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Principios de Python
1. Introducción a Python
En este módulo se abordarán las siguientes interrogantes
¿Qué es Python?
¿Qué es un lenguaje interpretado o compilado?
¿Cómo se ejecutan programas escritos en Python?
¿Qué ambientes de desarrollo se pueden utilizar para crear programas en Python?
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Introducción
Python es un lenguaje de programación de alto nivel y orientado a objetos, que utiliza estructuras de datos internas que facilitan el desarrollo de programas, lo que lo hace un lenguaje muy versátil y apto para la rápida creación de aplicaciones. Otra de sus principales características es la modularidad y extensibilidad del lenguaje, con lo que es relativamente simple agregar funcionalidad nueva a programas ya existentes. Además, la sintaxis que utiliza es simple y facilita la legibilidad del código fuente.
En los últimos años, la popularidad de Python se ha incrementado, y podremos encontrar un diverso número de aplicaciones desarrolladas en este lenguaje: simples programas de scripting para la automatización de tareas, aplicaciones web, procesamiento de datos (ciencia de datos), domótica, entre otros.
Python es un lenguaje interpretado, lo que significa que existe un programa intermedio (a este programa lo llamaremos el intérprete) que toma un archivo de código fuente -las instrucciones- y lo ejecuta línea por línea. En contraste, un lenguaje compilado realiza un proceso mediante el cual convierte el código fuente en instrucciones de bajo nivel que se ejecutan directamente en el procesador de principio a fin. El código compilado solamente puede correr en la plataforma de hardware específica para la que fue programado. Por ejemplo, si se compiló un programa bajo una arquitectura Intel x86-64, solamente equipos que tengan ese tipo de procesador podrán ejecutar el programa, no podrá correr en un sistema ARM. Mientras tanto, los lenguajes interpretados pueden ejecutarse en cualquier plataforma mientras se encuentre instalado el intérprete, lo que permite una mayor portabilidad del código entre distintas plataformas.
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Ejecución de programas de Python
Como vimos anteriormente, los programas de Python requieren del intérprete para ejecutarse. Existen diversas maneras de interactuar con el intérprete:
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Descargando e instalando el intérprete directamente en la computadora.
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El intérprete de Python es el programa requerido para ejecutar las instrucciones del lenguaje. El intérprete se encarga de tomar una instrucción a la vez y ejecutarla. Siempre que desee correr programas de Python, el intérprete debe existir en el sistema.
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Descargando e instalando un IDE (ambiente de desarrollo integrado).
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Además de instalar el intérprete, el IDE ofrece una serie de herramientas para facilitar el proceso de desarrollo de software, además de integrarse con otras aplicaciones.
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Directamente a través del navegador web.
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Existen sitios web especializados que permiten que los usuarios escriban código en Python y se muestre el resultado desde el navegador. En este caso, el intérprete está corriendo como parte del sitio web fuera de la computadora del usuario.
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Durante el desarrollo de este curso, se utilizará el IDE Pycharm para probar y ejecutar los ejemplos de código que se proporcionan. Tome en cuenta que el IDE es utilizado por desarrolladores de software en proyectos de gran escala, así que tiene una gran cantidad de características que no se verán durante el desarrollo de este curso.
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Instalación del IDE PyCharm y el intérprete de Python
NOTA: Si el instalador de PyCharm detecta una versión de Python ya instalada simplemente va a instalar el IDE. De lo contrario, se va a instalar la versión más reciente de Python. Los ejercicios de este curso fueron probados en Python 3.10 y en general deberían correr en versiones recientes de Python, pero si se encuentran problemas de compatibilidad pueden descargar e instalar 3.10 aquí: https://www.python.org/downloads/
Siga las siguientes instrucciones:
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Descargar PyCharm Community desde el siguiente enlace https://www.jetbrains.com/pycharm/
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Ejecute el instalador. Se le mostrará la siguiente ventana:
Haga click en Next para continuar con la instalación.
3. Se le mostrará una nueva ventana con la opción para colocar la ruta de instalación del programa. Si lo desea, puede modificar el folder o mantener la instalación por default:
Haga click en Next para continuar.
4. A continuación, se le proporcionan algunas opciones para personalizar la instalación, como la creación de un acceso directo, asociar los archivos .py (la extensión de programas de Python) y actualizar la variable de entorno PATH del sistema. Para ejecutar los ejemplos del curso, no es necesario agregar ninguna opción extra.
Haga click en Next para continuar.
5. La siguiente opción permite seleccionar una carpeta para los accesos directos en el menú de inicio.
Haga click en Install para instalar el programa.
6. Una vez que se copian los archivos de instalación, se mostrará un mensaje para concluir con la instalación del IDE:
Haga click en Finish para concluir con el proceso de instalación. En este momento ya puede comenzar a escribir programas en Python y ejecutarlos.
Creando un proyecto en Python
A continuación, el primer programa del curso. Antes de comenzar a codificar las instrucciones, es necesario preparar el ambiente en PyCharm para correr los programas adecuadamente. Lo primero que se debe realizar es crear un proyecto. Un proyecto consiste en un conjunto de archivos que conforman el programa completo. Un programa puede tener muchos archivos: los archivos de código fuente, librerías, documentación, entre otros.
Procederemos a crear un proyecto para correr nuestro programa. Para ello es necesario abrir PyCharm y en la ventana principal se desplegará lo siguiente:
Haga click en el botón New Project para configurar los parámetros iniciales del proyecto.
En esta ventana se muestran los parámetros iniciales que incluyen la carpeta donde se almacenarán los archivos del proyecto, así como el intérprete de Python que se utilizará (es posible tener instalados varias versiones de intérpretes en la misma computadora).
Se recomienda crear una carpeta donde se almacenarán todos los proyectos que se desarrollan a través del curso. En el caso del intérprete de Python, mantendremos la opción “New environment using Virtualenv”. Detalles de los ambientes virtuales se estudiarán más adelante, pero con esta opción se cuenta con un ambiente “limpio” para desarrollar los proyectos.
Una vez que seleccione el folder dónde almacenar el proyecto y la versión del intérprete a utilizar, presionen el botón Create para generar los archivos básicos del proyecto y acceder al ambiente de desarrollo.
Como una conveniencia, PyCharm crea un archivo inicial de Python llamado main.py, pero se recomienda cerrarlo haciendo click en la X a la par del nombre del archivo en el panel derecho para aprender a crear uno desde cero siguiendo las instrucciones abajo.
Si bien el ambiente es totalmente personalizable, es común encontrar algunos elementos básicos como el panel del lado izquierdo, donde se observa la carpeta del proyecto y los archivos que contiene.
Un archivo con extensión .py para escribir el código es indispensable. Para crear uno siga los siguientes pasos:
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Haga click en el menú File y seleccione New. Un menú contextual se despliega donde puede seleccionar el tipo de archivo de Python:
Nota: También se logra el mismo resultado dando click derecho sobre el nombre del proyecto y una vez abierto el menú contextual y seleccionar New -> Python File
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Se desplegará una pequeña ventana donde se indica el tipo de archivo (Python file) y donde se escribirá el nombre del archivo. En este caso, el nombre de archivo es “primer” tal y como se muestra en la imagen:
Una vez que se escribe el nombre del archivo, se presiona <ENTER> .
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En este momento, ya es posible escribir las instrucciones del lenguaje Python en el editor, en el panel derecho. Observe que el cursor está listo para recibir información del teclado, y además se aprecian los números de línea. En el panel del lado izquierdo, puede notar el archivo que acabamos de crear bajo la estructura de directorios (pythonProject).
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