Contenido del Curso

1. Introducción al Mundo de Python

Objetivo de la sección

El propósito de esta sección es introducir al estudiante al lenguaje de programación Python, comprender su historia, aplicaciones, proceso de instalación y ejecución básica. Al final, el estudiante podrá ejecutar su primer programa y comprender la importancia de un entorno de desarrollo.

Lección 1: ¿Qué es Python y para qué sirve?

Python es un lenguaje de programación de alto nivel, interpretado y multiparadigma. Fue creado por el programador neerlandés Guido van Rossum y su primera versión fue lanzada en 1991. Desde entonces, Python ha experimentado un crecimiento sostenido y se ha convertido en uno de los lenguajes más utilizados a nivel mundial.

A diferencia de otros lenguajes más estrictos como Java o C++, Python se caracteriza por su sintaxis clara y legible, lo que lo hace especialmente adecuado para quienes se inician en la programación.

Características clave de Python:

Sintaxis clara y concisa: Permite escribir código comprensible y elegante con menos líneas.
Lenguaje interpretado: No requiere compilación previa, lo que permite una retroalimentación inmediata durante el desarrollo.
Multiparadigma: Soporta programación orientada a objetos, estructurada y funcional.
Portabilidad: Puede ejecutarse en múltiples plataformas sin necesidad de modificar el código.
Gran ecosistema: Cuenta con miles de bibliotecas que extienden sus capacidades para casi cualquier necesidad.

Aplicaciones del lenguaje:

Python se utiliza en una amplia variedad de campos, entre ellos:

Desarrollo web: Con frameworks como Django o Flask.
Ciencia de datos y análisis estadístico: Con bibliotecas como Pandas, NumPy y Matplotlib.
Inteligencia artificial y machine learning: Usando TensorFlow, Scikit-learn y PyTorch.
Automatización de tareas: Ideal para scripts que ahorran tiempo en tareas repetitivas.
Ciberseguridad y pruebas de penetración: Gracias a herramientas como Scapy.
Desarrollo de videojuegos: Utilizando motores como Pygame.
Educación: Es uno de los lenguajes más enseñados por su sencillez.

Python no solo es utilizado por desarrolladores independientes, sino también por grandes empresas como Google, Netflix, Dropbox y Spotify, lo que lo convierte en una herramienta profesional de gran valor.

Lección 2: Instalación de Python y primeros pasos

Antes de comenzar a programar, es necesario tener Python instalado en el equipo. A continuación se explican los pasos necesarios según el sistema operativo.

Verificar si Python ya está instalado

Abre una terminal o línea de comandos y escribe:

python --version

python3 --version

Si el sistema devuelve una versión (por ejemplo, "Python 3.11.2"), ya está instalado. Si no, será necesario instalarlo.

Instalación en Windows

Accede al sitio oficial: https://www.python.org/downloads
Descarga la versión más reciente para Windows.
Durante la instalación, asegúrate de marcar la opción "Add Python to PATH".
Haz clic en "Install Now".
Una vez instalado, verifica desde la terminal:

python --version

Instalación en macOS

Opción recomendada: usar Homebrew.

Instala Homebrew si no lo tienes: https://brew.sh
Ejecuta el siguiente comando:

brew install python

Verifica la instalación con:

python3 --version

Instalación en Linux (Debian/Ubuntu)

En distribuciones basadas en Debian, Python suele venir preinstalado. Si no es así:

sudo apt update

sudo apt install python3

Para ejecutar Python, se usa:

python3

Una vez instalado, se puede ingresar al modo interactivo escribiendo python o python3 en la terminal, lo que mostrará el intérprete con el símbolo >>>.

Lección 3: Tu primer programa en Python

El primer programa en cualquier lenguaje suele ser una simple impresión en pantalla. En Python, esto se hace con la función print().

Usando el intérprete interactivo

Abre la terminal.
Escribe:

print("Hola, mundo")

Esto imprimirá el mensaje "Hola, mundo" en pantalla. Este simple comando representa el punto de partida en la carrera de cualquier programador.

