Funciones

1. El mecanismo de las asociaciones

Recordemos en primer lugar el mecanismo de asociación de listas:

L = [ 4,5,6] 
K = L 
L[1] = 9 

Las variables K y L están asociadas al mismo objeto de lista, por lo que están vinculadas. Si modificamos el elemento L[1], también modificamos K[1]:

Pero ¿qué sucede con las variables enteras? Al ejecutar un programa Python, cualquier variable está asociada a una cosa. Técnicamente, estamos hablando de un objeto. Un objeto puede ser un número, una cadena, un archivo o una imagen. Entonces, cuando escribimos:

a = 3 
b = a 

las variables a y b, aunque tengan nombres diferentes, están asociadas al mismo objeto 3. La función built in id(), que proporciona el número de identificación del objeto asociado a una variable, confirma esta afirmación:

print(id(a)) 
print(id(b)) 
>> 140710295855824 
>> 140710295855824 

Veremos lo que sucede paso a paso. La primera línea crea la variable a y la asocia con el número 3. La segunda fila crea la variable b y la asocia con el objeto 3 ya asociado a la variable a. En este momento, y solo en este momento, las dos variables están vinculadas. Por lo tanto, en memoria hay:

Ahora, hagamos lo siguiente:

b = 2 + b 

Es obvio que b es 5 al final de esta línea. Pero como a y b estaban relacionados, ¿qué vale a: 5 o 3? Si pensamos en el mecanismo de las listas, tendríamos la tentación de decir 5. Sin embargo, el sentido común nos llevaría a decir 3... Echemos un vistazo paso a paso a lo que está sucediendo en esta línea. Cuando escribimos 2+b, debemos evaluar una expresión cuyo resultado da un nuevo valor de 5. Ahora, queda realizar la asignación b = 5. Esta acción asocia la variable b con un valor...

1. Roles y definición

Las funciones permiten crear código reutilizable, lo que representa un enfoque interesante. Además, permiten asociar un nombre a una parte del código, un nombre que idealmente debería describir de la mejor manera posible el procesamiento realizado.

Siempre podemos intentar escribir un programa sin usar funciones, es posible... Pero si el programa se hace largo, la administración del código se volverá extenuante. Sin embargo, incluso cuando tenga la necesidad de escribir una función, ¡será tentado por el lado oscuro! El cual le empujará a copiar y pegar para evitar escribir una función adicional. ¡Es tan fácil y rápido hacer un copiar y pegar! Además, la mayoría de las veces funcionará a la primera. ¡Cómo resistirse! Tome como ejemplo el siguiente código:

TotalIvaIncluido = 0 
Precio1SinIva = 18 
IVA = 0.21 
Precio1IvaIncluido = Precio1SinIva*(1+IVA) 
TotalIvaIncluido = TotalIvaIncluido + Precio1IvaIncluido 
Precio2SinIva = 21 
Precio2IvaIncluido = Precio2SinIva*(1+IVA) 
TotalIvaIncluido = TotalIvaIncluido + Precio2IvaIncluido 
print(TotalIvaIncluido) 

El código es legible. Las variables tienen un nombre correcto. Sin embargo, para saber qué hace este fragmento de código, hay que centrarse un poco para comprobar las acciones realizadas en cada línea. Parece que calculamos un precio con IVA incluido dos veces a partir de un precio sin IVA. Mejoraremos la estructura de nuestro código creando una función para esta tarea:

def PrecioIvaIncluido(precioSinIVA): 
 IVA = 0.21 
 return Precio1SinIva * (1 + IVA) 
 
Precio1SinIva = 18 
Precio2SinIva = 21 
 
TotalIvaIncluido = 0 
TotalIvaIncluido = TotalIvaIncluido + PrecioIvaIncluido(Precio1SinIva) 
TotalIvaIncluido = TotalIvaIncluido + PrecioIvaIncluido(Precio2SinIva) 
 
print(TotalIvaIncluido) 

La declaración o definición de una función se realiza mediante el uso de la palabra clave def. La sintaxis de una declaración tiene que respetar el orden siguiente:

1. Variables globales

Una variable global es una variable definida en el bloque principal del programa. Una variable global solo se puede utilizar después de haber sido creada. Cualquier tentativa de usarla antes de que se defina dará como resultado un mensaje de error. A continuación, le presentamos un ejemplo. En la primera fila, creamos la variable a y le damos el valor 1. En todas las líneas que siguen, por lo tanto, podemos usar el nombre de esta variable sin que se produzca ningún un error. Por ejemplo, en la línea 2, la instrucción print(a) mostrará el valor 1. En la tercera línea, hallamos la instrucción print(b). El nombre b es desconocido porque la variable b aún no existe.

El programa se detiene y muestra un mensaje de error que indica que el nombre b no ha sido definido: «name ’b’ is not defined». La variable b se crea en la siguiente línea, todavía no es utilizable en este nivel. La última instrucción print(b) muestra el valor de b, es decir, 2.

a = 1 
print(a) # 1 
print(b) # error : NameError: name 'b' is not defined 
b = 2 
print(b) # 2 

Los resultados de sus programas pueden ser distintos si trabaja en modo Python interactivo. De hecho, en este modo las variables se mantienen entre las ejecuciones de los programas. Por lo tanto, es posible que no obtenga ningún mensaje de error porque la variable b proviene de un ejercicio anterior. Para probar este ejemplo, puede reiniciar el entorno de Python para «limpiar» todas las variables. Si está trabajando con Pyzo, considere hacer clic en el icono para recargar el entorno de Python.

