Ejecutar un pequeño programa

Introducción

En este laboratorio, aprenderás a dar tus primeros pasos en la programación en Python. Primero, verificarás que Python esté instalado correctamente en tu sistema. Luego, aprenderás cómo usar el intérprete interactivo de Python.

A continuación, editarás y ejecutarás un programa simple de Python. El archivo que crearás durante este proceso es art.py.

Este es un Guided Lab, que proporciona instrucciones paso a paso para ayudarte a aprender y practicar. Sigue las instrucciones cuidadosamente para completar cada paso y obtener experiencia práctica. Los datos históricos muestran que este es un laboratorio de nivel principiante con una tasa de finalización del 82%. Ha recibido una tasa de reseñas positivas del 99% por parte de los estudiantes.

Verificar la instalación de Python y usar el intérprete interactivo

El intérprete interactivo de Python es una herramienta muy útil. Te permite ejecutar código de Python línea por línea y ver los resultados de inmediato. Esto es genial para los principiantes porque puedes probar pequeños fragmentos de código sin tener que escribir un programa completo. Antes de comenzar a escribir programas completos, necesitamos asegurarnos de que Python esté instalado correctamente en tu sistema. Luego, aprenderemos cómo usar este intérprete para ejecutar código de Python.

Iniciar el intérprete de Python

Primero, necesitamos abrir una terminal en el WebIDE. La terminal es como un centro de comandos donde puedes escribir comandos para interactuar con tu computadora. Encontrarás una pestaña de terminal en la parte inferior de la pantalla. Una vez que la abras, estarás listo para comenzar a escribir comandos.
En la terminal, vamos a comprobar si Python está instalado y qué versión tienes. Escribe el siguiente comando y luego presiona Enter:
```
python3 --version
```
Este comando le pide a tu sistema que muestre la versión de Python que está actualmente instalada. Si Python está instalado correctamente, verás una salida similar a:
```
Python 3.10.x
```
La x aquí representa un número de parche específico, que puede variar dependiendo de tu instalación.
Ahora que sabemos que Python está instalado, comencemos el intérprete interactivo de Python. Escribe el siguiente comando en la terminal y presiona Enter:
```
python3
```
Después de presionar Enter, verás alguna información sobre la versión de Python y otros detalles. La salida se verá algo así:
```
Python 3.10.x (default, ...)
[GCC x.x.x] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
```
El indicador >>> es una señal de que el intérprete de Python está funcionando y está esperando que ingreses comandos de Python.

Probar comandos simples de Python

Ahora que el intérprete de Python está en funcionamiento, probemos algunos comandos básicos de Python. Estos comandos te ayudarán a entender cómo funciona Python y cómo usar el intérprete.

En el indicador >>> , escribe el siguiente comando y presiona Enter:
```
>>> print('Hello World')
```
La función print en Python se utiliza para mostrar texto en la pantalla. Cuando ejecutes este comando, verás la siguiente salida:
```
Hello World
>>>
```
Esto muestra que la función print ha mostrado con éxito el texto 'Hello World'.
Probemos un cálculo matemático simple. En el indicador, escribe:
```
>>> 2 + 3
```
Python evaluará automáticamente esta expresión y te mostrará el resultado. Verás:
```
5
>>>
```
Esto demuestra que Python puede realizar operaciones aritméticas básicas.
A continuación, crearemos una variable y la usaremos. Las variables en Python se utilizan para almacenar datos. Escribe los siguientes comandos en el indicador:
```
>>> message = "Learning Python"
>>> print(message)
```
En la primera línea, estamos creando una variable llamada message y almacenando la cadena "Learning Python" en ella. En la segunda línea, estamos usando la función print para mostrar el valor almacenado en la variable message. La salida será:
```
Learning Python
>>>
```
El intérprete de Python ejecuta cada línea de código tan pronto como la ingresas. Esto lo convierte en una gran herramienta para probar rápidamente ideas y aprender conceptos de Python.

