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#LyX 2.2 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
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\font_roman "default" "default"
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\font_sc false
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\default_output_format default
\output_sync 1
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\index_command default
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\papersize default
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\begin_body
\begin_layout Standard
\begin_inset Note Note
status open
\begin_layout Plain Layout
\SpecialChar LyX
source for textbook
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
How to think like a computer scientist''
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
Copyright (c) 2001 Allen B.
Downey, Jeffrey Elkner, and Chris Meyers.
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under
the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or any later
version published by the Free Software Foundation; with the Invariant Sections
being "Contributor List", with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
Texts.
A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentati
on License".
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
This distribution includes a file named fdl.lyx that contains the text of
the GNU Free Documentation License.
If it is missing, you can obtain it from www.gnu.org or by writing to the
Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
02111-1307, USA.
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Chapter
Tuplas
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "tuplechap"
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tupla
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Mutabilidad y tuplas
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tupla
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tipo de dato!tupla
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tipo de dato!inmutable
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Hasta aquí, usted ha visto dos tipos de datos compuestos: cadenas, que están
compuestas de caracteres; y listas, compuestas de elementos de cualquier
tipo.
Una de las diferencias que notamos es que los elementos de una lista pueden
modificarse, pero los caracteres en una cadena no.
En otras palabras, las cadenas son
\series bold
inmutables
\series default
y las listas son
\series bold
mutables
\series default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
mutable
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
inmutable
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Hay otro tipo de dato en Python denominado
\series bold
tupla
\series default
, que se parece a una lista, con la excepción de que es inmutable.
Sintácticamente, una tupla es una lista de valores separados por comas:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> tupla = 'a', 'b', 'c', 'd', 'e'
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Aunque no es necesario, se pueden encerrar entre paréntesis:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> tupla = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Para crear una tupla con un único elemento, tenemos que incluir la coma
final:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> t1 = ('a',)
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> type(t1)
\end_layout
\begin_layout Verbatim
<type 'tuple'>
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Sin la coma, Python creería que
\family typewriter
('a')
\family default
es una cadena en paréntesis:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> t2 = ('a')
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> type(t2)
\end_layout
\begin_layout Verbatim
<type 'string'>
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Las operaciones sobre tuplas son las mismas que vimos con las listas.
El operador corchete selecciona un elemento de la tupla.
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> tupla = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> tupla[0]
\end_layout
\begin_layout Verbatim
'a'
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Y el operador segmento selecciona un rango de elementos:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> tupla[1:3]
\end_layout
\begin_layout Verbatim
('b', 'c')
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Pero si intentamos modificar un elemento de la tupla obtenemos un error:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
error en tiempo de ejecución
\end_layout
\end_inset
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> tupla[0] = 'A'
\end_layout
\begin_layout Verbatim
TypeError: object doesn't support item assignment
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Aunque no podemos modificar los elementos, sí podemos modificar toda la
tupla:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> tupla = ('A',) + tupla[1:]
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> tupla
\end_layout
\begin_layout Verbatim
('A', 'b', 'c', 'd', 'e')
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> tupla = (1,2,3)
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> tupla
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Asignación de tuplas
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "tuple assignment"
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
asignación de tuplas
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
Asignación!de tuplas
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
De vez en cuando necesitamos intercambiar los valores de dos variables.
Con el operador de asignación normal tenemos que usar una variable temporal.
Por ejemplo, para intercambiar
\family typewriter
a
\family default
y
\family typewriter
b
\family default
:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> temp = a
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> a = b
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> b = temp
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Si tenemos que intercambiar variables muchas veces, el código tiende a ser
engorroso.
Python proporciona una forma de
\series bold
asignación de tuplas
\series default
que resuelve este problema:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> a, b = b, a
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
El lado izquierdo es una tupla de variables; el derecho es una tupla de
valores.
Cada valor se asigna a su respectiva variable en el orden en que se presenta.
Las expresiones en el lado derecho se evalúan antes de cualquier asignación.
Esto hace a la asignación de tuplas una herramienta bastante versátil.
\end_layout
\begin_layout Standard
Naturalmente, el número de variables a la izquierda y el número de valores
a la derecha deben coincidir.
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> a, b, c, d = 1, 2, 3
\end_layout
\begin_layout Verbatim
ValueError: unpack tuple of wrong size
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Tuplas como valores de retorno
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tupla
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
valor!tupla
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
valor de retorno!tupla
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
función!tupla como valor de retorno
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Las funciones pueden tener tuplas como valores de retorno.
