print("Hola, Mundo!")Hola, Mundo!1 Introducción a la Algoritmia y a la Programación
1.1 Introducción
Como en todas las disciplinas, la Ingeniería de Software y la Programación de Sistemas en general tienen un lenguaje técnico específico. La utilización de ciertos términos y el compartir de ciertos conceptos agiliza el diálogo y mejora la comprensión con los pares.
En este capítulo vamos a hacer una breve introducción de ciertos conceptos, ideas y modelos que van a permitirnos establecer acuerdos y manejar un lenguaje común.
1.1.1 La Computadora
Una computadora es un dispositivo físico de procesamiento de datos, con un propósito general. Todos los programas que escribiremos serán ejecutados (o corridos) en una computadora. Una computadora es capaz de procesar datos y obtener nueva información o resultados.
1.1.2 Software y Hardware
Toda computadora funciona con software y hardware. El software es el conjunto de herramientas abstractas (programas), y se le llama componente lógica del modelo computacional. El hardware es el componente físico del dispositivo. Básicamente, el software dice qué hacer, y el hardware lo hace.
¿Es indispensable tener una computadora para crear un algoritmo?
La respuesta, sorprendentemente, es no: muchos de los algoritmos que se utilizan de forma computacional hoy en día fueron diseñados varias décadas atrás. Pero la implementación de un algoritmo depende del grado de avance del hardware y la tecnología disponible.
1.1.3 Sistema Operativo
El sistema operativo es el programa encargado de administrar los recursos del sistema. Los recursos (como la memoria, por ejemplo) son disputados entre diferentes programas o procesos ejecutándose al mismo tiempo. El sistema operativo es el que decide cómo administrar y asignar los recursos disponibles.
Los sistemas operativos más comunes el día de hoy son: Windows, Linux, iOS, Android; por ejemplo.
1.1.4 Algoritmo
Un algoritmo es una serie finita de pasos precisos para alcanzar un objetivo.
- “serie”: porque son continuados uno detrás del otro, de forma ordenada.
- “finita”: porque no pueden ser pasos infinitos, en algún momento deben terminar.
- “pasos precisos”: porque en un algoritmo se debe ser lo más específico posible.
Ejemplo Un algoritmo puede ser una receta de cocina: tiene una serie finita de pasos (son ordenados, uno detrás de otro, finitos porque en algún momento deben terminar), que son precisos (porque tienen indicaciones de cuánto agregar de cada ingrediente, cómo incorporarlo a la preparación, etc) y están orientados en alcanzar un objetivo (obtener una comida en particular).
1.1.4.1 Creación de un Algoritmo
La forma en la que trabajaremos la creación de un algoritmo es siguiendo los siguientes pasos:
- Análisis del problema: entender el objetivo y los posibles casos puntuales del mismo.
- Primer borrador de solución: confeccionar una idea generalizada de cómo podría resolverse el problema.
- División del problema en partes: dividir el problema en partes ayuda a descomponer un problema complejo en varios más sencillos.
- Ensamble de las partes para la versión final del algoritmo: acoplar todo el conjunto de partes del problema para lograr el objetivo general.
Estos cuatro pasos podrán iterarse (repetirse) la cantidad de veces que sean necesarios, para poder lograr acercarnos más a la solución en cada iteración.
1.1.5 Programa
Un programa es un algoritmo escrito en un lenguaje de programación.
1.1.6 Lenguaje de Programación
Un lenguaje de programación es un protocolo de comunicación.
Un protocolo es un conjunto de normas consensuadas.
\(\implies\) Entonces, un lenguaje de programación es un conjunto de normas consensuadas, entre la persona y la máquina, para poder comunicarse.
Cuando logramos que un lenguaje pueda ser comprendido por el humano y por la máquina, tenemos una comunicación efectiva en donde podremos hacer programas y pedirle a la máquina que los ejecute.
Un buen ejemplo de cómo una computadora interpreta nuestras instrucciones sin pensar al respecto, sin tener sentido común y sin ambigüedades, es este video. La computadora lo único que hace es interpretar de forma explícita lo que nosotros le pedimos que haga.
Un lenguaje de programación tiene reglas estrictas que se deben respetar y no se admiten ambiguedades o sobreentendidos.
1.1.7 Entorno de Desarrollo
Un entorno de desarrollo es un conjunto de herramientas que nos permiten escribir, editar, compilar y ejecutar programas.