Escribiendo un script en un archivo

Abre un editor de texto (como Notepad, VS Code o PyCharm).
Escribe el siguiente código:

print("Hola, mundo")

Guarda el archivo como hola.py.
En la terminal, navega hasta la carpeta donde se guardó el archivo.
Ejecuta:

python hola.py

Si todo está bien, se imprimirá "Hola, mundo".

Este primer ejercicio enseña el proceso completo: escribir código, guardarlo como archivo, ejecutarlo desde la consola y obtener una salida.

Lección 4: Editores e IDEs recomendados para programar en Python

Un IDE (Entorno de Desarrollo Integrado) es una herramienta que facilita la escritura, organización y depuración del código. Aunque se puede usar un editor simple, un buen IDE mejora la productividad del programador, especialmente al comenzar.

Principales opciones recomendadas:

Visual Studio Code (VS Code)

Gratuito, multiplataforma y altamente configurable.
Cuenta con extensiones como la de Python que permiten autocompletado, depuración, ejecución de scripts y más.

PyCharm

IDE profesional desarrollado por JetBrains.
Tiene una versión gratuita (Community) y otra de pago (Professional).
Incluye análisis de código, refactorización y herramientas de testeo integradas.

Thonny

Especialmente diseñado para principiantes.
Tiene una interfaz sencilla y funciones básicas para depurar y ver el flujo de ejecución.

Jupyter Notebook

Ideal para quienes desean hacer análisis de datos o aprender de forma interactiva.
Permite mezclar texto, código y gráficos en un mismo documento.

Recomendación para principiantes:

Comenzar con Visual Studio Code por su facilidad de uso, comunidad activa y compatibilidad con múltiples lenguajes.

1.2 Autoevaluación

2. Fundamentos de la Programación

2.1 Contenido de la sección

2.1 Actividad práctica & Autoevaluación

3. Estructuras de Datos

3.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Al finalizar esta sección, el estudiante podrá identificar, crear, modificar y utilizar adecuadamente las estructuras de datos más comunes en Python. Estas herramientas permiten almacenar y manipular colecciones de información de manera eficiente, lo cual es fundamental para desarrollar programas más complejos y funcionales.

Lección 1: Listas

Una lista es una colección ordenada y mutable de elementos. Se declara entre corchetes y puede contener cualquier tipo de dato, incluso otras listas.

Creación y acceso:

frutas = ["manzana", "banana", "cereza"]
print(frutas[0]) # manzana
print(frutas[-1]) # cereza

Operaciones comunes:

frutas.append("naranja") # Agregar elemento al final
frutas.insert(1, "kiwi") # Insertar en posición específica
frutas.remove("banana") # Eliminar por valor
del frutas[0] # Eliminar por índice
print(len(frutas)) # Longitud de la lista

Recorrer una lista:

for fruta in frutas:
print(fruta)

Slicing (rebanado):

numeros = [1, 2, 3, 4, 5]
print(numeros[1:4]) # [2, 3, 4]
print(numeros[:3]) # [1, 2, 3]

Las listas son muy utilizadas por su versatilidad y flexibilidad.

Lección 2: Tuplas

Una tupla es similar a una lista, pero inmutable, es decir, no se puede modificar una vez creada. Se declara entre paréntesis.

Ejemplo de creación y uso:

coordenadas = (10.5, 20.3)
print(coordenadas[0]) # 10.5

¿Por qué usar tuplas?

Más rápidas que las listas.
Útiles para representar datos que no deben cambiar, como coordenadas o fechas.
Se pueden usar como claves en diccionarios (a diferencia de las listas).

Lección 3: Diccionarios

Un diccionario es una colección de pares clave: valor. Se declara entre llaves {}.

Ejemplo de creación y acceso:

persona = {
"nombre": "Ana",
"edad": 28,
"ciudad": "Madrid"
}

print(persona["nombre"]) # Ana

Operaciones comunes:

persona["edad"] = 29 # Modificar valor
persona["correo"] = "ana@mail.com" # Agregar nueva clave
del persona["ciudad"] # Eliminar clave

Recorrer un diccionario:

for clave, valor in persona.items():
print(f"{clave}: {valor}")

Los diccionarios son extremadamente útiles para representar objetos y almacenar datos de forma estructurada.

