Computación y Robótica 3º ESO - Tema 4.-Introducción a la programación con Python

 Tema 4.-Introducción a la programación con Python

ÍNDICE

1. Introducción a la programación con Python 1.1 ¿Qué es Python?

2. Instalación y configuración 2.1 Instalación de Python 2.2 Entornos de desarrollo integrado (IDE) 2.3 Primeros pasos en el IDE

3. Fundamentos de la programación con Python 3.1 Variables 3.2 Tipos de datos 3.3 Operadores 3.4 Estructuras de control 3.4.1 Estructuras de decisión (if/else) 3.4.2 Estructuras de repetición (while/for) 3.5 Funciones 3.6 Listas y tuplas

4. Programación orientada a objetos con Python 4.1 ¿Qué es la programación orientada a objetos? 4.2 Clases y objetos 4.3 Herencia 4.4 Polimorfismo 4.5 Ejemplo de programación orientada a objetos en Python

5. Aplicaciones prácticas 5.1 Programación de videojuegos 5.2 Automatización de tareas 5.3 Análisis de datos 5.4 Programación web

6. Recursos y herramientas adicionales 6.1 Tutoriales y documentación en línea 6.2 Comunidades de programadores 6.3 Plataformas de aprendizaje en línea

7. Conclusiones y próximos pasos 7.1 Resumen de los conceptos clave 7.2 Siguientes pasos para seguir aprendiendo 7.3 Importancia de la programación en el mundo actual.

1.- Introducción a la programación con Python

    1.1.-¿Qué es Python?

    Python es un lenguaje de programación de alto nivel que se ha vuelto muy popular en los últimos años debido a su facilidad de aprendizaje y su amplia gama de aplicaciones. Es utilizado en áreas tan diversas como la programación web, el análisis de datos, la inteligencia artificial, la automatización de tareas y la programación de videojuegos, entre otras.

    La sintaxis de Python es simple y legible, lo que lo hace ideal para aquellos que están aprendiendo a programar por primera vez. Además, la comunidad de desarrolladores de Python es muy activa, lo que significa que hay una gran cantidad de recursos y herramientas disponibles para ayudar a los programadores novatos a aprender y a mejorar sus habilidades.

    Si eres nuevo en la programación, Python es un gran lugar para comenzar. Con un poco de dedicación y práctica, puedes aprender los fundamentos de la programación y comenzar a crear tus propios programas en poco tiempo.

2.- Instalación y configuración de Python

La instalación y configuración de Python puede variar ligeramente dependiendo del sistema operativo que estés usando. A continuación te muestro los pasos básicos para instalar y configurar Python en Windows, macOS y Linux.

Windows

1. Descarga la última versión de Python desde el sitio web oficial (https://www.python.org/downloads/windows/)
2. Ejecuta el archivo de instalación y sigue las instrucciones del asistente.
   
3. Selecciona la opción "Agregar Python a la variable de entorno PATH" durante la instalación para que puedas usar Python desde cualquier ubicación en tu sistema.
4. 
   Una vez que se complete la instalación, puedes verificar que Python esté correctamente instalado abriendo la línea de comandos de Windows y escribiendo "python". Si todo está configurado correctamente, deberías ver la versión de Python instalada.

macOS

1. Abre el terminal de macOS.
2. Si no tienes Homebrew instalado, instálalo siguiendo las instrucciones en su sitio web oficial (https://brew.sh/).
3. Ejecuta el siguiente comando en la terminal: brew install python.
4. Una vez que se complete la instalación, puedes verificar que Python esté correctamente instalado escribiendo "python" en la terminal. Si todo está configurado correctamente, deberías ver la versión de Python instalada.

Linux

1. Abre una terminal y escribe el siguiente comando: sudo apt-get update
2. Después de actualizar, escribe el siguiente comando:
   
   sudo apt-get install python3.
3. Una vez que se complete la instalación, puedes verificar que Python esté correctamente instalado escribiendo "python" en la terminal. Si todo está configurado correctamente, deberías ver la versión de Python instalada.
   

    Ten en cuenta que estos son solo los pasos básicos para instalar Python. Dependiendo de tus necesidades, es posible que necesites instalar y configurar otras herramientas o bibliotecas específicas de Python.

