de la explicación de los objetivos buscados con esta actividad:
Reducir el tiempo de detección de fallos.
A lo largo de este curso se va a seguir esta metodología. Es tuya la decisión de usarla en un futuro.
Algoritmos
¿Qué es un algoritmo?
Esta pregunta en una clase genera varios problemas, los alumnos no suelen saber qué significa.
Modo avanzado: Un algoritmo es el conjunto de pasos necesarios que, realizados en el orden marcado por el mismo, nos conducirán a la solución del problema.
Modo terrestre: Un algoritmo es una especie de “receta” que nos dice qué debemos hacer y cuándo para realizar algo. Por ejemplo: El algoritmo de freír un huevo sería: “poner aceite en una sartén, calentar el aceite hasta que hierva, cascar el huevo con cuidado, abrir la cáscara encima de la sartén a una altura adecuada, esperar que se fría y sacarlo con una rasera”.
Programar no es sino hacer algoritmos que, posteriormente, se traducen a lenguaje de programación. Es tan importante conocer las órdenes como saber dónde ubicarlas, y quien decide esto último es el algoritmo.
Si se ve la configuración del curso, hay una cantidad de programas que van ilustrando temas del lenguaje y todos tienen la misma configuración:
- Descripción del problema
- Materia nueva
- Algoritmo
- Solución
- Explicación
- Comentarios
Te recomiendo encarecidamente que, una vez leída la descripción y la materia nueva, te esfuerces en obtener el algoritmo y que, una vez obtenido, pases a trabajar con el ordenador y le busques solución; sólo una vez resuelto, o intentado, puedes mirarla. Sin el paso del algoritmo, nadie puede programar y te puedes hacer una idea de la importancia de controlar esto si te digo que hay cursos enteros que sólo se dedican a los algoritmos (puedes buscarlo en internet y verás la oferta que hay). Con ese conocimiento, el traducirlo a uno u otro lenguaje es algo inmediato.
El trabajo del alumno en este curso no se puede controlar de la misma forma que en una clase presencial, es necesario que te tomes tu tiempo para trabajar cada programa. No tiene sentido copiar los programas inmediatamente y ver que funcionan, han sido probados y, aunque pudiera haber alguna mejora, lo hacen.
Al igual que yo lo tuve que hacer en su día, ahora es tu momento de pensar y diseñar algoritmos. No hay otra forma de aprender: El conocimiento y la destreza no admiten atajos al pensamiento y a la práctica.
Instalación
Instalación: Es necesario descargarse el programa de la página web:
Como se puede ver, hay varias versiones con la misma fecha de actualización. Elegid la 3.5.
Una vez descargado ya tenemos todo disponible para desarrollar.
Presentamos los componentes:
El primero es el que usaremos en este curso
IDLE es el editor de Python por defecto. Podríamos utilizar muchos otros pero es simple y no hay que instalar nada más. Perfecto para comenzar.
Python 3.5 es el intérprete… ¡Un segundo! ¿Intérprete? Sí, es el programa que ejecutará las órdenes que le escribamos. Esto tiene sus ventajas e inconvenientes, como veremos a continuación.
El tercero se refiere a manuales. Es importante leerlos si quieres profundizar más de lo que lo hace este curso. Como es comprensible, en 20 horas se puede dar únicamente una visión del lenguaje y resolver unos cuantos ejercicios simples. Controlar este lenguaje supone años de programación continuada.
El cuarto se refiere a documentos de módulos. En este curso no veremos lo que son por falta de tiempo pero son necesarios porque amplían las posibilidades del lenguaje. Todo lo que son operaciones matemáticas complejas, conexión a internet... vienen por esta vía.
Explicación avanzada:
Existen dos tipos de lenguajes: Los que se interpretan y los que se compilan. Sus diferencias se ven en esta tabla:
|Característica|Interpretados|Compilados| |--|--|--| |Resultado|Programa tipo "texto"|Archivo ejecutable, .exe ...| |Privacidad del código|Escasa|Elevada| |Multiplataforma|Sí|No. Sólo funcionará en la plataforma donde se haya compilado| |Velocidad de ejecución|Baja |Alta|
Python es un lenguaje interpretado con un motor muy potente que hace que su velocidad de ejecución sea muy alta y hay varios proyectos para hacer tanto archivos .exe como aplicaciones para Android .apk, el primero funciona bastante bien, el segundo está empezando.