Lección 4: Conjuntos (sets)

Un set o conjunto es una colección desordenada de elementos únicos. Se declaran con llaves o con la función set().

Ejemplo:

colores = {"rojo", "verde", "azul"}
colores.add("amarillo")
colores.add("rojo") # No se duplica

Operaciones con sets:

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}

print(a.union(b)) # {1, 2, 3, 4, 5}
print(a.intersection(b)) # {3}
print(a.difference(b)) # {1, 2}

Los sets son útiles para eliminar duplicados, verificar pertenencia y hacer operaciones de conjuntos.

Comparación general entre estructuras:

Estructura	Ordenada	Mutable	Elementos duplicados	Acceso por índice
Lista	Sí	Sí	Sí	Sí
Tupla	Sí	No	Sí	Sí
Diccionario	Sí (v.3.7+)	Sí	Claves únicas	No
Set	No	Sí	No	No

3.2 Actividad práctica & Autoevaluación

4. Funciones y Módulos

4.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Comprender qué son las funciones y los módulos en Python, cómo se crean y utilizan, y cómo contribuyen a mejorar la organización, reutilización y escalabilidad del código. Al final, el estudiante podrá escribir funciones personalizadas, utilizar funciones anónimas (lambda) y trabajar con módulos integrados del lenguaje.

Lección 1: Creación y uso de funciones propias

Una función es un bloque de código que realiza una tarea específica. Usar funciones permite dividir un programa en partes más pequeñas, reutilizables y fáciles de mantener.

Definición de una función:

def saludar():
print("Hola, bienvenido al curso de Python.")

Llamar a una función:

saludar()

Funciones con parámetros:

def saludar_persona(nombre):
print(f"Hola, {nombre}, ¡bienvenido al curso!")

saludar_persona("Lucía")

Funciones que retornan valores:

def sumar(a, b):
return a + b

resultado = sumar(5, 3)
print(resultado) # 8

Las funciones pueden devolver cualquier tipo de dato, incluso listas, diccionarios u otras funciones.

Lección 2: Parámetros, argumentos y retorno

Por posición:

def restar(a, b):
return a - b

print(restar(10, 5)) # 5

Por nombre:

print(restar(b=5, a=10)) # También devuelve 5

Argumentos con valor por defecto:

def saludar(nombre="invitado"):
print(f"Hola, {nombre}.")

saludar() # Hola, invitado.
saludar("Martín") # Hola, Martín.

Retorno múltiple:

def operaciones(a, b):
suma = a + b
resta = a - b
return suma, resta

x, y = operaciones(8, 3)
print(x, y) # 11 5

Esta característica permite retornar varios valores en una sola llamada, algo muy útil para funciones complejas.

Lección 3: Funciones lambda

Una función lambda (o función anónima) es una función breve que se define en una sola línea, ideal para tareas simples.

Sintaxis:

sumar = lambda x, y: x + y
print(sumar(4, 6)) # 10

Estas funciones se usan frecuentemente junto con herramientas como map(), filter() y sorted().

Ejemplo con sorted:

nombres = ["Ana", "Luis", "Carlos", "Bea"]
nombres_ordenados = sorted(nombres, key=lambda x: len(x))
print(nombres_ordenados) # ['Ana', 'Bea', 'Luis', 'Carlos']

Aunque potentes, las lambdas deben usarse con moderación: para lógica más compleja, es preferible una función definida con def.

Lección 4: Uso de módulos y librerías estándar

Un módulo es un archivo que contiene funciones, clases y variables reutilizables. Python incluye una biblioteca estándar muy amplia.

