3. Una introducción informal a Python
*************************************

En los siguientes ejemplos, la entrada y la salida se distinguen por
la presencia o ausencia de prompts (*>>>* y *...*): para repetir el
ejemplo, escribe todo después del prompt, cuando aparece; las líneas
que no comienzan con un prompt son emitidas desde el intérprete. Ten
en cuenta que un prompt secundario solo en una linea de ejemplo
significa que debes escribir una línea en blanco. Esto se utiliza para
finalizar un comando multilínea.

Muchos de los ejemplos de este manual, incluso aquellos ingresados en
el prompt interactivo, incluyen comentarios. Los comentarios en Python
comienzan con el carácter numeral, "#", y se extienden hasta el final
visible de la línea. Un comentario quizás aparezca al comienzo de la
línea o seguido de espacios en blanco o código, pero no dentro de una
cadena de caracteres. Un carácter numeral dentro de una cadena de
caracteres es sólo un carácter numeral. Ya que los comentarios son
para aclarar código y no son interpretados por Python, pueden omitirse
cuando se escriben los ejemplos.

Algunos ejemplos:

   # this is the first comment
   spam = 1  # and this is the second comment
             # ... and now a third!
   text = "# This is not a comment because it's inside quotes."


3.1. Usando Python como una calculadora
=======================================

Probemos algunos comandos simples de Python. Inicia el intérprete y
espere el prompt primario, ">>>". (No debería tardar mucho.)


3.1.1. Números
--------------

El intérprete puede utilizarse como una simple calculadora; puedes
introducir una expresión y este escribirá los valores. La sintaxis es
sencilla: los operadores "+", "-", "*" y "/``funcionan como en la
mayoría de los lenguajes (por ejemplo, Pascal o C); los paréntesis
(``()") pueden ser usados para agrupar. Por ejemplo:

   >>> 2 + 2
   4
   >>> 50 - 5*6
   20
   >>> (50 - 5*6) / 4
   5.0
   >>> 8 / 5  # division always returns a floating point number
   1.6

Los números enteros (ej. "2", "4", "20") tienen tipo "int", los que
tienen una parte fraccionaria (por ejemplo "5.0", "1.6") tiene el tipo
"float". Vamos a ver más acerca de los tipos numéricos más adelante en
el tutorial.

La división ("/") siempre retorna un punto flotante. Para hacer *floor
division* y obtener un resultado entero (descartando cualquier
resultado fraccionario) puede usarse el operador "//"; para calcular
el resto puedes usar "%":

   >>> 17 / 3  # classic division returns a float
   5.666666666666667
   >>>
   >>> 17 // 3  # floor division discards the fractional part
   5
   >>> 17 % 3  # the % operator returns the remainder of the division
   2
   >>> 5 * 3 + 2  # result * divisor + remainder
   17

Con Python, es posible usar el operador "**" para calcular potencias
[1]:

   >>> 5 ** 2  # 5 squared
   25
   >>> 2 ** 7  # 2 to the power of 7
   128

El signo igual ("=") se usa para asignar un valor a una variable.
Ningún resultado se mostrará antes del siguiente prompt interactivo:

   >>> width = 20
   >>> height = 5 * 9
   >>> width * height
   900

Si una variable no está "definida" (no se le ha asignado un valor), al
intentar usarla dará un error:

   >>> n  # try to access an undefined variable
   Traceback (most recent call last):
     File "<stdin>", line 1, in <module>
   NameError: name 'n' is not defined

Hay soporte completo de punto flotante; operadores con operando
mezclados convertirán los enteros a punto flotante:

   >>> 4 * 3.75 - 1
   14.0

En el modo interactivo, la última expresión impresa se asigna a la
variable "_".  Esto significa que cuando se está utilizando Python
como calculadora, es más fácil seguir calculando, por ejemplo:

   >>> tax = 12.5 / 100
   >>> price = 100.50
   >>> price * tax
   12.5625
   >>> price + _
   113.0625
   >>> round(_, 2)
   113.06

Esta variable debe ser tratada como de sólo lectura por el usuario. No
le asignes explícitamente un valor; crearás una variable local
independiente con el mismo nombre enmascarando la variable con el
comportamiento mágico.

Además de "int" y "float", Python admite otros tipos de números, como
"Decimal" y "Fraction". Python también tiene soporte incorporado para
complex numbers, y usa el sufijo "j" o "J" para indicar la parte
imaginaria (por ejemplo, "3+5j").


