CARTILLA FORMATIVA MODULO BÁSICO 1
Alirio Antonio Gutiérrez Quintero
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE ORIENTE Facultad de ingenierías
2021
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................................................... 4 OBJETIVO ..................................................................................................................................................................................... 4 OPERADORES ............................................................................................................................................................................... 5 ARITMÉTICOS ........................................................................................................................................................................................... 5 IDLE, ENTORNO DE DESARROLLO DE PYTHON ............................................................................................................................................. 5 LÓGICOS O RELACIONALES ......................................................................................................................................................................... 6 VARIABLES: ............................................................................................................................................................................................. 7 RETO DE PROGRAMACIÓN 1: ...................................................................................................................................................................... 7 SENTENCIAS CONDICIONALES: IF ................................................................................................................................................... 8 AUTOEVALUACIÓN DEL MÓDULO 1 ............................................................................................................................................. 10 LOS NÚMEROS DE FIBINACCI ....................................................................................................................................................... 11 LISTA DE REFERENCIAS ................................................................................................................................................................ 12 DECLARACIÓN TRY-EXCEPT .......................................................................................................................................................... 14 FUNCIONES ................................................................................................................................................................................. 15 TORRE DE HANOI......................................................................................................................................................................... 16
INTRODUCCIÓN Este recurso académico llamado cartilla está orientado a estudiantes sin conocimientos previos de programación. He preparado las lecciones basado en una aplicación desde cero, en las que se explican los conceptos básicos de programación y cómo se aplican en Python, de los ejercicios correspondientes. La mayoría de los ejercicios propuestos son clásicos y aparecen en cualquier curso de programación. Los computadores que están utilizando los estudiantes tienen instalado Windows 10, por lo que he utilizado la versión para Windows de Python, pero este curso se puede seguir también en otros sistemas operativos, como por ejemplo Linux Esta cartilla está preparada para la versión 3.8 de Python. y se podría seguir utilizando versiones anteriores de Python 3, pero se recomienda utilizar al menos Python 3.6 debido al uso de las llamadas cadenas "f". Se desaconseja vivamente utilizar Python 2, ya que los cambios en el lenguaje hacen que muchas explicaciones no sean válidas y las soluciones de los ejercicios no funcionen.
OBJETIVO Motivar al estudiante a practicar ejercicios basados en el lenguaje de programación basado en Python, destinado al aprendizaje autónomo y a la construcción de algoritmos con la reproducción de los ejercicios
OPERADORES Aritméticos Los operadores tienen que ver con lógica, matemática y otras. Existen muchos operadores que permiten hacer infinidad de operaciones y en el lenguaje de programación puedes practicar estos operadores. Los operadores son símbolos que le indican al intérprete que realice una operación específica, como aritmética, comparación, lógica, etc. Existen diferentes tipos de operadores en Python Figura 1. Operadores aritméticos.
IDLE, entorno de desarrollo de Python IDLE
(Integrated DeveLopment Environment for Python)
Es un entorno gráfico de desarrollo elemental que nos permite editar y ejecutar
programas
en
Python.
A
continuación, en el IDLE se representan las operaciones de la figura 1 utilizando el IDLE de Python
Lógicos o relacionales Existen también formas de saber resultados utilizando palabras como lo indica la descripción de la figura 2. Para una mejor comprensión de los símbolos estudiar las tablas de verdad en la lógica proporcional de igual manera se puede encontrar que Un operador relacional se emplea para comparar y establecer la relación entre ellos. Devuelve un valor booleano (true o false) basado en la condición. Figura 2. Operadores lógicos
Replique el siguiente ejemplo:
Actividad: escriba con sus propias palabras los resultados que se muestran en el anterior resultado del IDLE de Python. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Variables:
Una variable es un sitio donde guardamos una determinada información. En función del tipo de información que guardemos (texto, números, booleanas, etc.), La función print() sirve para mostrar texto en la consola del IDLE
Replique el siguiente ejemplo:
Reto de programación 1: Realice un algoritmo y codifíquelo en Python donde permita hacer una calculadora básica, la salida debería ser similar a la siguiente.
Sentencias condicionales: if La estructura de control if ... permite que un programa ejecute unas instrucciones cuando se cumplan una condición. En inglés "if" significa "si" (condición). Reto de investigación: • • •
¿Qué hace la función input()? ¿Qué significa el else:? ¿Qué significa identar en programación y para qué sirve ?
Figura 3.Condicional diagrama de flujo
Replique el siguiente ejemplo:
Nota: para comparar existen algunos símbolos espaciales en los algoritmos y en la programación. < > >= <= == =
Mayor que menor que Mayor o igual Menor o igual Igual igual Asignación
Ejercicio de aplicación: En el siguiente ejemplo aplicaremos todos los conceptos teóricos y prácticos que se han visto en el transcurso de esta cartilla, a continuación, replique el ejercicio y documente cada línea
Actividad: Encuentre los errores que existen Enel código y escriba cuales fueron las soluciones. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Autoevaluación del módulo 1 En los sistemas, la seguridad es fundamental por eso es necesario que usted como futuro programador realice un algoritmo codificado en Python, donde se pueda gestionar lo siguiente: 1. Registrar un usuario con su respectiva contraseña en una plataforma. (nivel de seguridad cero) 2. Que el usuario acceda al sistema (nivel de seguridad 1) 3. Validar el Usuario. (nivel de seguridad 2) Para guiar el ejercicio de autoevaluación la salida del programa es similar a la siguiente imagen.