Salimos de la explicación avanzada: Los alumnos rara vez conocen estos problemas y, por tanto, no prestan atención a esto. Convendría dejarles unas pocas ideas claras. Éstas serían:
-
Para ejecutar el programa en cualquier ordenador tienen que instalarle Python antes. La ventaja que tienen es que, si lo instalan en un Mac, un móvil, una tablet... también pueden ejecutarlo allí. Es decir, sus programas funcionarán en cualquier sistema.
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No obstante, este lenguaje puede, usando ciertas herramientas, producir aplicaciones para móvil o PC. Lo que sucede es que no es inmediato.
Presentación del sistema de desarrollo
Presentación del sistema de desarrollo:
Basta con entrar en IDLE, del que hemos hablado antes:
Ésta es la pantalla del intérprete, donde se ejecutarán los programas que hagamos. El salto a las pantallas a las que todos estamos acostumbrados con botones... queda fuera del alcance de este curso, no por dificultad sino por tiempo.
Al ir a File -> New File se abre el editor de texto, que tiene esta pinta:
La ventaja que tiene es que, a partir de esta pantalla, podemos probar nuestro programa fácilmente con Run Module y, al tener un contador de filas, nos dirá dónde hemos cometido los errores, si los hay.
Programa 1
Veamos un primer programa para ver si esto funciona: El famoso “Hola, Mundo”.
Descripción del problema:
Queremos saludar al mundo de la programación en Python sacando por pantalla "Hola, Mundo"
Materia nueva:
print es la orden de sacar por pantalla, puede sacar texto, variables o una combinación de ambas. Si es texto, éste debe ir entrecomillado, si es una variable, no.
Su sintaxis es:
- print ("texto a mostrar") En este caso, sólo mostrará texto
- print (variableamostrar) En este caso, sólo mostrará el valor de la variable
- print("texto a mostrar" + variableamostrar) En este caso mostrará primero el texto y luego la variable.
Para ejecutar los programas, es necesario, una vez escritos, ir a Run y, una vez allí, elegir Run Module.
Solución
Algoritmo:
Mostrar "Hola, Mundo" en pantalla
Solución:
Si todo ha ido bien, ¡Enhorabuena! Ya has dado el mismo primer paso que los más grandes programadores. Si no, bastaría con reinstalar Python, posiblemente habrá habido algún problema al elegir si 32 o 64 bits.
Observa que el propio editor nos ayuda diferenciando mediante colores la función de cada palabra.
Explicación:
print("Hola, Mundo"): Es la orden que hemos nombrado como materia nueva. En este caso tenemos que mostrar un texto, es la primera opción que hemos nombrado de esta orden.
Hola, Mundo es el texto que debe sacar. Por eso está entre comillas, porque tiene que mostrarlo tal cual.
Comentarios:
A veces, como ayuda, en el propio editor sale un texto mientras estamos escribiendo una orden. Es una ayuda que nos indica su sintaxis.
Programa 2
Descripción del problema:
Modificaremos el programa anterior para que nos pregunte el nombre y nos salude de la siguiente forma: "Hola, mengano"
Materia nueva:
Tipos de datos básicos:
Esta materia es necesario darla pero es posible que luego haya que recordarles la existencia de alguno de ellos, sobre todo las booleanas, debido a su escaso uso al principio. De todas formas, sólo se pretende dar una visión general, con programas posteriores se va a ir repasando esto al ir usando los diferentes tipos de variables.
Python 3.5 tiene los siguientes tipos de variables:
Hay más tipos de datos pero, de momento, es mejor no recargar. Con esto podemos ir haciendo varios programas y, por lo pronto, solucionar el que tenemos entre manos.
Respecto a los tipos de variables:
Modo avanzado: Python es un lenguaje fuertemente tipado.
Modo terrestre: Si una variable es de tipo numérico, no se le puede tratar como cadena de caracteres ni booleana. Python no deja mezclar churras con merinas, así que hay que saber qué tipo tiene la variable que estamos usando para cambiárselo si es necesario.
