Aprender Python desde cero: conceptos básicos de programación

La programación se ha convertido en una habilidad altamente valorada en el mundo digital de hoy en día. Ya sea que estés interesado en desarrollar software, aplicaciones web, herramientas de análisis de datos o simplemente quieras aprender una nueva habilidad, aprender a programar puede ser una experiencia emocionante y gratificante. Si eres nuevo en la programación, es posible que te sientas abrumado por la variedad de lenguajes de programación disponibles y no sepas por dónde empezar. Sin embargo, hay un lenguaje de programación que es especialmente adecuado para los principiantes: Python. Python es un lenguaje de programación fácil de aprender, pero lo suficientemente potente como para desarrollar aplicaciones y herramientas complejas. En esta entrada, te guiaré a través de los conceptos básicos de la programación en Python para que puedas comenzar a escribir tu propio código en poco tiempo.

¿Qué es Python?

Pero a todo esto, ¿Qué es python?, bueno, es un lenguaje de programación interpretado y de alto nivel que fue desarrollado a finales de los años 80 por el programador holandés Guido van Rossum. La idea detrás de Python era crear un lenguaje de programación fácil de leer y entender, con una sintaxis limpia y simple, que pudiera utilizarse para una amplia variedad de tareas de programación. El nombre Python fue elegido por Rossum en homenaje al grupo humorístico británico Monty Python, del que era fanático.

Desde su lanzamiento inicial, Python ha evolucionado y se ha convertido en uno de los lenguajes de programación más populares y utilizados en el mundo, especialmente en la ciencia de datos, el aprendizaje automático y la inteligencia artificial. Python es conocido por su facilidad de uso y su capacidad para escribir programas en pocas líneas de código, lo que lo hace ideal para proyectos pequeños y grandes por igual.

Una de las principales ventajas de Python es su gran cantidad de bibliotecas y módulos especializados, que facilitan la implementación de tareas específicas de programación. Algunas de las bibliotecas más populares incluyen NumPy, pandas, Matplotlib y TensorFlow, que se utilizan en el análisis de datos, la visualización y el aprendizaje automático.

Python es un lenguaje de programación versátil, fácil de aprender y popular, que es adecuado para una amplia variedad de proyectos y aplicaciones. Con su sintaxis limpia y su gran cantidad de bibliotecas, Python es una herramienta potente para los programadores de todos los niveles.

¿Qué se requiere instalar para poder ejecutar python y comenzar ya a programar?

Si has decidido que Python es el lenguaje de programación adecuado para ti, es importante que prepares tu equipo para comenzar a programar. Para ello, necesitarás instalar Python y un entorno de desarrollo integrado (IDE) en tu ordenador.

Instalar Python es bastante sencillo, ya que el sitio web oficial de Python ofrece un archivo ejecutable que puedes descargar e instalar en tu sistema operativo. Una vez que se complete la instalación, podrás abrir la línea de comandos en tu ordenador y comenzar a escribir código Python.

Sin embargo, es posible que desees utilizar un IDE para programar en Python. Los IDEs son herramientas de software que proporcionan un ambiente de programación integrado y simplificado, con características como la resaltación de sintaxis, la depuración, el autocompletado y la integración con sistemas de control de versiones. Hay una gran variedad de IDEs disponibles para Python, desde opciones de código abierto cómo Atom, Visual Studio Code, hasta IDEs comerciales como PyCharm.

La elección del IDE dependerá en gran medida de tus necesidades y preferencias personales. Si estás interesado en aprender Python y no quieres invertir en un IDE comercial, puedes empezar con una opción de código abierto como Visual Studio Code, que es fácil de instalar y utilizar. Por otro lado, si estás trabajando en proyectos más grandes y complejos, es posible que desees invertir en una herramienta de pago como PyCharm, que ofrece una amplia variedad de características para la programación en Python.

Para prepararte para programar en Python, necesitarás instalar Python y un IDE en tu ordenador. Hay muchas opciones de IDE disponibles, desde opciones de código abierto hasta herramientas comerciales, por lo que deberás elegir la que mejor se adapte a tus necesidades. Con la instalación de Python y el IDE, estarás listo para comenzar a escribir código Python y explorar todo lo que este lenguaje de programación tiene para ofrecer.

Los fundamentos de la programación: variables, operadores, expresiones y estructuras de control de flujo

Continuando con el tema de preparación para programar en Python, una vez que tengas instalado Python y un IDE en tu ordenador, es importante comprender los fundamentos de la programación en Python. En esta sección, te explicaremos los conceptos básicos de la programación en Python, desde variables y operadores hasta estructuras de control de flujo.

Las variables

Comenzaremos explicando las variables, que son contenedores de datos que se utilizan para almacenar información en un programa. Las variables pueden contener diferentes tipos de datos, como números, cadenas de texto o valores booleanos, y se utilizan para realizar cálculos y tomar decisiones en un programa.