Importar un módulo:

import math

print(math.sqrt(25)) # 5.0

Importar funciones específicas:

from random import randint

print(randint(1, 10)) # Número aleatorio entre 1 y 10

Algunos módulos útiles de la biblioteca estándar:

Módulo	Descripción
math	Funciones matemáticas avanzadas
random	Generación de números aleatorios
datetime	Manipulación de fechas y horas
os	Interacción con el sistema operativo
sys	Información del sistema y argumentos

Crear tus propios módulos:

Crear un archivo llamado utilidades.py con una función:

def saludar(nombre):
return f"Hola, {nombre}"

En otro archivo puedes importar el módulo:

import utilidades
print(utilidades.saludar("Claudia"))

Esto permite separar y organizar mejor el código en programas más grandes.

4.2 Actividad práctica de sección

5. Manejo de Archivos

5.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Introducir al estudiante en la lectura, escritura y manipulación de archivos en Python. Al finalizar esta sección, podrá abrir archivos de texto, escribir datos, leerlos línea por línea, utilizar buenas prácticas como el contexto (with) y explorar archivos CSV simples.

Lección 1: Abrir y cerrar archivos

Python proporciona la función open() para acceder a archivos en modo lectura, escritura o mixto.

Sintaxis básica:

archivo = open("datos.txt", "r") # Modo lectura
contenido = archivo.read()
archivo.close()

Modos de apertura:

Modo	Descripción
"r"	Solo lectura (por defecto)
"w"	Escritura (sobrescribe)
"a"	Agregar (añade al final)
"x"	Crear nuevo (error si existe)
"b"	Modo binario
"t"	Modo texto (por defecto)

Importante: Cuando se usa open() manualmente, es fundamental cerrar el archivo con close() para liberar recursos.

Lección 2: Lectura y escritura de archivos .txt

Leer un archivo completo:

with open("datos.txt", "r") as archivo:
contenido = archivo.read()
print(contenido)

Leer línea por línea:

with open("datos.txt", "r") as archivo:
for linea in archivo:
print(linea.strip()) # Elimina salto de línea

Escribir en un archivo:

with open("salida.txt", "w") as archivo:
archivo.write("Este es un archivo creado con Python.\n")
archivo.write("Se escriben datos línea por línea.")

Agregar sin borrar contenido:

with open("salida.txt", "a") as archivo:
archivo.write("\nNueva línea añadida.")

Lección 3: Uso de with para manejo seguro

La instrucción with asegura que el archivo se cierre automáticamente, incluso si ocurre un error durante la lectura o escritura. Es la forma más recomendada para manejar archivos.

with open("archivo.txt", "r") as archivo:
datos = archivo.read()

Esto es equivalente a:

archivo = open("archivo.txt", "r")
try:
datos = archivo.read()
finally:
archivo.close()

Lección 4: Introducción al manejo de archivos .csv

Los archivos CSV (Comma-Separated Values) son ampliamente utilizados para almacenar datos tabulares. Python ofrece el módulo csv para trabajar con ellos de forma sencilla.

Leer un archivo CSV:

import csv

with open("personas.csv", newline='') as archivo:
lector = csv.reader(archivo)
for fila in lector:
print(fila)

Escribir un archivo CSV:

import csv

with open("nuevo.csv", "w", newline='') as archivo:
escritor = csv.writer(archivo)
escritor.writerow(["Nombre", "Edad"])
escritor.writerow(["Ana", 28])
escritor.writerow(["Luis", 35])

Consejos:

Usa newline='' para evitar líneas en blanco en algunos sistemas.

Los CSV pueden separarse por comas, punto y coma u otros delimitadores.

5.2 Actividad práctica & Autoevaluación

6. Manejo de Errores y Excepciones

6.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Introducir al estudiante en las herramientas que ofrece Python para detectar, controlar y responder adecuadamente a errores durante la ejecución de un programa. Al finalizar, el estudiante podrá identificar errores comunes, manejar excepciones con try-except, utilizar bloques adicionales como else y finally, y crear excepciones personalizadas.

Lección 1: ¿Qué es una excepción?

Una excepción es un evento inesperado que ocurre durante la ejecución de un programa, interrumpiendo el flujo normal si no se maneja adecuadamente. Puede ser causada por errores de lógica, entradas incorrectas del usuario, problemas con archivos o conexiones, entre otros.