Otros elementos de teoría necesarios:
Para pedir información existe la función: input (“mensaje que se le da al usuario para decirle qué le pedimos”).
Esta función tiene las mismas posibilidades que print respecto a mostrar variables o texto. La diferencia entre las dos es que con print no esperamos respuesta y con input sí, que siempre será una variable tipo Cadena de caracteres.
Para asignarle a una variable esa respuesta, el símbolo de asignación es, como en la vida real, "=".
A diferencia de otros lenguajes de programación, Python no requiere que declaremos las variables con antelación, tan sólo hay que usarlas y él se encarga de todo.
Solución
Algoritmo:
1.- Pedimos el nombre. No sabíamos hacerlo hasta ahora, anteriormente sólo hemos mostrado texto sin esperar respuesta, como la necesitamos, usaremos input .
2.- Anotamos ese nombre. Si estuviéramos hablando con alguien, lo guardaríamos en un trozo de nuestra memoria y asociaríamos su cara a su nombre. El ordenador hace lo mismo pero no puede asociar caras, así que , en vez de asociar su cara, le pone un nombre. No sabíamos hacerlo hasta ahora pero ya conocemos los tipos de variable y cómo se asignan sus valores.
3.- Saludamos con lo que hemos anotado. Eso ya intuimos que será con la orden print porque eso ya sabemos hacerlo.
Solución:
Análisis del programa:
nombre=input("¿Cómo te llamas?") Esta línea es la que hemos empleado para guardar el nombre. En este caso, nombre es una variable a la que se le asigna (por medio de =) lo que escriba el usuario. Input viene del inglés y se traduce como: conjunto de datos que se introducen en un programa o sistema informático. En este caso, input pone al ordenador a la espera de recibir texto del teclado. En resumen, la línea entera guarda lo que el usuario escriba en una variable, que ocupará una parte de memoria del ordenador, y a la que nos podremos referir siempre con ese nombre.
print ("Hola, "+nombre) Como vimos en el programa anterior, la función print puede sacar por pantalla tanto texto como variables o una mezcla de los dos. Éste es el último caso. Observad que hay un espacio detrás de la "," ya que, si no, lo pondría todo junto. El ordenador no sabe lo que queda bien o mal en un texto.
Comentarios:
- No le hemos dicho de qué tipo de variable estamos hablando. Él, por su cuenta, habrá decidido una. Sabemos que será una Cadena de caracteres por venir de una respuesta a un input. La ventaja en Python es que él decide qué tipo de variable utiliza sin que la declaremos y nos ahorra alguna línea que otra. La desventaja es que, para saber de qué tipo es, habrá que preguntarle.
-Debemos elegir los nombres de las variables de forma que nos den una idea de los datos que contienen. Favorecerá la lectura de nuestros programas.
Programa 3
Descripción del problema:
Ahora imaginemos que queremos que queremos modificar el programa anterior para que, una vez preguntado el nombre, si el usario se llama como nosotros, los programadores, le salude de una forma especial: "Eres un figura, mengano". Si no se llama como nosotros, le saludaremos normalmente como antes.
Materia nueva:
Signos de comparación:
Si queremos ver si una variable tiene un valor determinado, mayor, menor... lo normal es usar los signos que usaríamos en matemáticas, aunque hay alguna pequeña sorpresa, y que represento a continuación:
x==y # x es igual a y. Mucho cuidado con esta comparación, se usan dos iguales seguidos.
x!=y # x es distinto de y
El resto son los tradicionales:
x>y # x es mayor que y
x<y # x es menor que y
x>=y # x es mayor o igual que y
x<=y # x es menor o igual que y
Primera estructura de control: If
If viene del inglés y es un condicional que significa si. El lenguaje usa la siguiente sintaxis:
if comparación :
órdenes
elif comparación:
órdenes
else:
órdenesTraduzcamos esto teniendo en cuenta que elif es la abreviatura de else if y que else significa “en otro caso”
Si secumplelacondición:
Haz esto...