Nota: Solo es necesario implementar con estructuras condicionales
Los números de fibinacci En matemáticas, la sucesión o serie de Fibonacci hace referencia a la secuencia ordenada de números descrita por Leonardo de Pisa, matemático italiano del siglo XIII: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144,… A cada uno de los elementos de la serie se le conoce con el nombre de número de Fibonacci.
Historia Esta sucesión fue descrita por Fibonacci como la solución a un problema de cría de conejos: “Cierto hombre tiene una pareja de conejos juntos en un lugar cerrado y desea saber cuántos son creados a partir de este par en un año cuando, de acuerdo a su naturaleza, cada pareja necesita un mes para envejecer y cada mes posterior procrea otra pareja
Para seguir leyendo esta historia visita a: https://quantdare.com/numeros-de-fibonacci/
Aplicación práctica de los números Fibonacci
Replique el ejercicio y como reto de programación potencialice el ejercicio a gusto propio. Por supuesto, podemos usar Python para tareas más complicadas que sumar dos y dos juntos. Por ejemplo, podemos escribir una subsecuencia inicial de la serie de Fibonacci de la siguiente manera:
Lista de referencias En ocasiones también conocida como secuencia de Fibonacci o incorrectamente como serie de Fibonacci, es en sí una sucesión matemática infinita. Consta de una serie de números naturales que se suman de a 2, a partir de 0 y 1. Básicamente, la sucesión de Fibonacci se realiza sumando siempre los últimos 2 números (Todos los números presentes en la sucesión se llaman números de Fibonacci) de la siguiente manera: 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34... Fácil, ¿no?
Para aprender más ve a: https://docs.python.org/3/tutorial/introduction.html?highlight=fibonacci Este módulo implementa un número de piezas básicas iterador inspiradas en constructs de APL, Haskell y SML. Cada pieza ha sido reconvertida a una forma apropiada para Python. El módulo estandariza un conjunto base de herramientas rápidas y eficientes en memoria, útiles por sí mismas o en combinación con otras. Juntas, forman un «álgebra de iteradores», haciendo posible la construcción de herramientas especializadas, sucintas y eficientes, en Python puro.
RETO DE PROGRAMACIÓN IMC
ÍNDICE DE MASA CORPORAL El índice de masa corporal (IMC) es un número que se calcula con base en el peso y la estatura de la persona. Para la mayoría de las personas, el IMC es un indicador confiable de la gordura y se usa para identificar las categorías de peso que pueden llevar a problemas de salud. El reto consiste en hacer un algoritmo y lo codifica en Python siguiente los parámetros como lo indica la siguiente tabla.
DECLARACIÓN TRY-EXCEPT Se puede utilizar una declaración try-except para envolver programas completos o solo partes determinadas del código para interceptar e identificar errores. Si se produce un error dentro de la declaración try, se emite una excepción y luego se ejecuta el código de la declaración except. Utilizar una declaración except básica es la forma más básica de tratar los errores.
Replique el siguiente ejercicio y analice su resultado.
Actividad: Realice varias ejecuciones del ejercicio y escriba que errores está manejando el código descrito para el manejo de errores el cual permite que el programa no se cierre inesperadamente. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FUNCIONES Las funciones en Python, y en cualquier lenguaje de programación, son estructuras esenciales de código. Una función es un grupo de instrucciones que constituyen una unidad lógica del programa y resuelven un problema muy concreto. A continuación, replique el ejercicio y analice su resultado, también es buena practica de aprendizaje manipular el código y crear sus propias funciones.
Actividad: Investigue para que sirve la instrucción return : --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Torre de Hanoi El juego, en su forma más tradicional, consiste en tres varillas verticales. En una de las varillas se apila un número indeterminado de discos (elaborados de madera) que determinará la complejidad de la solución, por regla general se consideran ocho discos. Los discos se apilan sobre una varilla en tamaño decreciente. No hay dos discos iguales, y todos ellos están apilados de mayor a menor radio en una de las varillas, quedando las otras dos varillas vacantes. El juego consiste en pasar todos los discos de la varilla ocupada (es decir la que posee la torre) a una de las otras varillas vacantes. Para realizar este objetivo, es necesario seguir tres simples reglas: -Sólo se puede mover un disco cada vez. -Un disco de mayor tamaño no puede descansar sobre uno más pequeño que él mismo. -Sólo puedes desplazar el disco que se encuentre arriba en cada varilla.
Actividad buscar juegos en línea sobre las Torres de Hanói y luego intentar hacer el programa en Python.
BIBLIOGRAFÍA
Bartolomé Sintes Marco. (2020). ntroducción a la programación con Python. 2021, de Ingeniería Sitio web: https://www.mclibre.org/consultar/python/ Netacad. (2020). Programming Essentials in Python. 2021, de Ingeniería Sitio web: https://www.netacad.com/es