En Python, se pueden definir variables mediante una asignación, utilizando el signo igual (=) para asignar un valor a la variable. Por ejemplo, si queremos asignar el valor de 5 a una variable llamada “x”, podemos hacerlo de la siguiente manera:

x = 5

Python es un lenguaje de programación con tipado dinámico, lo que significa que no es necesario declarar el tipo de variable al definirla. El tipo de variable se determina automáticamente en función del valor que se le asigna. A continuación, te mostramos algunos ejemplos de diferentes tipos de variables en Python:

• Enteros (int): Variables que almacenan números enteros. Ejemplo:

edad = 25

• Flotantes (float): Variables que almacenan números con decimales. Ejemplo:

precio = 4.99

• Cadenas de texto (str): Variables que almacenan texto. Ejemplo:

nombre = "Ana"

• Booleanas (bool): Variables que almacenan valores booleanos (Verdadero o Falso). Ejemplo:

es_mayor_de_edad = True

• Listas (list): Variables que almacenan una colección de elementos. Ejemplo

numeros = [1, 2, 3, 4, 5]

• Tuplas (tuple): Variables que almacenan una colección inmutable de elementos. Ejemplo:

colores = ("rojo", "verde", "azul")

• Diccionarios (dict): Variables que almacenan una colección de pares clave-valor. Ejemplo:

persona = {"nombre": "Juan", "edad": 30, "ciudad": "México"}

Tal como lo muestran estos ejemplos, en Python se pueden definir variables asignándoles un valor utilizando el signo igual (=). Los tipos de variables incluyen enteros, flotantes, cadenas de texto, booleanos, listas, tuplas y diccionarios, entre otros. Es importante tener en cuenta que Python es un lenguaje de tipado dinámico, lo que significa que el tipo de variable se determina automáticamente en función del valor que se le asigna.

Los operadores

Además de las variables, otro concepto básico para comenzar a programar en python es el de los operadores. Se tratan de símbolos utilizados para realizar cálculos y comparaciones . Estos son algunos de los tipos de operadoes disponibles en python:

1. Operadores aritméticos: Realizan operaciones matemáticas básicas.
   • Suma (+): a + b
   • Resta (-): a - b
   • Multiplicación (*): a * b
   • División (/): a / b
   • División entera (//): a // b
   • Módulo (resto) (%): a % b
   • Exponente (**): a ** b
2. Operadores de comparación: Comparan dos valores y devuelven un valor booleano (True o False).
   • Igual (==): a == b
   • Diferente (!=): a != b
   • Mayor que (>): a > b
   • Menor que (<): a < b
   • Mayor o igual que (>=): a >= b
   • Menor o igual que (<=): a <= b
3. Operadores lógicos: Realizan operaciones lógicas (AND, OR, NOT) entre expresiones booleanas.
   • AND (and): (a > b) and (c > d)
   • OR (or): (a > b) or (c > d)
   • NOT (not): not (a > b)
4. Operadores de asignación: Asignan valores a las variables.
   • Asignación (=): a = 5
   • Asignación con suma (+=): a += 5 (equivalente a a = a + 5)
   • Asignación con resta (-=): a -= 5 (equivalente a a = a - 5)
   • Asignación con multiplicación (*=): a *= 5 (equivalente a a = a * 5)
   • Asignación con división (/=): a /= 5 (equivalente a a = a / 5)
   • Asignación con división entera (//=): a //= 5 (equivalente a a = a // 5)
   • Asignación con módulo (%=): a %= 5 (equivalente a a = a % 5)
   • Asignación con exponente (**=): a **= 5 (equivalente a a = a ** 5)
5. Operadores de membresía: Verifican si un elemento está presente en una secuencia (como listas, tuplas o cadenas de texto).
   • in: elemento in lista
   • not in: elemento not in lista
6. Operadores de identidad: Comparan la identidad de dos objetos (si son el mismo objeto en la memoria).
   • is: a is b
   • is not: a is not b

Estos son algunos de los tipos de operadores más utilizados en Python, y pueden combinarse para crear expresiones más complejas y realizar operaciones avanzadas.

Las expresiones

Ya que conocemos las variables y los operadores, el siguiente tema necesario en nuestro camino para aprender los conceptos básicos de programación es el de las expresiones. Estas son combinaciones de variables y operadores que se utilizan para realizar cálculos en un programa. Las expresiones pueden ser simples o complejas, dependiendo de la cantidad de variables y operadores involucrados. A continuación te mostramos algunos ejemplos:

Expresiones aritméticas:

Las expresiones aritméticas son combinaciones de valores numéricos, variables y operadores aritméticos que producen un resultado numérico. Por ejemplo:

suma = 5 + 3
producto = 4 * 7
cociente = 10 / 3
residuo = 10 % 3
potencia = 2 ** 3

Expresiones de comparación:

Las expresiones de comparación comparan dos valores utilizando operadores de comparación y devuelven un valor booleano (True o False). Estas expresiones se utilizan comúnmente en condiciones, como en la estructura if:

if x > y:
    print("x es mayor que y")
elif x < y:
    print("x es menor que y")
else:
    print("x es igual a y")

Expresiones lógicas:

Las expresiones lógicas combinan expresiones booleanas utilizando operadores lógicos. Se utilizan para evaluar condiciones más complejas:

if (x > 0) and (y > 0):
    print("x e y son mayores que 0")

if (x > 10) or (y > 10):
    print("Al menos uno de los valores, x o y, es mayor que 10")

if not (x == y):
    print("x no es igual a y")

Expresiones de asignación:

Las expresiones de asignación se utilizan para asignar un valor a una variable o para actualizar su valor utilizando operadores de asignación:

contador = 0
contador += 1
contador -= 1
contador *= 2
contador /= 2

Expresiones de membresía e identidad:

Estas expresiones se utilizan para verificar si un elemento está presente en una secuencia o si dos objetos son el mismo objeto en la memoria:

lista = [1, 2, 3, 4, 5]

if 3 in lista:
    print("3 está en la lista")

if 6 not in lista:
    print("6 no está en la lista")

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = a

if a is not b:
    print("a y b no son el mismo objeto en la memoria")

if a is c:
    print("a y c son el mismo objeto en la memoria")

En resumen, las expresiones en Python son combinaciones de valores, variables y operadores que se evalúan para producir un resultado. Estas expresiones se utilizan en diferentes contextos dentro de un programa y se basan en los diferentes tipos de operadores disponibles en Python.

Las estructuras de control de flujo

Las estructuras de flujo de control en Python permiten modificar el orden en que se ejecutan las instrucciones de un programa. Estas estructuras utilizan expresiones basadas en los operadores mencionados anteriormente para tomar decisiones y controlar el flujo del programa. Hay tres tipos principales de estructuras de control de flujo en Python: condicionales, bucles y control de excepciones.

Condicionales:

La estructura condicional if, elif y else se utiliza para ejecutar bloques de código basados en condiciones específicas. Estas condiciones suelen ser expresiones de comparación o expresiones lógicas.

Ejemplo:

edad = 18

if edad < 18:
    print("Menor de edad")
elif edad >= 18 and edad < 65:
    print("Adulto")
else:
    print("Adulto mayor")

Bucles

Los bucles permiten repetir bloques de código un número determinado de veces o mientras se cumpla una condición específica. Hay dos tipos principales de bucles en Python: for y while.

• Bucle for: Se utiliza para iterar sobre una secuencia (como una lista, tupla, conjunto o cadena) y ejecutar un bloque de código para cada elemento en la secuencia. Ejemplo:

numeros = [1, 2, 3, 4, 5]

for numero in numeros:
    print(numero * 2)

• Bucle while: Se ejecuta mientras se cumpla una condición específica. Ejemplo:

contador = 0

while contador < 5:
    print(contador)
    contador += 1

También es posible utilizar las instrucciones de control de bucle break y continue:

break: Interrumpe el bucle y sale de él.

numeros = [1, 2, 3, -1, 4, 5]

for numero in numeros:
    if numero < 0:
        print("Se encontró un número negativo:", numero)
        break
    print(numero)

continue: Salta a la siguiente iteración del bucle sin ejecutar el resto del bloque de código actual.

numeros = [1, 2, 3, -1, 4, 5]

for numero in numeros:
    if numero < 0:
        print("Omitiendo número negativo:", numero)
        continue
    print(numero)

Control de excepciones:

Python utiliza estructuras de control de flujo para manejar excepciones o errores que pueden ocurrir durante la ejecución de un programa. La estructura try, except, finally y else se utiliza para atrapar, manejar y limpiar después de la ejecución de bloques de código que pueden generar excepciones.

Ejemplo:

try:
    resultado = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("No se puede dividir por cero")
else:
    print("La división se realizó correctamente")
finally:
    print("Bloque de limpieza")

Las estructuras de flujo de control en Python son fundamentales para controlar el orden de ejecución de las instrucciones de un programa. Estas estructuras, como los condicionales, bucles y control de excepciones, utilizan expresiones basadas en los operadores mencionados anteriormente para tomar decisiones y guiar el flujo del programa.

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¡Domina la programación en Python!

Ahora cuentas con una sólida introducción a los conceptos básicos de la programación en Python. Desde la instalación del lenguaje hasta la descripción de operadores, expresiones y estructuras de control de flujo, estos fundamentos proporcionan una base sólida para quienes buscan aprender Python desde cero. A medida que continúes explorando y aplicando estos conceptos, te sentirás cada vez más seguro en tus habilidades como programador de Python. No olvides practicar y experimentar con ejemplos de código para reforzar lo aprendido y descubrir nuevas posibilidades. ¡Adelante y sigue aprendiendo, el fascinante mundo de la programación en Python te espera! No te olvides revisar las siguientes entradas.