2.2 Entornos de desarrollo integrado (IDE)

Python es un lenguaje de programación muy popular y cuenta con una gran cantidad de entornos de desarrollo integrado (IDE, por sus siglas en inglés) y editores de texto que puedes utilizar para escribir, depurar y ejecutar tus programas. A continuación te muestro algunos de los entornos de desarrollo más utilizados en Python:

1. 
   PyCharm: Es un IDE muy popular desarrollado por JetBrains que cuenta con una amplia gama de herramientas y características para desarrollar, depurar y ejecutar aplicaciones de Python. Es una opción muy completa para desarrolladores profesionales, aunque también es muy útil para principiantes.
   

2. 
   Visual Studio Code: Es un editor de código gratuito y de código abierto desarrollado por Microsoft que cuenta con una gran cantidad de extensiones para trabajar con Python y otros lenguajes de programación. Es una excelente opción para aquellos que buscan un editor de texto ligero pero con muchas características y funcionalidades.
   

3. 
   Spyder: Es un IDE especializado en el análisis de datos y la ciencia de datos que cuenta con una gran cantidad de herramientas y bibliotecas integradas para el análisis de datos. Es una excelente opción para aquellos que se enfocan en el análisis de datos y la visualización de información.
   

4. 
   Jupyter Notebook: Es una aplicación web interactiva que permite crear y compartir documentos que contienen código, ecuaciones, visualizaciones y texto. Es muy útil para el análisis de datos y la visualización de información, y se utiliza en muchas áreas de investigación y ciencia.
   

5. 
   IDLE: Es el entorno de desarrollo integrado que viene incluido con la instalación de Python. Es una opción básica pero funcional para aquellos que comienzan a programar en Python, ya que cuenta con las funcionalidades necesarias para escribir, ejecutar y depurar programas en Python.
   

Ten en cuenta que esta es solo una lista parcial de los entornos de desarrollo más populares en Python. Hay muchas otras opciones disponibles que pueden ser igualmente efectivas para tu flujo de trabajo y necesidades específicas.

2.3 Primeros pasos en el IDE

    Una vez que hayas instalado y configurado el entorno de desarrollo de Python que hayas elegido, los primeros pasos que puedes seguir en el IDE para comenzar a programar en Python son:

1. Crear un nuevo archivo: Abre el IDE y crea un nuevo archivo en blanco. En la mayoría de los IDEs puedes hacer esto haciendo clic en "Archivo" y luego en "Nuevo archivo" o mediante el atajo de teclado "Ctrl+N" (en Windows) o "Command+N" (en Mac).

2. Escribir tu primer programa: Escribe tu primer programa en Python. Por ejemplo, puedes comenzar con algo simple, como imprimir un mensaje en la pantalla. Para hacerlo, escribe la siguiente línea de código:

python
print("¡Hola, mundo!")

3. Ejecutar el programa: Una vez que hayas escrito el programa, guárdalo y luego ejecútalo. En la mayoría de los IDEs puedes hacer esto haciendo clic en "Ejecutar" y luego en "Ejecutar archivo" o mediante el atajo de teclado "F5". Verás el mensaje "¡Hola, mundo!" impreso en la pantalla.

4. Explorar la sintaxis de Python: Para seguir aprendiendo, puedes explorar la sintaxis de Python. Python es un lenguaje de programación fácil de leer y escribir, pero también tiene reglas y convenciones específicas. Puedes encontrar recursos en línea para aprender la sintaxis de Python o consultar la documentación oficial de Python.

5. Seguir practicando: A medida que te sientas más cómodo con la sintaxis de Python, puedes seguir practicando con programas más complejos y retos más desafiantes. La práctica es fundamental para convertirse en un programador experimentado, así que no te desanimes si te encuentras con problemas en el camino.

3.-Fundamentos de la programación con Python

Los fundamentos de la programación con Python incluyen:

1. 
   Sintaxis de Python: La sintaxis de Python es fácil de leer y escribir, lo que la hace ideal para principiantes en la programación. Los programas de Python se escriben en archivos de texto plano con extensión ".py" y los bloques de código se identifican mediante la indentación.
   

2. 
   Variables: Las variables son elementos fundamentales de la programación y en Python se utilizan para almacenar datos. En Python no se requiere declarar el tipo de variable, ya que Python es un lenguaje de programación dinámico.
   

3. 
   Tipos de datos: Python tiene varios tipos de datos, como enteros, flotantes, cadenas y booleanos. Es importante comprender los tipos de datos y cómo trabajar con ellos en Python.
   

4. 
   Estructuras de control de flujo: Las estructuras de control de flujo en Python incluyen if/else, for, while, try/except, entre otras. Estas estructuras permiten controlar el flujo de un programa y tomar decisiones en función de ciertas condiciones.
   