3.1.2. Cadenas de caracteres
----------------------------

Además de números, Python puede manipular cadenas de texto, las cuales
pueden ser expresadas de distintas formas. Pueden estar encerradas en
comillas simples ("'...'") o dobles (""..."")  con el mismo resultado
[2].  "\" puede ser usado para escapar comillas:

   >>> 'spam eggs'  # single quotes
   'spam eggs'
   >>> 'doesn\'t'  # use \' to escape the single quote...
   "doesn't"
   >>> "doesn't"  # ...or use double quotes instead
   "doesn't"
   >>> '"Yes," they said.'
   '"Yes," they said.'
   >>> "\"Yes,\" they said."
   '"Yes," they said.'
   >>> '"Isn\'t," they said.'
   '"Isn\'t," they said.'

En el intérprete interactivo, la salida de caracteres está encerrada
en comillas y los caracteres especiales se escapan con barras
invertidas. Aunque esto a veces se vea diferente de la entrada (las
comillas que encierran pueden cambiar), las dos cadenas son
equivalentes. La cadena se encierra en comillas dobles si la cadena
contiene una comilla simple y ninguna doble, de lo contrario es
encerrada en comillas simples. La función "print()" produce una salida
más legible, omitiendo las comillas que la encierran e imprimiendo
caracteres especiales y escapados:

   >>> '"Isn\'t," they said.'
   '"Isn\'t," they said.'
   >>> print('"Isn\'t," they said.')
   "Isn't," they said.
   >>> s = 'First line.\nSecond line.'  # \n means newline
   >>> s  # without print(), \n is included in the output
   'First line.\nSecond line.'
   >>> print(s)  # with print(), \n produces a new line
   First line.
   Second line.

Si no quieres que los caracteres precedidos por "\" se interpreten
como caracteres especiales, puedes usar *cadenas sin formato*
agregando una "r" antes de la primera comilla:

   >>> print('C:\some\name')  # here \n means newline!
   C:\some
   ame
   >>> print(r'C:\some\name')  # note the r before the quote
   C:\some\name

Las cadenas de texto literales pueden contener múltiples líneas. Una
forma es usar triples comillas: """"..."""" o "'''...'''". Los fin de
línea son incluidos automáticamente, pero es posible prevenir esto
agregando una "\" al final de la línea. Por ejemplo:

   print("""\
   Usage: thingy [OPTIONS]
        -h                        Display this usage message
        -H hostname               Hostname to connect to
   """)

produce la siguiente salida (tened en cuenta que la línea inicial no
está incluida):

   Usage: thingy [OPTIONS]
        -h                        Display this usage message
        -H hostname               Hostname to connect to

Las cadenas se pueden concatenar (pegar juntas) con el operador "+" y
se pueden repetir con "*":

   >>> # 3 times 'un', followed by 'ium'
   >>> 3 * 'un' + 'ium'
   'unununium'

Dos o más *cadenas literales* (es decir, las encerradas entre
comillas) una al lado de la otra se concatenan automáticamente.

   >>> 'Py' 'thon'
   'Python'

Esta característica es particularmente útil cuando quieres dividir
cadenas largas:

   >>> text = ('Put several strings within parentheses '
   ...         'to have them joined together.')
   >>> text
   'Put several strings within parentheses to have them joined together.'

Esto solo funciona con dos literales, no con variables ni expresiones:

   >>> prefix = 'Py'
   >>> prefix 'thon'  # can't concatenate a variable and a string literal
     File "<stdin>", line 1
       prefix 'thon'
                   ^
   SyntaxError: invalid syntax
   >>> ('un' * 3) 'ium'
     File "<stdin>", line 1
       ('un' * 3) 'ium'
                      ^
   SyntaxError: invalid syntax

Si quieres concatenar variables o una variable y un literal, usa "+":

   >>> prefix + 'thon'
   'Python'

Las cadenas de texto se pueden *indexar* (subíndices), el primer
carácter de la cadena tiene el índice 0. No hay un tipo de dato
diferente para los caracteres; un carácter es simplemente una cadena
de longitud uno:

   >>> word = 'Python'
   >>> word[0]  # character in position 0
   'P'
   >>> word[5]  # character in position 5
   'n'

Los índices quizás sean números negativos, para empezar a contar desde
la derecha:

   >>> word[-1]  # last character
   'n'
   >>> word[-2]  # second-last character
   'o'
   >>> word[-6]
   'P'

Nota que -0 es lo mismo que 0, los índice negativos comienzan desde
-1.

Además de los índices, las *rebanadas* también están soportadas.
Mientras que los índices se utilizar para obtener caracteres
individuales, las *rebanadas* te permiten obtener partes de las
cadenas de texto:

   >>> word[0:2]  # characters from position 0 (included) to 2 (excluded)
   'Py'
   >>> word[2:5]  # characters from position 2 (included) to 5 (excluded)
   'tho'

Nota cómo el inicio siempre se incluye y el final siempre se excluye.
Esto asegura que "s[:i] + s[i:]" siempre sea igual a "s":

   >>> word[:2] + word[2:]
   'Python'
   >>> word[:4] + word[4:]
   'Python'

Los índices de las rebanadas tienen valores por defecto útiles; el
valor por defecto para el primer índice es cero, el valor por defecto
para el segundo índice es la longitud de la cadena a rebanar.

