Seguimos con Tipos de datos

Repaso de tipos de datos vistos

• Numéricos: enteros y reales (int/float)
• Lógicos booleanos (True/False)
• Cadena de caracteres (Strings)

Son tipos de datos "simples". A medida que los programas toman mas complejidad, necesitamos otras estructuras para resolver los problemas.

¿Para qué sirve lo que veremos hoy?

Supongamos que necesitamos escribir un programa que se registren los nombres de las primeras diez personas que llegaron al curso en un determinado día.

Como sabemos que son diez, podríamos definir diez variables de tipo string para registrar cada uno de los nombres.

Si bien esta solución parecería ser la mas sencilla, no escala. Es decir, luego se nos pide hacer que registremos las primeras 200 personas que llegan a un auditorio y tenemos que reescribir el código y definiendo 200 variables.

A veces necesitamos almacenar muchos datos y es útil contar con estructuras de datos que nos permitan realizar las operaciones necesarias, mantenerlas ordenadas y sea fácil acceder a los datos.

Teniendo este problema como base, veremos como nos pueden ayudar las estructuras de datos Arrays y Listas.

Arrays

Arrays

“Es una zona de almacenamiento contiguo (en la memoria) que contiene una serie de elementos del mismo tipo.”

En otras palabras, es una variable que tiene espacio en la memoria para almacenar varios* elementos del mismo tipo. Pueden ser, int, float, strings... etc.

*En los arrays, el espacio se reserva en el momento de definir la variable y luego no puede cambiar.

Arrays (Características)

• Homogéneo: Todos los elementos del array son del mismo tipo de datos. Y se define en el momento que definimos el array.
• Dimensiones: Pueden ser n dimensionales. Los mas comunes son de 1 dimensión (vectores) y de 2 dimensiones (matrices).
• Indexado: Mediante uno o mas índices es posible acceder a cualquier elemento del array. El índice es un valor numérico del 0 a n-1. Siendo 0 la referencia al primer elemento y n-1 el último. La cantidad de índices del array define las dimensiones del mismo. Por ejemplo, un array de una dimensión tendrá un índice. Uno de dos dimensiones tendrá dos índices.
• Tamaño fijo: El tamaño del array es fijo y por lo tanto, la cantidad de espacio para almacenar datos no varía durante la ejecución del programa.

Vectores (Arreglos 1d)

“Un vector o arreglo lineal es un tipo de dato arreglo con un índice, es decir con una dimensión.”

Por lo general se usa el término arreglo o array para referirse a un vector.

Estructura básica de un array

• Nombre (o identificador)
• Tamaño Es el número de elementos podrá almacenar. El tamaño impacta en la memoria.
• Índice Por lo general es un número entre 0 hasta n-1. Siendo n el tamaño total del arreglo.
• Elemento o valor El elemento es el dato que almacenará el arreglo en un índice determinado.

Estructura básica de un array

Ejemplo de array en C++

						// Declaración de array de números enteros
						int arreglo_clase[7] = {5, 27, 43, 12, 8, 7, 0};

						// Accedo al elemento en la posición 5
						int x = arreglo_clase[5]; // El valor de x será 7
					

Estructura de arreglo_clase

Mas ejemplos

Ejemplo de array en C++

Podemos caer fuera de rango

						// Se declara un array vacío de longitud 10
						int arreglo_vacio[10];

						arreglo_vacio[9] = 22;

						arreglo_vacio[10] = 224; 
					

¿Qué pasará luego de ejecutar la línea 6?

Matrices

Son arreglos de dos dimensiones. Se puede ver como una estructura que tiene filas por un lado y columnas por otro. Un índice se usará para localizar las filas y el otro índice para localizar las columnas.

Definición de una matriz

						// Definimos una matriz de 3 filas por 3 columnas
						int matriz[3][3];
					

Arrays en Python

Python no tiene el concepto de array como estuvimos viendo recién. Pero se puede implementar con listas o ndarray usando la librería NumPy.