Salir del intérprete

Cuando hayas terminado de experimentar con el intérprete de Python, puedes salir de él utilizando uno de los siguientes métodos:

Puedes escribir el siguiente comando en el indicador >>> y presionar Enter:
```
>>> exit()
```
O puedes usar este comando alternativo:
```
>>> quit()
```
Ambos comandos le indican al intérprete de Python que deje de funcionar y te devuelva a la terminal normal.
Otra forma de salir es presionando Ctrl+D en tu teclado. Esta es una combinación de teclas que también detiene el intérprete de Python.

Después de salir del intérprete, volverás al indicador de la terminal normal, donde puedes ejecutar otros comandos en tu sistema.

Crear un programa simple de Python

Ahora que hemos confirmado que Python está funcionando correctamente, es hora de crear nuestro primer archivo de programa de Python. Para los principiantes, siempre es una buena idea comenzar con algo simple antes de pasar a programas más complejos. De esta manera, puedes entender gradualmente los conceptos básicos y la sintaxis de Python.

Crear tu primer archivo de Python

Primero, crearemos un nuevo archivo de Python. Así es como puedes hacerlo:

En el WebIDE, notarás un panel en el lado izquierdo de la pantalla llamado panel del Explorador. Este panel te ayuda a navegar por diferentes archivos y directorios en tu proyecto. Encuentra este panel.
Una vez que hayas encontrado el panel del Explorador, necesitas navegar al directorio /home/labex/project. Aquí es donde almacenaremos nuestro programa de Python.
Haz clic derecho en cualquier lugar del panel del Explorador. Aparecerá un menú. Desde este menú, selecciona "Nuevo archivo". Esta acción creará un nuevo archivo vacío.
Después de crear el nuevo archivo, necesitas darle un nombre. Nombrar el archivo hello.py. En Python, los archivos suelen tener la extensión .py, que indica que contienen código de Python.
Ahora, abre el recién creado archivo hello.py en el editor. En el editor, escribe el siguiente código:
```
## This is a simple Python program

name = input("Enter your name: ")
print(f"Hello, {name}! Welcome to Python programming.")
```
Analicemos este código. La línea que comienza con # es un comentario. Los comentarios se utilizan para explicar lo que hace el código y son ignorados por el intérprete de Python. La función input() se utiliza para obtener la entrada del usuario. Muestra el mensaje "Enter your name: " y espera a que el usuario escriba algo. El valor ingresado por el usuario se almacena luego en la variable name. La función print() se utiliza para mostrar la salida en la pantalla. La f"Hello, {name}!" es una f-string, que es una forma conveniente de formatear cadenas en Python. Te permite insertar el valor de una variable directamente en una cadena.
Después de escribir el código, necesitas guardar el archivo. Puedes hacerlo presionando Ctrl+S en tu teclado o seleccionando Archivo > Guardar desde el menú. Guardar el archivo asegura que tus cambios se conserven.

Ejecutar tu primer programa de Python

Ahora que has creado y guardado tu programa de Python, es hora de ejecutarlo. Así es como se hace:

Abre una terminal en el WebIDE si no está abierta. La terminal te permite ejecutar comandos y programas.
Antes de ejecutar el programa de Python, necesitas asegurarte de que estás en el directorio correcto. Escribe el siguiente comando en la terminal:
```
cd ~/project
```
Este comando cambia el directorio de trabajo actual al directorio project en tu directorio principal.
Una vez que estés en el directorio correcto, puedes ejecutar tu programa de Python. Escribe el siguiente comando en la terminal:
```
python3 hello.py
```
Este comando le dice al intérprete de Python que ejecute el archivo hello.py.
Cuando se ejecute el programa, te pedirá que ingreses tu nombre. Escribe tu nombre y presiona Enter.
Después de presionar Enter, deberías ver una salida similar a:
```
Enter your name: John
Hello, John! Welcome to Python programming.
```
La salida real mostrará el nombre que ingresaste en lugar de "John".

Este programa simple demuestra varios conceptos importantes en Python:

Crear un archivo de Python: Aprendiste cómo crear un nuevo archivo de Python en el WebIDE.
Agregar comentarios: Los comentarios se utilizan para explicar el código y hacerlo más comprensible.
Obtener la entrada del usuario con la función input(): Esta función permite que tu programa interactúe con el usuario.
Usar variables para almacenar datos: Las variables se utilizan para almacenar valores que se pueden utilizar más adelante en el programa.
Mostrar la salida con la función print(): Esta función se utiliza para mostrar información en la pantalla.
Usar f-strings para el formato de cadenas: Las f-strings proporcionan una forma conveniente de insertar variables en cadenas.