5. 
   Funciones: Las funciones en Python son bloques de código que se pueden llamar y reutilizar en diferentes partes del programa. Las funciones ayudan a organizar el código y a evitar la repetición de código.
   

6. Módulos: Python tiene una gran cantidad de módulos predefinidos que pueden ser importados y utilizados en un programa. Los módulos son colecciones de funciones y herramientas que se pueden utilizar para tareas específicas.
   

   

7. 
   Estructuras de datos: Python tiene varias estructuras de datos, como listas, tuplas y diccionarios, que se pueden utilizar para almacenar y manipular datos.
   
   

Estos son solo algunos de los fundamentos de la programación con Python, pero son importantes para comprender antes de comenzar a escribir programas en Python.

3.1 Variables en Python

    En Python, hay varios tipos de variables que se pueden utilizar en un programa. Algunos de los tipos de variables más comunes son:

1. Enteros (int): Variables que representan números enteros, positivos o negativos, sin decimales.

Ejemplo:

makefile
x = 5
y = -10

2. Flotantes (float): Variables que representan números con decimales.

Ejemplo:

css
a = 3.14
b = 2.71828

3. Cadenas de caracteres (str): Variables que representan texto o una secuencia de caracteres.

Ejemplo:

makefile
mensaje = "Hola mundo"

4. Booleanas (bool): Variables que representan valores booleanos, es decir, verdadero (True) o falso (False).

Ejemplo:

python
valor1 = True
valor2 = False

5. Listas (list): Variables que pueden contener una secuencia de valores, como números, cadenas de caracteres u otras variables.

Ejemplo:

css
mi_lista = [1, 2, 3, "cuatro"]

6. Tuplas (tuple): Variables similares a las listas, pero que no pueden modificarse una vez que se han creado.

Ejemplo:

makefile
mi_tupla = (1, 2, 3, "cuatro")

7. Diccionarios (dict): Variables que permiten almacenar pares clave-valor, donde cada valor se accede mediante su clave correspondiente.

Ejemplo:

makefile
mi_dict = {"nombre": "Juan", "edad": 30, "ciudad": "Madrid"}

Estos son solo algunos de los tipos de variables que se pueden utilizar en Python.

3.2 Otros tipos de datos en Python

    Tambieén podemos tener otros tipos de datos como:

8. Conjuntos (set): Representan una colección desordenada de elementos únicos.

Ejemplo:

makefile
mi_set = {1, 2, 3, "cuatro"}

9. Bytes y bytesarrays (bytes y bytearray): Representan una secuencia de bytes.

Ejemplo:

makefile
mis_bytes = b"hola"
mis_bytearray = bytearray(b"mundo")

Estos son otros tipos de datos que se pueden utilizar en Python.

3.3.- Operadores en Python

    En Python, existen varios tipos de operadores que se pueden utilizar en un programa. Algunos de los tipos de operadores más comunes son:

1. Operadores aritméticos: Se utilizan para realizar operaciones matemáticas básicas.

Ejemplo:

makefile
x = 5
y = 3 
# Suma
z = x + y    # z es igual a 8 
# Resta
z = x - y    # z es igual a 2 
# Multiplicación
z = x * y    # z es igual a 15 
# División
z = x / y    # z es igual a 1.6666666666666667 
# División entera
z = x // y   # z es igual a 1 
# Módulo
z = x % y    # z es igual a 2 
# Potencia
z = x ** y   # z es igual a 125

2. Operadores de comparación: Se utilizan para comparar dos valores y devuelven un valor booleano (True o False).

Ejemplo:

makefile
x = 5
y = 3 
# Igualdad
z = x == y    # z es igual a False 
# Desigualdad
z = x != y    # z es igual a True 
# Mayor que
z = x > y     # z es igual a True 
# Menor que
z = x < y     # z es igual a False 
# Mayor o igual que
z = x >= y    # z es igual a True 
# Menor o igual que
z = x <= y    # z es igual a False

3. Operadores lógicos: Se utilizan para combinar valores booleanos y devolver un valor booleano.

Ejemplo:

makefile
x = True
y = False 
# And
z = x and y    # z es igual a False 
# Or
z = x or y     # z es igual a True 
# Not
z = not x      # z es igual a False

4. Operadores de identidad: Se utilizan para comparar la identidad de dos objetos.

Ejemplo:

python
x = [1, 2, 3]
y = [1, 2, 3]
z = x 
# is 
print(x is y)   # False 
print(x is z)   # True

# 
is not 
print(x is not y)   # True 
print(x is not z)   # False

5. Operadores de pertenencia: Se utilizan para comprobar si un valor está presente en una secuencia.

Ejemplo:

python
x = [1, 2, 3] 
# in 
print(2 in x)   # True 
print(4 in x)   # False 
# not in 
print(2 not in x)   # False 
print(4 not in x)   # True

Estos son solo algunos de los tipos de operadores que se pueden utilizar en Python.