   >>> word[:2]   # character from the beginning to position 2 (excluded)
   'Py'
   >>> word[4:]   # characters from position 4 (included) to the end
   'on'
   >>> word[-2:]  # characters from the second-last (included) to the end
   'on'

Una forma de recordar cómo funcionan las rebanadas es pensar que los
índices apuntan *entre* caracteres, con el borde izquierdo del primer
carácter numerado 0. Luego, el punto derecho del último carácter de
una cadena de *n* caracteres tiene un índice *n*, por ejemplo

    +---+---+---+---+---+---+
    | P | y | t | h | o | n |
    +---+---+---+---+---+---+
    0   1   2   3   4   5   6
   -6  -5  -4  -3  -2  -1

La primera fila de números da la posición de los índices 0...6 en la
cadena; La segunda fila da los correspondientes indices negativos. La
rebanada desde *i* hasta *j* consta de todos los caracteres entre los
bordes etiquetados *i* y *j*, respectivamente.

Para índices no negativos, la longitud de la rebanada es la diferencia
de los índices, si ambos están dentro de los límites. Por ejemplo, la
longitud de "word[1:3]" es 2.

Intentar usar un índice que es muy grande resultará en un error:

   >>> word[42]  # the word only has 6 characters
   Traceback (most recent call last):
     File "<stdin>", line 1, in <module>
   IndexError: string index out of range

Sin embargo, los índices de rebanadas fuera de rango se manejan
satisfactoriamente cuando se usan para rebanar:

   >>> word[4:42]
   'on'
   >>> word[42:]
   ''

Las cadenas de Python no se pueden modificar, son *immutable*. Por
eso, asignar a una posición indexada de la cadena resulta en un error:

   >>> word[0] = 'J'
   Traceback (most recent call last):
     File "<stdin>", line 1, in <module>
   TypeError: 'str' object does not support item assignment
   >>> word[2:] = 'py'
   Traceback (most recent call last):
     File "<stdin>", line 1, in <module>
   TypeError: 'str' object does not support item assignment

Si necesitas una cadena diferente, deberías crear una nueva:

   >>> 'J' + word[1:]
   'Jython'
   >>> word[:2] + 'py'
   'Pypy'

La función incorporada "len()" retorna la longitud de una cadena:

   >>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious'
   >>> len(s)
   34

Ver también:

  Cadenas de caracteres --- str
     Las cadenas de texto son ejemplos de *tipos secuencias* y
     soportan las operaciones comunes para esos tipos.

  Métodos de las cadenas de caracteres
     Las cadenas de texto soportan una gran cantidad de métodos para
     transformaciones básicas y búsqueda.

  Literales de cadena formateados
     Literales de cadena que tienen expresiones embebidas.

  Sintaxis de formateo de cadena
     Aquí se da información sobre formateo de cadenas de texto con
     "str.format()".

  Formateo de cadenas al estilo *printf*
     Aquí se describen con más detalle las antiguas operaciones para
     formateo utilizadas cuando una cadena de texto está a la
     izquierda del operador "%".


3.1.3. Listas
-------------

Python tiene varios tipos de datos *compuestos*, utilizados para
agrupar otros valores. El más versátil es la *lista*, la cual puede
ser escrita como una lista de valores separados por coma (ítems) entre
corchetes. Las listas pueden contener ítems de diferentes tipos, pero
usualmente los ítems son del mismo tipo.

   >>> squares = [1, 4, 9, 16, 25]
   >>> squares
   [1, 4, 9, 16, 25]

Al igual que las cadenas (y todas las demás tipos integrados
*sequence*), las listas se pueden indexar y segmentar:

   >>> squares[0]  # indexing returns the item
   1
   >>> squares[-1]
   25
   >>> squares[-3:]  # slicing returns a new list
   [9, 16, 25]

Todas las operaciones de rebanado retornan una nueva lista que
contiene los elementos pedidos. Esto significa que la siguiente
rebanada retorna una shallow copy de la lista:

   >>> squares[:]
   [1, 4, 9, 16, 25]

Las listas también admiten operaciones como concatenación:

   >>> squares + [36, 49, 64, 81, 100]
   [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

A diferencia de las cadenas, que son *immutable*, las listas son de
tipo *mutable*, es decir, es posible cambiar su contenido:

   >>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125]  # something's wrong here
   >>> 4 ** 3  # the cube of 4 is 64, not 65!
   64
   >>> cubes[3] = 64  # replace the wrong value
   >>> cubes
   [1, 8, 27, 64, 125]

También puede agregar nuevos elementos al final de la lista,
utilizando el *método* "append()" (vamos a ver más sobre los métodos
luego):