Crear un programa de Python más avanzado

Ahora que has dominado los conceptos básicos de Python, es hora de dar el siguiente paso y crear un programa de Python más avanzado. Este programa generará patrones de arte ASCII, que son diseños simples pero visualmente interesantes formados por caracteres de texto. Al trabajar en este programa, aprenderás y aplicarás varios conceptos importantes de Python, como importar módulos, definir funciones y manejar argumentos de línea de comandos.

Crear el programa de arte ASCII

Primero, necesitamos abrir el archivo art.py en el WebIDE. Este archivo se creó durante el proceso de configuración. Lo puedes encontrar en el directorio /home/labex/project. Abrir este archivo es el punto de partida para escribir nuestro programa de arte ASCII.

Una vez que el archivo esté abierto, notarás que puede tener algún contenido existente. Necesitamos borrarlo porque vamos a escribir nuestro propio código desde cero. Así que, borra cualquier contenido existente en el archivo. Luego, copia el siguiente código en el archivo art.py. Este código es el núcleo de nuestro generador de arte ASCII.

## art.py - A program to generate ASCII art patterns

import sys
import random

## Characters used for the art pattern
chars = '\|/'

def draw(rows, columns):
    """
    Generate and print an ASCII art pattern with the specified dimensions.

    Args:
        rows: Number of rows in the pattern
        columns: Number of columns in the pattern
    """
    for r in range(rows):
        ## For each row, create a string of random characters
        line = ''.join(random.choice(chars) for _ in range(columns))
        print(line)

## This code only runs when the script is executed directly
if __name__ == '__main__':
    ## Check if the correct number of arguments was provided
    if len(sys.argv) != 3:
        print("Error: Incorrect number of arguments")
        print("Usage: python3 art.py rows columns")
        print("Example: python3 art.py 10 20")
        sys.exit(1)

    try:
        ## Convert the arguments to integers
        rows = int(sys.argv[1])
        columns = int(sys.argv[2])

        ## Call the draw function with the specified dimensions
        draw(rows, columns)
    except ValueError:
        print("Error: Both arguments must be integers")
        sys.exit(1)

Después de copiar el código en el archivo, es importante guardar tu trabajo. Puedes hacerlo presionando Ctrl + S en tu teclado. Alternativamente, puedes ir al menú y seleccionar Archivo > Guardar. Guardar el archivo asegura que tu código se almacene y esté listo para ser ejecutado.

Entendiendo el código

Echemos un vistazo más de cerca a lo que hace este programa. Entender el código es crucial para que puedas modificar y expandirlo en el futuro.

Declaraciones de importación: Las líneas import sys e import random se utilizan para importar módulos incorporados de Python. El módulo sys proporciona acceso a algunas variables utilizadas o mantenidas por el intérprete de Python y a funciones que interactúan fuertemente con el intérprete. El módulo random nos permite generar números aleatorios, que usaremos para crear patrones de arte ASCII aleatorios.
Conjunto de caracteres: La línea chars = '\|/' define el conjunto de caracteres que se utilizarán para crear nuestro arte ASCII. Estos caracteres se seleccionarán aleatoriamente para formar los patrones.
La función draw(): Esta función es responsable de crear los patrones de arte ASCII. Toma dos argumentos, rows y columns, que especifican las dimensiones del patrón. Dentro de la función, utiliza un bucle para crear cada fila del patrón seleccionando aleatoriamente caracteres del conjunto chars.
Bloque principal: El bloque if __name__ == '__main__': es una construcción especial en Python. Asegura que el código dentro de este bloque solo se ejecute cuando se ejecuta directamente el archivo art.py. Si el archivo se importa a otro archivo de Python, este código no se ejecutará.
Manejo de argumentos: La variable sys.argv contiene los argumentos de línea de comandos pasados al programa. Comprobamos si se proporcionan exactamente 3 argumentos (el nombre del script en sí más dos números que representan el número de filas y columnas). Esto nos ayuda a asegurarnos de que el usuario proporciona la entrada correcta.
Manejo de errores: El bloque try/except se utiliza para capturar errores que pueden ocurrir. Si el usuario proporciona entradas no válidas, como valores no enteros para las filas y columnas, el bloque try generará un ValueError, y el bloque except imprimirá un mensaje de error y saldrá del programa.