Ejemplos comunes de excepciones:

# División por cero
print(10 / 0) # ZeroDivisionError

# Acceso a índice inexistente
lista = [1, 2, 3]
print(lista[5]) # IndexError

# Conversión inválida
numero = int("abc") # ValueError

Si no se manejan, estos errores detienen por completo la ejecución del programa.

Lección 2: Uso básico de try - except

La forma más sencilla de manejar errores en Python es usando el bloque try-except.

try:
numero = int(input("Ingresa un número: "))
print(100 / numero)
except:
print("Ocurrió un error.")

Sin embargo, este enfoque genérico no distingue qué error ocurrió. Es mejor especificar el tipo de excepción.

try:
numero = int(input("Ingresa un número: "))
print(100 / numero)
except ValueError:
print("Debes ingresar un número válido.")
except ZeroDivisionError:
print("No se puede dividir entre cero.")

Lección 3: Uso de else y finally

Python permite extender el manejo de errores con dos bloques opcionales: else y finally.

else se ejecuta si no ocurre ninguna excepción.
finally se ejecuta siempre, haya o no excepción.

try:
numero = int(input("Número positivo: "))
if numero < 0:
raise ValueError("Debe ser positivo.")
except ValueError as e:
print("Error:", e)
else:
print("Entrada válida:", numero)
finally:
print("Fin del programa.")

Lección 4: Capturar la excepción y su mensaje

Puedes capturar el objeto de la excepción para inspeccionarlo o mostrarlo.

try:
archivo = open("archivo_inexistente.txt", "r")
except FileNotFoundError as error:
print(f"Error al abrir archivo: {error}")

Esto permite mostrar mensajes más útiles al usuario o registrar el error.

Lección 5: Lanzar (raise) y crear tus propias excepciones

A veces necesitas generar un error intencionalmente para validar condiciones específicas.

edad = -5

if edad < 0:
raise ValueError("La edad no puede ser negativa.")

También puedes crear tus propias clases de excepción:

class ErrorPersonalizado(Exception):
pass
try:
raise ErrorPersonalizado("Este es un error definido por el usuario.")
except ErrorPersonalizado as e:
print("Capturado:", e)

Esto es útil en programas grandes donde quieres tener una jerarquía clara de errores.

6.2 Actividad práctica & Autoevaluación

7. Programación Orientada a Objetos (POO)

7.1 Contenido de la Sección

Objetivo de la sección

Introducir al estudiante en los principios básicos de la Programación Orientada a Objetos en Python. Al finalizar, será capaz de crear clases, instanciar objetos, utilizar atributos y métodos, aplicar conceptos como encapsulamiento y herencia, y comprender cómo la POO mejora la organización y reutilización del código.

Lección 1: ¿Qué es la POO y por qué es importante?

La Programación Orientada a Objetos (POO) es un paradigma que organiza el código en torno a "objetos", que son representaciones de entidades del mundo real, con características (atributos) y comportamientos (métodos).

Ventajas de la POO:

Mejora la organización y estructura del código.
Facilita la reutilización y el mantenimiento.
Favorece la modularidad y la escalabilidad.
Es el enfoque más usado en el desarrollo de software profesional.

Ejemplos del mundo real: una persona, un coche o un libro pueden ser representados como objetos en código, con propiedades (nombre, color, título) y acciones (hablar, frenar, abrir).

Lección 2: Clases y objetos

Una clase es un plano o molde que define cómo se construyen los objetos. Un objeto es una instancia de esa clase.

Definición básica:

class Persona:
def __init__(self, nombre, edad):
self.nombre = nombre
self.edad = edad

def saludar(self):
print(f"Hola, me llamo {self.nombre} y tengo {self.edad} años.")

Crear un objeto:

p1 = Persona("Lucía", 30)
p1.saludar()

__init__ es el constructor, un método especial que se ejecuta automáticamente al crear una instancia.

self hace referencia al propio objeto. Es obligatorio como primer parámetro en los métodos.