2. Variables locales

Una variable local es una variable creada dentro de una función. Decimos que es local a esta función, ya que solo se puede usar dentro del bloque de funciones. Cuando se completa la función, el nombre de esta variable desaparece. Esto implica que no se puede utilizar en otro lugar del programa. Las variables locales, como las variables globales, solo se pueden usar después de que hayan sido definidas. Consideremos ahora el siguiente caso.

a = 1 
 
def test(b): 
  print(b) 
  print(c) # error, se tiene que suprimir esta línea 
  c = 3 
  print(c) 
  print(b) ...

1. Copias y modificaciones de listas

Muestre el estado de la memoria después de ejecutar el siguiente programa:

a = [ 1,2,3] 
b = a.copy() 
c = b 
a[0] = 10 
b[1] = 11 
c[2] = 12 

Corrección guiada:

La primera línea crea una lista inicializada con valores 1, 2 y 3. La segunda inicializa la variable b con una copia de la lista a. Gracias a la función copy(), las dos listas son idénticas, pero independientes en memoria:

La asignación c = b tiene el efecto de asociar la variable c con la misma lista que la variable b. En este nivel, las variables b y c están vinculadas, designan la misma lista:

Al escribir a[0] = 10, colocamos el primer elemento de la lista asociado con la variable a en el valor 10. Las dos entradas b[1] = 11 y c[2] = 12 modifican las dos últimas casillas de la lista inferior:

En este nivel, si ejecutamos print (a,b,c), obtendremos:

>> [10,2,3] [1,11,12] [1,11,12] 

2. Creación de lista de listas I

Muestre el estado de la memoria y las visualizaciones después de ejecutar el programa:

R = [0,0,0] 
L = [ R,R,R] 
L[0][1] = 5 
 
S = [ [0,0,0], [0,0,0], [0,0,0] ] 
S[0][1] = 5 
 
print(L) 
print(S)  

Corrección guiada:

La primera línea crea una lista con tres veces el valor 0. La segunda línea inicializa la lista L, que contiene tres veces la variable R. Como R designa una asociación a la lista [0,0,0], los elementos de la lista L representan tres asociaciones a la lista R:

Al realizar L[0][1] = 5, primero buscamos el significado de L[0]. Como L[0] designa la lista R, esta escritura es equivalente a: R[1] =5.

En este nivel, usando la instrucción print(L), obtendremos:

>> [[0, 5, 0], [0, 5, 0], [0, 5, 0]] 

La visualización de la variable L da su contenido, es decir, todas las asociaciones se sustituyen para mostrar solo los valores. Tenemos la impresión de que finalmente L corresponde a una lista de tres listas de tres elementos. Esto es cierto, pero también falso. Porque si mostramos:

print(id(L[0])) 
>> 77187232 
print(id(L[1])) 
>> 77187232 
print(id(L[2])) 
>> 77187232 

veremos que estas tres listas son, de hecho, la misma y única lista, llamada R en el ejercicio.

La creación de la lista de listas S esta vez utiliza tres listas independientes:

Así...

1. Una ventana de visualización gráfica

La corrección de este ejercicio se puede descargar desde la página web de la editorial. Para complementar algunos de nuestros ejercicios, haremos pantallas gráficas. Para ello, utilizamos la librería Tkinter, que gestiona aplicaciones con venta-nas. Esta librería se instala por defecto con Python.

He aquí una base para una aplicación de dibujo:

from tkinter import Tk, Canvas 
 
TAMANO = 500 
 
# su programa viene aquí 
 
def PROG(): 
 r = TAMANO-1 
 canvas.create_line(0,0,r,0 ) 
 canvas.create_line(0,r,r,r ) ...

1. Calcular el mínimo de una lista

La corrección de este ejercicio se puede descargar desde la página web de la editorial. Escriba una función que reciba una lista de cualquier tamaño y devuelva el número más pequeño contenido en esa lista. Pruebe su programa con un ejemplo. Se supone que la lista no está vacía. Aquí hay algunos consejos:

2. Dibujar en modo texto

La corrección de este ejercicio se puede descargar desde la página web de la editorial. Le proponemos realizar funciones de dibujo en modo texto. Utilizará la consola como área de visualización. He aquí hay algunos consejos:

1. El juego del tres en raya - Etapa 1

El «tres en raya» se juega en una cuadrícula de 3x3 para dos jugadores. Un jugador hace círculos y el otro hace cruces en las casillas, cada uno en su turno. Quien logre hacer una alineación vertical, horizontal o diagonal habrá ganado. Describiremos cómo construir este juego en tres etapas.

Etapa 1: Creación de la cuadrícula del juego

La corrección de esta primera parte del proyecto está disponible para su descarga en el sitio web de la editorial.

# Tres en raya 
de tkinter import Tk, Canvas 
import random 
 
 TAMANO = 300 
 
 ... 
 
 # Creación de la ventana gráfica 
Miventana = Tk() 
Miventana.geometry(str(TAMANO) +"x"+str(TAMANO)) 
canvas = Canvas(Miventana,width=TAMANO, height=TAMANO, 
borderwidth=0, highlightthickness=0,bg="lightgray") 
canvas.pack() 
Miventana.after(100,PROG) 
Miventana.mainloop()