3.4 Estructuras de control en Python

    En Python, existen varias estructuras de control que se pueden utilizar para controlar el flujo de ejecución de un programa. Algunas de las estructuras de control más comunes son:

1. Estructura de control if: Se utiliza para ejecutar un bloque de código si se cumple una condición.

Ejemplo:

python
x = 5 
if x > 0: 
    print("x es mayor que cero") 
else: 
    print("x es menor o igual que cero")

2. Estructura de control for: Se utiliza para iterar sobre una secuencia de elementos.

Ejemplo:

css
frutas = ["manzana", "banana", "cereza"] 
 for fruta in frutas: 
    print(fruta)

3. Estructura de control while: Se utiliza para ejecutar un bloque de código mientras se cumple una condición.

Ejemplo:

python
x = 0 
while x < 5: 
    print(x) 
     x += 1

4. Estructura de control try-except: Se utiliza para manejar excepciones y errores en un bloque de código.

Ejemplo:

python
try: 
    x = int(input("Introduce un número: ")) 
    y = 5 / x 
    print("El resultado es:", y) 
except ZeroDivisionError: 
    print("No se puede dividir entre cero") 
except ValueError: 
    print("Debes introducir un número")

5. Estructura de control break: Se utiliza para salir de un bucle de forma prematura.

Ejemplo:

python
frutas = ["manzana", "banana", "cereza"] 
for fruta in frutas: 
    if fruta == "banana": 
        break 
    print(fruta)

6. Estructura de control continue: Se utiliza para saltar a la siguiente iteración de un bucle.

Ejemplo:

python
frutas = ["manzana", "banana", "cereza"] 
for fruta in frutas: 
    if fruta == "banana": 
        continue 
    print(fruta)

Estas son solo algunas de las estructuras de control que se pueden utilizar en Python.

Entorno de programación Thonny para Python. Sitio web oficial.

¿Qué es Thonny?

Thonny es un entorno de desarrollo integrado (IDE) diseñado específicamente para programadores Python. Su objetivo principal es hacer que la programación en Python sea más accesible para principiantes y, al mismo tiempo, proporcionar las herramientas necesarias para programadores más experimentados.

Manual de Python para ESO y Bachillerato

Este es un manual de iniciación a Python con el entorno de programación Thonny.

Ejercicio 1: Cálculo del espacio recorrido por un vehículo

Ejercicio 2: Saludo

Ejercicio 3: Cálculo de la media de varias notas

Ejercicio 4: Cálculo de los divisores de un número. Si el numero solo es divisible entre 1 y entre si mismo, se trata de un número primo.

Ejercicio 5: Cálculo de los divisores de un número con recuento del tiempo transcurrido:

Ejercicio 6: La función "Es_primo" para saber si un número es primo:

Ejercicio 7: Cálculo de la tabla de multiplicar de un número:

Ejercicio 8: Cálculo del índice de masa corporal en función de la edad:

Una medida de la obesidad se determina mediante el índice de masa corporal (IMC), que se calcula dividiendo los kilogramos de peso por el cuadrado de la estatura en metros (IMC = peso (kg)/ [estatura (m)]2.

print('Este programa calcula el índice de masa corporal IMC')

altura=input('Introduce tu estatura en centímetros: ')

altura=eval(altura)

peso=input('Introduce tu peso en kilos: ')

peso=eval(peso)

imc=peso/((altura/100)**2)

imc=float(imc)

print('El IMC es: ',imc)

if imc<18.5:

    print('Tu peso es inferior al normal')

if imc>18.5 and imc<24.9:

    print('Tu peso es normal')

if imc>25 and imc<29.9:

    print('Tu peso es superior al normal')

if imc>30:

    print('Obesidad')    

Ejercicio 9: Cálculo de la raiz cuadrada

Ejercicio 10: Cálculo del máximo común múltiplo y mínimo común divisor:

Ejercicio 11: Cálculo de la fecha y hora

Ejercicio 11: Cálculo de la diagonal y el área de un cuadrado

Ejercicio 12: Realiza un programa que genere 6 números aleatorios entre 1 y 49. Como el juego de la primitiva.