¿Preguntas?

Listas

Listas

Muchos lenguajes de programación proporcionan soporte para tipos de dato de la lista, y tienen sintaxis especiales y semánticas para listas y operaciones de lista.

Las listas son usualmente implementadas como listas enlazadas o como arrays de longitud variable o array dinámicos.

Estructura de una lista enlazada

Listas en Python

• Ordenadas: Los elementos mantienen el orden en el que han sido definidos en la lista.
• Indexadas:Pueden ser indexadas utilizando corchetes []. Similar a los arrays visto antes.
• Mutables: Los elementos pueden ser modificados y cambiados durante la ejecución del programa.
• Dinámica: Se pueden añadir y quitar elementos de la misma durante la ejecución del programa.

Listas en Python

En Python podemos imaginarnos las listas como si fueran arrays, dado que podemos usar índices para acceder a los elementos.

Crear listas en Python

							[] # Esto es una lista vacía
							[1,2,3,4] # Una lista con 4 elementos enteros
						

Asignándolo a una variable

							lista_vacia = [] # Variable tipo lista.
							otra_lista_vacia = list() # Otra forma
							lista_numeros = [1,2,3,4] # Una variable tipo lista
						

Por lo general, las listas se usan asignándolas a variables, para que de esa manera puedan modificarse y consultarse. De otra manera el dato se perderá.

Creando listas

							# Lista de strings
							lista_nombres = ["Juan", "Sebastián", "Cristian"]
							
							# Una lista puede ser heterogénea con elementos distinto tipo
							lista_nueva = [1,"Hola",3.44,[1,2,3]]

							# Imprimir listas
							print(lista_nombres)
							print(lista_nueva)
							
						

Output

							['Juan', 'Sebastián', 'Cristian']
							[1, 'Hola', 3.44, [1, 2, 3]]
						

Acceder y modificar listas

Si tenemos una lista a con 3 elementos almacenados en ella, podemos acceder a los mismos usando corchetes y un índice, que va desde 0 a n-1 siendo n el tamaño de la lista.

							a = [90, "Python", 3.87]
							print(a[0]) #90
							print(a[1]) #Python
							print(a[2]) #3.87
						

Los i-últimos elementos

							print(a[-1]) #3.87 -> El último elemento
							print(a[-2]) #Python -> El ante último
						

Modificar un elemento

							a[1] = "Hola"
							print (a[1]) # Hola
						

Recorrer (iterar) listas

Ejemplo #1

							lista = [5, 9, 10]
							for e in lista:
								print(e)
							#5
							#9
							#10
						

La "variable" "e" dentro del for se refiere al elemento actual de la lista.

El nombre de esa variable es opcional y puede ser cualquier nombre válido para una variable cualquiera.

Recorrer (iterar) listas

Dentro de la iteración, podemos tratar al elemento de la lista como una variable cualquiera.

Ejemplo #2

							lista = [5, 3, 9, 10]
							for l in lista:
								if l => 9:
									print (l)
						

¿Qué dará como salida el programa?

								9
								10
							

Recorrer (iterar) listas

								alumnxs = ["Matias", "Ana", "Juan", "Victoria"]
								for a in alumnxs:
									if a == "Juan":
										print(f"¡Hola {a}!")
									else:
										print(a)
							

									Matias
									Ana
									¡Hola Juan!
									Victoria
								

¿Preguntas?

Métodos para listas

Métodos para listas

Python (como otros lenguajes) nos proveen funciones, métodos o herramientas para interactuar o manipular listas. A continuación veremos algunos métodos con ejemplos.

Agregar elemento

El método append() añade un elemento al final de la lista.

							l = [1, 2]
							l.append(3)
							print(l) #[1, 2, 3]
							l.append("¡Hola!")
							print(l) #[1, 2, 3, 'Hola']

						

Insertar

El método insert(indice, elem) añade un elemento en una posición o índice determinado. Recordar que el primer elemento es el índice[0].

							l = [1, 3]
							l.insert(1, 2) #[1, 2, 3]
							l.insert(2,99) # [1, 2, 99, 3]
							l.insert(15,6) # Out of range?...
						

