Mes: agosto 2012 Página 9 de 22

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Cuando se pasa una lista como argumento, en realidad se pasa una referencia a ella, no una copia de la lista. Por ejemplo, la función cabeza toma una lista como parámetro y devuelve el primer elemento.

   1: def cabeza(lista):
   2:     return lista[0]

Así es como se usa.

>>> numeros = [1,2,3]
>>> cabeza(numeros)
1

El parámetro lista y la variable números son alias de un mismo objeto. El diagrama de estado es así:

Como el objeto lista esta compartido por dos marcos, lo dibujamos entre ambos.

Si la función modifica una lista pasada como parámetro, el que hizo la llamada vera el cambio. borra cabeza elimina el primer elemento de una lista.

   1: def borra_cabeza(lista):
   2:     del lista[0]

Aquí vemos el uso de borra cabeza:

Si una función devuelve una lista, de

>>> numeros = [1,2,3]
>>> borra_cabeza(numeros)
>>> print numeros
[2, 3]

vuelve una referencia a la lista. Por ejemplo, cola devuelve una lista que contiene todos los elementos de una lista dada, excepto el primero.

   1: def cola(lista):
   2: return lista[1:]

Aquí vemos como se usa cola:

>>> numeros = [1,2,3]
>>> resto = cola(numeros)
>>> print resto
>>> [2, 3]

Como el valor de retorno se creo con una porción, es una lista. La creación de rest, así como cualquier cambio posterior en rest, no afectara a numbers.

8.14. Listas anidadas

Una lista anidada es una lista que aparece como elemento dentro de otra lista.

En esta lista, el tri-esimo elemento es una lista anidada:

   1: >>> lista = ["hola", 2.0, 5, [10, 20]]

Si imprimimos lista[3], obtendremos [10, 20]. Para extraer los elementos de la lista anidada, podemos proceder en dos pasos:

>>> elt = lista[3]
>>> elt[0]
10

O podemos combinarlos:

   1: >>> lista[3][1]
   2: 20

Los operadores corchete se evalúan de izquierda a derecha, as³ que esta expresión saca el tri-esimo elemento de lista y luego extrae el unesimo elemento de ella.

8.15. Matrices

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Es común usar listas anidadas para representar matrices. Por ejemplo, la matriz:

1 2 3
7 8 9
4 5 6

puede ser representada como:

   1: >>> matriz = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

matriz es una lista con tres elementos, siendo cada elemento una fila de la matriz. Podemos elegir una fila entera de la matriz de la forma normal:

   1: >>> matriz[1]
   2: [4, 5, 6]

O tomar solo un elemento de la matriz usando la forma de doble índice:

   1: >>> matriz[1][1]
   2: 5

El primer índice escoge la fila y el segundo la columna. Aunque esta manera de representar matrices es común, no es la única posibilidad. Una pequeña variación consiste en usar una lista de columnas en lugar de filas. Mas adelante veremos una alternativa mas radical usando un diccionario.

8.16. Cadenas y listas

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Dos de las funciones mas útiles del modulo string tienen que ver con listas de cadenas. La función split divide una cadena en una lista de palabras. Por defecto, cualquier numero de caracteres de espacio en blanco se considera un límite de palabra:

>>> import string
>>> cancion = "La lluvia en Sevilla..."
>>> string.split(cancion)
['La', 'lluvia', 'en', 'Sevilla...']

Se puede usar un argumento opcional llamado delimitador para especificar que caracteres se usaran como límites de palabra. El siguiente ejemplo usa la cadena ll como delimitador:

   1: >>> string.split(cancion, 'll')
   2: ['La ', 'uvia en Sevi', 'a...']

Observe que el delimitador no aparece en la lista.

La función join es la inversa de split. Toma una lista de cadenas y concatena

los elementos con un espacio entre cada par:

>>> lista = ['La', 'lluvia', 'en', 'Sevilla...']
>>> string.join(lista)
'La lluvia en Sevilla...'

Como split, join acepta un delimitador opcional que se inserta entre los elementos. El delimitador por defecto es el espacio.

   1: >>> string.join(lista, '_')
   2: 'La_lluvia_en_Sevilla...'

A modo de ejercicio, describa la relación que hay entre
string.join(string.split(cancion)) y canción. ¿Esla misma para todas las cadenas?
¿Cuando sería diferente?

8.17. Glosario

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lista: Una colección de objetos con nombre, en la que cada objeto es identificado por un índice.

índice: Una variable o valor enteros que se usan para indicar un elemento de una lista.

elemento: Uno de los valores de una lista (u otra secuencia). El operador corchete selecciona elementos de una lista.

secuencia: Cualquier tipo de datos que consista en un conjunto ordenado de elementos, con cada elemento identificado por un índice.

lista anidada: Una lista que es elemento de otra lista.

recorrido de lista: Acceso secuencial a cada elemento de una lista.

objeto: Una cosa a la que se puede referir una variable.

alias: Múltiples variables que contienen referencias al mismo objeto.

clonar: Crear un objeto nuevo que tiene el mismo valor que un objeto ya existente. Copiar una referencia a un objeto crea un alias, pero no clona el objeto.

delimitador: Un carácter o cadena utilizado para indicar donde debe cortarse una cadena.