En la materia utilizaremos un entorno de desarrollo llamado Google Colab, que nos permite escribir código en un editor de texto, compilarlo y ejecutarlo en un mismo lugar de forma online. Pero existen muchos otros entornos de desarrollo, como por ejemplo Visual Studio Code, Eclipse, NetBeans, etc.
1.2 Lenguaje Python
En este curso utilizaremos el lenguaje de programación Python. Python es un lenguaje de programación de propósito general, que se utiliza en muchos ámbitos de la industria y la academia.
Python es un lenguaje realmente fácil de aprender, con una curva de aprendizaje muy suave. Es un lenguaje de alto nivel, lo que significa que es un lenguaje que se asemeja mucho al lenguaje natural, y que no requiere de conocimientos de bajo nivel para poder utilizarlo.
1.2.1 Hola, Mundo!
El primer programa que se escribe en cualquier lenguaje de programación es el programa “Hola, Mundo!”. Este programa es un programa que imprime en pantalla el texto “Hola, Mundo!”.
En Python, el programa “Hola, Mundo!” se escribe de la siguiente forma:
print es una función que imprime en pantalla el texto que se le pasa entre paréntesis. En este caso, el texto que se le pasa como parámetro es "Hola, Mundo!". Al escribir las comillas dobles, estamos indicando que el texto que se encuentra entre ellas es un texto literal.
De la misma forma, podremos imprimir cualquier otro mensaje en pantalla, como por ejemplo:
print("Hola, me llamo Rosita y soy programadora")Hola, me llamo Rosita y soy programadoraAl igual que Rosita, al hacer nuestro primer ‘Hola, Mundo!’ nos convertimos en programadores. ¡Felicitaciones!
A partir de la próxima clase, comenzaremos a ver cómo escribir programas más complejos, que nos permitan resolver problemas más interesantes.
1.3 Anexo: Google Colab
1.3.1 Cómo usar Google Colab
Para usar Google Colab, debemos ingresar a este link. Si es necesario, debemos crear una cuenta de Google.
Al abrir Google Colab por primera vez, vamos a ver lo siguiente:
Vamos entonces a hacer click en “New Notebook”, y se va a abrir un archivo nuevo, con extensión .ipynb (que es la extensión de un archivo del tipo IPython Notebook). Vamos a cambiarle el nombre de ‘Untitled0’ a ‘Unidad_1’ o el nombre que prefieran.
1.3.1.1 Celdas de Código
Con Colab vamos a poder correr nuestro código. Colab se divide en celdas individuales: cada celda es un bloque de código que se puede correr por separado. Para agregar una celda nueva, se hace click en el botón de “+ Code” que aparece en la parte superior izquierda de la celda. Para correr la celda, se hace click en el botón de “play” que aparece a la izquierda de la celda. El output (la salida) de la celda va a aparecer debajo de la misma.
Cómo usar las celdas
Les recomendamos que cada ejercicio de la guía esté en una celda separada. A medida que avance la materia vamos a terminar de entender bien por qué.
Si tenemos varias celdas con código, podemos correrlas todas juntas haciendo click en “Runtime” o “Entorno de Ejecución” en el menú superior y luego en “Run all” (o “Ejecutar Todo”). Cada celda de código va a tener su propio output debajo de ella.
1.3.1.2 Celdas de Texto
Así también como podemos agregar celdas de código, podemos agregar celdas de texto. Para eso, hacemos click en el botón de “+ Text” que aparece en la parte superior izquierda de la celda. Dentro podemos escribir texto con formato e incluso agregar imágenes.
1.3.1.3 Opciones de Celdas
Para reordenar, eliminar o copiar celdas, al seleccionar una celda aparece un menú a la derecha con distintos íconos. Podemos usar estas opciones para realizar estas distintas acciones.
1.3.1.4 Aclaración IA
- Para desactivar las sugerencias con IA (recomendado hacerlo) pueden ir a: Herramientas > Configuración > Asistente IA > Tildar “Ocultar funciones de IA generativa”.
1.3.1.5 Beneficios de usar Google Colab
- Google Colab tiene una mejor interfaz para usar Pandas, mostrando el output en forma de tablas.
- Permite importar datos de Google Drive
- Permite compartir el código con otras personas, de tal forma que todas ellas puedan editar un mismo archivo
- Permite guardar los archivos en Google Drive, con guardado automático de cambios
- Permite exportar el archivo en distintos formatos, como PDF, HTML, etc.
- Permite intercalar código ejecutable con texto explicativo, lo que lo hace ideal para la creación de informes, presentaciones, o tutoriales.