Lección 3: Atributos y métodos

Atributos: variables asociadas a un objeto.
Métodos: funciones que actúan sobre ese objeto.

print(p1.nombre) # Accede a un atributo
p1.nombre = "Ana" # Modifica un atributo

Los métodos permiten encapsular comportamientos relacionados con la clase.

Lección 4: Encapsulamiento

El encapsulamiento oculta los detalles internos del funcionamiento de una clase y permite exponer solo lo necesario. En Python, se puede simular usando guiones bajos.

class CuentaBancaria:
def __init__(self, saldo):
self.__saldo = saldo # atributo "privado"

def mostrar_saldo(self):
print(f"Saldo: {self.__saldo}")

def depositar(self, cantidad):
if cantidad > 0:
self.__saldo += cantidad

Los atributos con __ (doble guión bajo) no son accesibles directamente desde fuera del objeto.

c = CuentaBancaria(1000)
c.depositar(500)
c.mostrar_saldo()

Lección 5: Herencia

La herencia permite crear nuevas clases basadas en las clases existentes. Esto evita duplicación de código y promueve la reutilización.

class Animal:
def __init__(self, nombre):
self.nombre = nombre

def hablar(self):
print("Hace un sonido.")

class Perro(Animal):
def hablar(self):
print("Guau")

class Gato(Animal):
def hablar(self):
print("Miau")

p = Perro("Rex")
g = Gato("Michi")

p.hablar() # Guau
g.hablar() # Miau

Las clases hijas heredan los atributos y métodos de la clase padre, pero pueden sobreescribirlos.

Lección 6: Métodos especiales y representaciones

Los métodos especiales permiten modificar el comportamiento estándar de los objetos.

__str__: representación textual del objeto
__len__, __eq__, __add__, etc.

class Libro:
def __init__(self, titulo, autor):
self.titulo = titulo
self.autor = autor

def __str__(self):
return f"{self.titulo} por {self.autor}"

l = Libro("1984", "George Orwell")
print(l) # 1984 por George Orwell

Esto mejora la legibilidad y el control de cómo interactúan los objetos con funciones y operadores nativos de Python.

7.2 Actividad práctica & Autoevaluación

8. Introducción a Bibliotecas Populares

8.1 Introducción a Bibliotecas Populares

Objetivo de la sección

Familiarizar al estudiante con algunas de las bibliotecas más utilizadas en Python para desarrollo web, automatización, análisis de datos y visualización. Al finalizar, podrá instalar paquetes externos, importar y utilizar bibliotecas, y entender en qué contexto se aplica cada una.

Lección 1: Instalación de bibliotecas con pip

pip es el sistema de gestión de paquetes de Python, que permite instalar, actualizar y eliminar bibliotecas externas desde el repositorio oficial PyPI.

Instalar una biblioteca:

pip install pip install requests

Ejemplo:

pip install requests

Ver paquetes instalados:

pip list

Desinstalar un paquete:

pip uninstall nombre_del_paquete

Es recomendable usar entornos virtuales (venv) para aislar proyectos, aunque esto se puede abordar en una sección avanzada.

Lección 2: Biblioteca requests (consumo de APIs)

requests es una biblioteca simple y poderosa para hacer peticiones HTTP. Se usa para conectarse a servicios web (APIs), descargar datos o interactuar con páginas.

import requests

respuesta = requests.get("https://api.agify.io/?name=lucia")
datos = respuesta.json()
print(datos)

Esto imprime algo como:

{'name': 'lucia', 'age': 29, 'count': 1234}

Aplicaciones comunes:

Consultas a APIs públicas (clima, monedas, IA, etc.)
Automatización de formularios o consultas web

Lección 3: Biblioteca pandas (análisis de datos)

pandas es una de las bibliotecas más utilizadas para análisis de datos. Permite leer, procesar y transformar datos estructurados (como archivos CSV o Excel) de forma eficiente.

import pandas as pd
df = pd.read_csv("usuarios.csv")
print(df.head()) # Muestra las primeras 5 filas

Funciones útiles:

print(df.columns) # Ver columnas
print(df["Nombre"]) # Acceder a una columna
print(df.describe()) # Estadísticas básicas

Aplicaciones comunes:

Limpieza y transformación de datos
Análisis exploratorio
Preparación de datos para modelos de IA

Lección 4: Biblioteca matplotlib (visualización de datos)

matplotlib permite crear gráficos y visualizaciones personalizadas.