Capítulo 9

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Tuplas

9.1. Mutabilidad y tuplas

Hasta ahora, ha visto dos tipos compuestos: cadenas, que están hechas de caracteres, y listas, que están hechas de elementos de cualquier tipo. Una de las diferencias que señalamos es que los elementos de una lista se pueden modificar, pero los caracteres de una cadena no. En otras palabras, las cadenas son inmutables y las listas son mutables.

En Python hay otro tipo llamado tupla que es similar a una lista salvo en que es inmutable. Sintacticamente, una tupla es una lista de valores separados por comas:

   1: >>> tupla = 'a', 'b', 'c', 'd', 'e'

Aunque no es necesario, la convención dice que hay que encerrar las tuplas entre paréntesis:

   1: >>> tupla = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')

Para crear una tupla con un solo elemento, debemos incluir una coma final:

>>> t1 = ('a',)
>>> type(t1)
<type 'tuple'>

Sin la coma, Python trata (á’) como una cadena entre paréntesis:

>>> t2 = ('a')
>>> type(t2)
<type 'string'>

Dejando a un lado las cuestiones de sintaxis, las operaciones sobre las tuplas son las mismas que sobre las listas. El operador índice selecciona un elemento de la tupla.

>>> tupla = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
>>> tupla[0]
'a'

Y el operador de porción selecciona un intervalo de elementos.

   1: >>> tupla[1:3]
   2: ('b', 'c')

Pero si intentamos modificar uno de los elementos de la tupla provocaremos un error:

   1: >>> tupla[0] = 'A'
   2: TypeError: object doesn't support item assignment

Por supuesto, incluso aunque no podamos modificar los elementos de una tupla, podemos sustituir una tupla por otra diferente:

>>> tupla = ('A',) + tupla[1:]
>>> tupla
('A', 'b', 'c', 'd', 'e')

9.2. Asignación de tuplas

De vez en cuando, es útil intercambiar los valores de dos variables. Para hacerlo con sentencias de asignación convencionales debemos usar una variable temporal. Por ejemplo, para intercambiar a y b:

>>> temp = a
>>> a = b
>>> b = temp

Si tenemos que hacer esto a menudo, esta aproximación resulta aparatosa. Python proporciona una forma de asignación de tuplas que soluciona este problema elegantemente:

   1: >>> a, b = b, a

El lado izquierdo es una tupla de variables, el lado derecho es una tupla de valores. Cada valor se asigna a su respectiva variable. Todas las expresiones del lado derecho se evalúan antes de las asignaciones. Esta característica hace de la asignación de tuplas algo muy versátil.

Naturalmente, el número de variables a la izquierda y el número de valores a la derecha deben ser iguales:

   1: >>> a, b, c, d = 1, 2, 3
   2: ValueError: unpack tuple of wrong size

9.3. Tuplas como valor de retorno

Las funciones pueden devolver tuplas como valor de retorno. Por ejemplo, podría escribir una función que intercambie dos parámetros:

   1: def intercambio(x, y):
   2:     return y, x

Luego podemos asignar el valor de retorno a una tupla con dos variables:

   1: a, b = intercambio(a, b)

En este caso, no hay ninguna ventaja en convertir intercambio en una función.
De hecho, existe un peligro al intentar encapsular intercambio, y es el tentador error que sigue:

   1: def intercambio(x, y): # versión incorrecta
   2: x, y = y, x

Si llamamos a esta función así:

   1: intercambio(a, b)

a y x son alias del mismo valor. Cambiar x dentro de intercambio hace que x se refiera a un valor diferente, pero no tiene efecto alguno sobre a en main .

De forma similar, cambiar y no tiene efecto sobre b.

Esta función se ejecuta sin generar un mensaje de error, pero no hace lo que intentamos. Este es un ejemplo de error semántico.

A modo de ejercicio, dibuje un diagrama de estados para esta función de manera que pueda ver por que no trabaja como usted quiere.

9.4. Números aleatorios

La mayor parte de los programas hacen lo mismo cada vez que los ejecutamos, por lo que se dice que son deterministas.

Normalmente el determinismo es una cosa buena, ya que esperamos que un calculo nos de siempre el mismo resultado.

Para algunas aplicaciones, sin embargo, queremos que el computador sea impredecible. El ejemplo obvio son los juegos, pero hay mas.

Hacer que un programa sea realmente no determinista resulta no ser tan sencillo, pero hay formas de que al menos parezca no determinista. Una de ellas es generar números aleatorios y usarlos para determinar el resultado del programa.

Python proporciona una función interna que genera números pseudoaleatorios, que no son verdaderamente aleatorios en un sentido matemático, pero servirán para nuestros propósitos.

El modulo random contiene una función llamada random que devuelve un numero en coma flotante entre 0,0 y 1,0. Cada vez que usted llama a random obtiene el siguiente numero de una larga serie. Para ver un ejemplo, ejecute este bucle:

import random
  
for i in range(10):
    x = random.random()
    print x

Para generar un numero aleatorio entre 0,0 y un límite superior como maximo, multiplique x por maximo.

Como ejercicio, genere un numero aleatorio entre minimo y maximo.
Como ejercicio adicional, genere un numero aleatorio entero entre minimo y maximo, incluyendo ambos extremos.

9.5. Lista de números aleatorios