								[1, 2, 99, 3, 6]
							

								l[90] = 0 # IndexError: list assignment index out of range
							

Quitar un elemento

El método remove(elem) recibe como argumento un objeto y lo borra de la lista.

							l = [1, 2, 3]
							l.remove(3)
							print(l) #[1, 2]
						

El método pop() retorna el último elemento de la lista y lo borra. Si se pasa como parámetro un índice permite retornar y borrar elementos diferentes al último.

							l = [1, 2, 3]
							l.pop()
							print(l) #[1, 2]
							print(l.pop()) # 
						

Obtener el índice de un elemento

El método index(elem) recibe como argumento un elemento y retorna el número del índice donde se encuentra.

							l = ['Vaca', 'Pato', 'Gato', 'Gallina']
							indice = l.index('Gato')
							print(indice) # Será 2.
						

En caso que no esté dará error

							l = ['Vaca', 'Pato', 'Gato', 'Gallina']
							indice = l.index('Pez')
						

							ValueError: 'Pez' is not in list
						

Orden

El método reverse() invierte el orden de la lista.

							l = [1, 2, 3]
							l.reverse()
							print(l) #[3, 2, 1]
						

El método sort() ordena los elementos de menor a mayor por defecto.

							l = [3, 1, 2]
							l.sort()
							print(l) #[1, 2, 3]
						

Longitud de la lista

El método len() retorna un número con la cantidad de elementos de la lista.

							l = [3, 1, 2, 9, 12]
							cant = len(l)
							print(cant) # 5
						

¿Está en la lista?

De esta manera se puede saber por sí o por no (True/False) si un elemento está en una lista.

							list = [1,2,3,4,5,6] 
							print (1 in list) # True
							print (8 in list) # False
						

Recorrer una lista anidada

A continuación se presenta una lista anidada y como recorrerla.

							nom_y_edad = [["Alberto", 60], ["Avril", 21],  
							["Manuel", 37], ["Gabriel", 40], ["Mai", 20]] 
							# Recorrer e informar nombre y edad
							for nombre in nom_y_edad: 
								print(f"{nombre[0]} tiene {nombre[1]} años.")
						

Output

							Alberto tiene 60 años.
							Avril tiene 21 años.
							Manuel tiene 37 años.
							Gabriel tiene 40 años.
							Mai tiene 20 años.
						

Recorrer una lista anidada

Otra forma de recorrer la misma lista. Este método es mas intuitivo.

							nom_y_edad = [["Alberto", 60], ["Avril", 21],  
							["Manuel", 37], ["Gabriel", 40], ["Mai", 20]] 
							
							for nombre, edad in nom_y_edad: 
								print(f"{nombre} tiene {edad} años.")
						

Output

								Alberto tiene 60 años.
								Avril tiene 21 años.
								Manuel tiene 37 años.
								Gabriel tiene 40 años.
								Mai tiene 20 años.
							

Cinco veces en el código de más arriba dará mas luz a tu conocimiento ;)

Resumen métodos 1

Resumen métodos 2

¿Preguntas?

Ejercicios en clase

Ejercicio en clase 1

Escriba un programa que dada la lista [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] convierta cada elemento a su cuadrado (n*n) en una lista nueva y luego imprima por pantalla la nueva lista.

Ejercicio en clase 2

Escriba un programa que pida al usuario nombres de personas hasta que llegue "Juan" el cual debe ser agregado a la lista. Al finalizar el programa debe imprimir los nombres con la letra capitalizada.

Debe también decir la cantidad de personas que llegaron.

¡Fin de la clase!

Bibliografía

• w3schools
• Python Documentation
• El Libro de Python