Por ejemplo, podríamos escribir una función que intercambie sus dos parámetros:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def intercambiar(x, y):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return y, x
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Así podemos asignar el valor de retorno a una tupla con dos variables:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
a, b = intercambiar(a, b)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
En este caso, escribir una función
\family typewriter
intercambio
\family default
no es muy provechoso.
De hecho, hay un peligro al tratar de encapsular
\family typewriter
intercambio
\family default
, que consiste en el siguiente error:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def intercambio(x, y): # version incorrecta
\end_layout
\begin_layout Verbatim
x, y = y, x
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Si llamamos a esta función así:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
intercambio(a, b)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
entonces
\family typewriter
a
\family default
y
\family typewriter
x
\family default
son dos alias para el mismo valor.
Cambiar
\family typewriter
x
\family default
dentro de
\family typewriter
intercambio
\family default
hace que
\family typewriter
x
\family default
se refiera a un valor diferente, pero no tiene efecto en la
\family typewriter
a
\family default
dentro de
\family typewriter
__main__
\family default
.
Igualmente, cambiar
\family typewriter
y
\family default
no tiene efecto en
\family typewriter
b
\family default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
Esta función se ejecuta sin errores, pero no hace lo que se pretende.
Es un ejemplo de error semántico.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
error semántico
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Números aleatorios
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
número aleatorio
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
número!aleatorio
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
La gran mayoría de los programas hacen lo mismo cada vez que se ejecutan,
esto es, son
\series bold
determinísticos
\series default
.
El determinismo generalmente es una buena propiedad, ya que usualmente
esperamos que los cálculos produzcan el mismo resultado.
Sin embargo, para algunas aplicaciones necesitamos que el computador sea
impredecible.
Los juegos son un ejemplo inmediato, pero hay más.
\end_layout
\begin_layout Standard
Lograr que un programa sea verdaderamente no determinístico no es una tarea
fácil, pero hay formas de que parezca no determinístico.
Una de ellas es generar números aleatorios y usarlos para determinar la
salida de un programa.
Python tiene una función primitiva que genera números
\series bold
pseudoaleatorios
\series default
, que, aunque no sean aleatorios desde el punto de vista matemático, sirven
para nuestros propósitos.
\end_layout
\begin_layout Standard
El módulo
\family typewriter
random
\family default
contiene una función llamada
\family typewriter
random
\family default
que retorna un número flotante entre 0.0 y 1.0.
Cada vez que se llama a
\family typewriter
random
\family default
, se obtiene el siguiente número de una serie muy larga.
Para ver un ejemplo ejecute el siguiente ciclo:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
import random
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
for i in range(10):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
x = random.random()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
print(x)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Para generar un número aleatorio entre 0.0 y un límite superior como
\family typewriter
sup
\family default
, multiplique
\family typewriter
x
\family default
por
\family typewriter
sup
\family default
.
\end_layout
\begin_layout Section
Lista de números aleatorios
\end_layout
\begin_layout Standard
Vamos a escribir una función llamada
\family typewriter
listaAleatoria
\family default
que cree una lista de números aleatorios.
Recibirá un parámetro entero que especifique el número de elementos a generar.
Primero, genera una lista de
\family typewriter
n
\family default
ceros.
Luego cada vez que itera en un ciclo for, reemplaza uno de los ceros por
un número aleatorio.
El valor de retorno es una referencia a la lista construida:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def listaAleatoria(n):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
s = [0] * n
\end_layout
\begin_layout Verbatim
for i in range(n):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
s[i] = random.random()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return s
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
La probaremos con ocho elementos.
Para depurar es una buena idea empezar con pocos datos:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> listaAleatoria(8)
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.15156642489
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.498048560109
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.810894847068
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.360371157682
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.275119183077
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.328578797631
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.759199803101
\end_layout
\begin_layout Verbatim
0.800367163582
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Los números generados por
\family typewriter
random
\family default
deben distribuirse uniformemente, lo que significa que cada valor es igualmente
probable.
\end_layout
\begin_layout Standard
Si dividimos el rango de valores posibles en
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
regiones
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
del mismo tamaño y contamos el número de veces que un valor aleatorio cae
en cada región, deberíamos obtener un resultado aproximado en todas las
regiones.
\end_layout
\begin_layout Standard
Podemos probar esta hipótesis escribiendo un programa que divida el rango
en regiones y cuente el número de valores que caen en cada una.
\end_layout
\begin_layout Section
Conteo