En otro caso, si secumpleestaotracondición:
Haz esto
En el caso de no cumplirse nada de lo anterior:
Haz esto
Hay que decir varias cosas:
print("¿Cómo te llamas?")
nombre = input()Solución
Algoritmo:
1.- Pide el nombre y lo anota. Lo sabemos hacer
2.- Compara ese nombre con el nuestro (que se lo habremos dicho en algún lado del programa, veremos varias posibilidades). No lo sabíamos hacer hasta ahora, usaremos la estructura if.
3.- Si coincide, nos saludará de una forma especial, si no, como a todo el mundo. Sabemos hacer la parte del saludo pero, como hay dos formas, intuimos que deberemos ponerle las dos y que elija según el resultado del if.
Solución:
Como puede verse en la salida, se ha ejecutado dos veces, una respondiendo con el nombre especial y otra con otro nombre. Cada vez ha entrado en una parte de la estructura if distinta.
Explicación:
La estructura if es muy simple en este caso, sólo tenemos que distinguir dos posibilidades, por eso únicamente hay if y else.
if nombre=="Jorge": le dice: Si lo que la variable nombre contiene es igual (==) a la palabra (por eso está entrecomillado) "Jorge" entonces sigue lo que te digo tras los dos puntos ":"
else: le dice: Si no se ha cumplido la comparación del if entonces haz lo siguiente a los dos puntos ":".
Comentarios:
Prueba a poner "Jorge", o tu nombre, sin comillas.
Programa 4
Descripción del problema:
Ahora vamos a pedir el nombre y la edad. Si la edad es menor de 25 años, diremos que es un alumno y, si no, que es un profesor. Si la edad es mayor de 65 nos meteremos con él. Como eres tan buen programador y tienes delicadeza con quien usa tus programas (siempre hay que mimar a los usuarios), puedes dirigirte al usuario como quieras pero discriminando si es alumno, profesor o jubilado.
Materia nueva:
En principio no hay, esto es una estructura if. Lo que sí sucede es que hay tres opciones y hay que usar una orden elif.
¡Atención! Un problema que se le puede haber ocurrido a alguien es que 24 es menor que 25 y menor que 65. ¿En qué se fijaría en ese momento? La respuesta es sencilla, si está en un if, irá por orden y, si entra en el primero, automáticamente sale de la estructura sin entrar en el siguiente.
Solución
Algoritmo:
1.- Pido el nombre.
2.- Pido la edad.
3.- Comparo la edad y, si es menor de 25 le digo que estudie.
3.1.- Si es menor de 65 le digo que ponga orden.
3.2.- Si es mayor o igual a 65 le digo que se vaya.
Solución:
¿Qué ha pasado? Sencillamente que quería que vierais un error muy frecuente en programación.
Dijimos que Python era fuertemente tipado y hemos comparado una cadena de caracteres con un número.
Es muy importante conocer la diferencia entre 2 y “2”. El primero es un número y el segundo es un texto. Algo así como 2 y "dos" para nosotros. Si queremos sumar, no podemos usar la palabra “dos”, debemos usar el número.
Rehagamos el programa pero pasando ese “2” a 2. Para ello, existe una función que vamos a usar:
int(textoquequeramoscambiaranúmero) Si queremos enteros
float(textoquequeramoscambiaranúmero) Si queremos decimales
Cambiemos el programa:
Explicación:
edad=int(edad) es algo muy común en programación si no queremos guardar variables de sobra. En estos casos, se realiza primero la parte derecha y luego guarda el resultado en la variable de la izquierda. En este caso, transforma la variable edad en entero y la guarda en el mismo trozo de memoria donde estaba la variable edad original. Huelga decir que ese primer valor que tenía lo ha perdido.
Comentarios:
Como ejercicio, prueba también:
Programa 5
Descripción del problema:
Ahora imaginemos que, en el programa anterior, queremos evitar que pongan una letra en vez de meter un número para evitar fallos y, además, pretendemos seguir preguntándole hasta que lo ponga bien.
Materia nueva:
Para comprobar si puede ser un entero o un decimal, tenemos las siguientes funciones:
cadenaaanalizar.isdigit()
Esta función devuelve True si es un número o False si se trata de texto
Hay muchas funciones más. Para ello es necesario leer los documentos de Python de su página web. Esto queda para quien quiera profundizar.