   >>> cubes.append(216)  # add the cube of 6
   >>> cubes.append(7 ** 3)  # and the cube of 7
   >>> cubes
   [1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]

También es posible asignar a una rebanada, y esto incluso puede
cambiar la longitud de la lista o vaciarla totalmente:

   >>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
   >>> letters
   ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
   >>> # replace some values
   >>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']
   >>> letters
   ['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']
   >>> # now remove them
   >>> letters[2:5] = []
   >>> letters
   ['a', 'b', 'f', 'g']
   >>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list
   >>> letters[:] = []
   >>> letters
   []

La función predefinida "len()" también sirve para las listas

   >>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd']
   >>> len(letters)
   4

Es posible anidar listas (crear listas que contengan otras listas),
por ejemplo:

   >>> a = ['a', 'b', 'c']
   >>> n = [1, 2, 3]
   >>> x = [a, n]
   >>> x
   [['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]
   >>> x[0]
   ['a', 'b', 'c']
   >>> x[0][1]
   'b'


3.2. Primeros pasos hacia la programación
=========================================

Por supuesto, podemos usar Python para tareas más complicadas que
sumar dos y dos. Por ejemplo, podemos escribir una parte inicial de la
serie de Fibonacci <https://en.wikipedia.org/wiki/Fibonacci_number>`_
así:

   >>> # Fibonacci series:
   ... # the sum of two elements defines the next
   ... a, b = 0, 1
   >>> while a < 10:
   ...     print(a)
   ...     a, b = b, a+b
   ...
   0
   1
   1
   2
   3
   5
   8

Este ejemplo introduce varias características nuevas.

* La primera línea contiene una *asignación múltiple*: las variables
  "a" y "b" obtienen simultáneamente los nuevos valores 0 y 1. En la
  última línea esto se usa nuevamente, demostrando que las expresiones
  de la derecha son evaluadas primero antes de que se realice
  cualquiera de las asignaciones. Las expresiones del lado derecho se
  evalúan de izquierda a derecha.

* El bucle "while" se ejecuta mientras la condición (aquí: "a < 10")
  sea verdadera. En Python, como en C, cualquier valor entero que no
  sea cero es verdadero; cero es falso. La condición también puede ser
  una cadena de texto o una lista, de hecho, cualquier secuencia;
  cualquier cosa con una longitud distinta de cero es verdadera, las
  secuencias vacías son falsas. La prueba utilizada en el ejemplo es
  una comparación simple. Los operadores de comparación estándar se
  escriben igual que en C: "<" (menor que), ">" (mayor que), "=="
  (igual a), "<=" (menor que o igual a), ">=" (mayor que o igual a) y
  "!=" (distinto a).

* El cuerpo del bucle está *indentado*: la indentación es la forma que
  usa Python para agrupar declaraciones. En el intérprete interactivo
  debes teclear un tabulador o espacio(s) para cada línea indentada.
  En la práctica vas a preparar entradas más complicadas para Python
  con un editor de texto; todos los editores de texto modernos tienen
  la facilidad de agregar la indentación automáticamente. Cuando se
  ingresa una instrucción compuesta de forma interactiva, se debe
  finalizar con una línea en blanco para indicar que está completa (ya
  que el analizador no puede adivinar cuando tecleaste la última
  línea). Nota que cada línea de un bloque básico debe estar sangrada
  de la misma forma.

* La función "print()" escribe el valor de los argumentos que se le
  dan. Difiere de simplemente escribir la expresión que se quiere
  mostrar (como hicimos antes en los ejemplos de la calculadora) en la
  forma en que maneja múltiples argumentos, cantidades de punto
  flotante y cadenas. Las cadenas de texto son impresas sin comillas y
  un espacio en blanco se inserta entre los elementos, así puedes
  formatear cosas de una forma agradable:

     >>> i = 256*256
     >>> print('The value of i is', i)
     The value of i is 65536

  El parámetro nombrado *end* puede usarse para evitar el salto de
  linea al final de la salida, o terminar la salida con una cadena
  diferente:

     >>> a, b = 0, 1
     >>> while a < 1000:
     ...     print(a, end=',')
     ...     a, b = b, a+b
     ...
     0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,

-[ Notas al pie ]-

[1] Debido a que "**" tiene una prioridad mayor que "`-", "-3**2" se
    interpretará como "-(3**2)", por lo tanto dará como resultado
    "-9". Para evitar esto y obtener "9", puedes usar "(-3)**2".

[2] A diferencia de otros lenguajes, caracteres especiales como "\n"
    tienen el mismo significado con simple("'...'") y dobles (""..."")
    comillas. La única diferencia entre las dos es que dentro de las
    comillas simples no existe la necesidad de escapar """ (pero
    tienes que escapar "\'") y viceversa.