Ejecutar el programa

Para ejecutar nuestro programa, primero necesitamos abrir una terminal en el WebIDE. En la terminal es donde ingresaremos los comandos para ejecutar nuestro script de Python.
Una vez que la terminal esté abierta, necesitamos navegar al directorio del proyecto. Aquí es donde se encuentra nuestro archivo art.py. Utiliza el siguiente comando en la terminal:
```
cd ~/project
```
Este comando cambia el directorio de trabajo actual al directorio del proyecto.
Ahora que estamos en el directorio correcto, podemos ejecutar el programa. Utiliza el siguiente comando:
```
python3 art.py 5 10
```
Este comando le dice a Python que ejecute el script art.py con 5 filas y 10 columnas. Cuando ejecutes este comando, verás un patrón de caracteres de 5×10 impreso en la terminal. La salida se verá algo así:
```
|\//\\|\//
/\\|\|//\\
\\\/\|/|/\
//|\\\||\|
\|//|/\|/\
```
Recuerda, el patrón real es aleatorio, así que tu salida será diferente del ejemplo mostrado aquí.
Puedes experimentar con diferentes dimensiones cambiando los argumentos en el comando. Por ejemplo, prueba el siguiente comando:
```
python3 art.py 8 15
```
Esto generará un patrón más grande con 8 filas y 15 columnas.
Para ver el manejo de errores en acción, intenta proporcionar argumentos no válidos. Ejecuta el siguiente comando:
```
python3 art.py
```
Deberías ver un mensaje de error como este:
```
Error: Incorrect number of arguments
Usage: python3 art.py rows columns
Example: python3 art.py 10 20
```

Experimentar con el código

Puedes hacer los patrones de arte ASCII más interesantes modificando el conjunto de caracteres. Así es como puedes hacerlo:

Abre nuevamente el archivo art.py en el editor. Aquí es donde realizaremos los cambios en el código.
Encuentra la variable chars en el código. Cámbiala para usar diferentes caracteres. Por ejemplo, puedes usar el siguiente código:
```
chars = '*#@+.'
```
Esto cambiará el conjunto de caracteres utilizados para crear el arte ASCII.
Después de hacer el cambio, guarda el archivo nuevamente utilizando Ctrl + S o Archivo > Guardar. Luego, ejecuta el programa con el siguiente comando:
```
python3 art.py 5 10
```
Ahora verás un patrón diferente utilizando tus nuevos caracteres.

Este ejercicio demuestra varios conceptos importantes de Python, incluyendo:

Importación de módulos: Cómo importar funcionalidad adicional de los módulos incorporados de Python.
Definición de funciones: Cómo definir y usar funciones para organizar tu código.
Manejo de argumentos de línea de comandos: Cómo aceptar y procesar la entrada del usuario desde la línea de comandos.
Manejo de errores con try/except: Cómo manejar los errores de manera elegante en tu programa.
Manipulación de cadenas: Cómo crear y manipular cadenas para formar los patrones de arte ASCII.
Generación de números aleatorios: Cómo generar valores aleatorios para crear patrones únicos.
Comprensiones de listas: Una forma concisa de crear listas en Python, que se utiliza en la función draw().

Resumen

En este laboratorio, has aprendido una variedad de conceptos fundamentales de Python. Has verificado con éxito la instalación de Python en tu sistema, has utilizado el intérprete interactivo para comandos simples y has creado programas básicos que aceptan entrada del usuario y generan patrones de arte ASCII. También has comprendido conceptos importantes de Python, como la sintaxis, los tipos de datos, las variables y la definición de funciones.

Estas habilidades son la base para el desarrollo en Python. Ahora sabes cómo usar el modo interactivo para pruebas rápidas y cómo crear y ejecutar programas completos de Python. Para continuar tu viaje en Python, considera explorar más funciones y módulos incorporados, aprender sobre estructuras de datos, crear programas complejos del mundo real y estudiar la programación orientada a objetos en Python.