La siguiente estructura que se va a presentar es la que nos va a permitir hacer algo un número indefinido de veces:
while condición:
ÓrdenesWhile en inglés significa “mientras”. Por tanto, la traducción sería:
Mientras se cumpla la condición:
Haz esto
Observa que se sigue cumpliendo con la identación para el bloque de órdenes.
Solución
Algoritmo:
1.- Pido el nombre
2.- Pido la edad
3.- Compruebo que se puede convertir en número y, si no puede, repito la pregunta hasta que pueda. Hasta ahora no lo sabíamos hacer pero en esta frase tenemos la condición que se debe cumplir para que while haga o no la pregunta.
4.- Comparo la edad y, si es menor de 25 le digo que estudie, si es menor de 65 le digo que ponga orden y si es mayor o igual a 65 le digo que se vaya
Solución:
Explicación:
En este caso, como la orden que he puesto dentro de la estructura while se ejecutará sólo si es cierta y lo que quiero es que lo haga si no es cierta. La he negado con un "not". También se podría haber hecho de otra forma (usando otra variable y una estructura if) pero es un engorro. Toma nota de esta negación porque se usa mucho.
El hecho de poner la pregunta dentro de la estructura while permite que cada vez haya un valor distinto para comparar. Si no das la oportunidad de que el usuario corrija su error con una nueva respuesta, la comparación contenida en while siempre valdrá lo mismo y tendrás un fantástico bucle infinito. Realmente ningún programador puede considerarse tal sin haber realizado varios en su vida. Al final se les pilla cariño, es más emocionante si lo haces en un servidor y puedes tirar tu web y la de todos los que estén alojados allí, pero en un ordenador también es entrañable. Es broma, es deseable que no te pase pero es inevitable.
La idea del bucle infinito sería:
while not edad.isdigit():
print ("No has puesto un número")En este caso, si edad no es un dígito, entra en el bucle while pero print no pregunta y edad seguirá sin serlo para cuando vuelva a while y, así, indefinidamente. El flujo es: while - Comparación - Verdadero - print - while - Comparación - Verdadero - ...
De la forma que lo hemos puesto: while - Comparación - Verdadero - input - Nuevo valor de edad - while - Comparación - Verdadero o falso ya que edad ahora es distinto, le hemos dado al usuario una oportunidad de verdad - ...
Comentarios:
Realiza un bucle infinito: Cambia el input de la solución por un print, al que habrá que quitarle la variable que precedía al input.
La forma de salir de algo así es, si no te avisa y no te permite cancelarlo cerrando el intérprete, como siempre en el mundo de la informática: Ctrl+Alt+Supr
Programa 6
Descripción del problema:
Vamos a realizar una de las muchas variaciones que se pueden hacerle al programa anterior, por ejemplo, contar las veces que se ha preguntado la edad y decírselas al usuario.
Materia nueva:
Convertir un número en texto se realiza con la orden:
str(númeroaconvertir)
En realidad, no sólo convierte números sino un montón de cosas más. De momento lo emplearemos con números pero os adelanto que lo volveremos a ver.
Los contadores son variables que almacenan un número que lleva la cuenta de algún proceso... Hay estructuras que veremos un poco más adelante que no pueden existir sin ellos. De momento, quedaos con que es una función tan común para una variable que se le denota de una forma propia.
Solución
Algoritmo:
1.- Pido el nombre
2.- Pido la edad
3.- Compruebo que se puede convertir en número y, si no puede, repito la pregunta hasta que pueda. Voy guardando en una variable las veces que hago esto.
4.- Le digo las veces que se lo he preguntado. Como debo convertir el número en texto para sacarlo por pantalla, usaré str(variable).
5.- Comparo la edad y, si es menor de 25 le digo que estudie.
5.1.- Si es menor de 65 le digo que ponga orden.
5.2.- Si es mayor o igual a 65 le digo que se vaya.
Solución:
Explicación:
Recuerda que veces=veces+1 consiste en que el ordenador hace la parte derecha antes y la guarda como la variable de la izquierda. No hagas el cálculo matemático y despejes: 0=1. Sabes que se tiene que leer:
La nueva veces es igual a la antigua veces más uno
Comentarios:
Quedan como ejercicios:
Probar a mostrar el número de veces sin haber transformado la variable en texto.