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4]
y = [10, 20, 25, 30]

plt.plot(x, y)
plt.title("Crecimiento")
plt.xlabel("Tiempo")
plt.ylabel("Valor")
plt.show()

También puedes crear histogramas, diagramas de barras, gráficos circulares y mucho más.

Aplicaciones comunes:

Visualización de patrones en datos
Creación de dashboards
Presentación de resultados analíticos

Lección 5: Biblioteca tkinter (interfaces gráficas)

tkinter es una biblioteca incorporada que permite crear interfaces gráficas de usuario (GUI).

import tkinter as tk

ventana = tk.Tk()
ventana.title("Mi primera app")

etiqueta = tk.Label(ventana, text="Hola desde Tkinter")
etiqueta.pack()

ventana.mainloop()

Aplicaciones comunes:

Herramientas de escritorio simples
Formularios de entrada de datos
Calculadoras, editores, visores, etc.

8.2 Actividad práctica & Autoevaluación

9. Introducción a Interfaces Gráficas (GUI)

9.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Introducir al estudiante en la creación de interfaces gráficas con Tkinter, la biblioteca nativa de Python para GUIs. Aprenderá a crear ventanas, botones, etiquetas, cajas de texto y a vincular acciones a eventos. Al finalizar, podrá construir aplicaciones básicas con interacción visual.

Lección 1: ¿Qué es una interfaz gráfica?

Una interfaz gráfica de usuario (GUI) permite a las personas interactuar con un programa mediante elementos visuales como ventanas, botones, menús y formularios, en lugar de usar solo texto en consola.

Ejemplos de GUIs comunes:

Calculadoras
Formularios de registro
Apps de escritorio con botones, listas y cuadros de entrada

Python ofrece varias bibliotecas para GUIs, pero Tkinter es ideal para comenzar por ser simple y estar incluida en la instalación estándar de Python.

Lección 2: Creación de una ventana básica con Tkinter

Estructura mínima de una aplicación:

import tkinter as tk

ventana = tk.Tk()
ventana.title("Mi primera GUI")
ventana.geometry("300x200")

ventana.mainloop()

Tk() crea la ventana principal.
.title() define el título de la ventana.
.geometry() establece tamaño (ancho x alto).
.mainloop() mantiene la ventana abierta hasta que el usuario la cierre.

Lección 3: Etiquetas, botones y eventos

Los widgets son los elementos visuales que componen la interfaz (botones, etiquetas, cuadros de texto, etc.).

Agregar una etiqueta (Label) y un botón (Button):

import tkinter as tk

def saludar():
etiqueta.config(text="¡Hola, usuario!")

ventana = tk.Tk()
ventana.title("Saludo dinámico")

etiqueta = tk.Label(ventana, text="Presiona el botón")
etiqueta.pack()

boton = tk.Button(ventana, text="Saludar", command=saludar)
boton.pack()

ventana.mainloop()

Explicación:

pack() organiza los widgets automáticamente.
command=función asocia un evento (clic) con una acción.

Lección 4: Entrada de datos con Entry y procesamiento

Para permitir al usuario escribir datos, usamos Entry.

import tkinter as tk

def mostrar_nombre():
nombre = entrada.get()
etiqueta.config(text=f"Hola, {nombre}")

ventana = tk.Tk()
ventana.title("Entrada de nombre")

entrada = tk.Entry(ventana)
entrada.pack()

boton = tk.Button(ventana, text="Mostrar saludo", command=mostrar_nombre)
boton.pack()

etiqueta = tk.Label(ventana, text="")
etiqueta.pack()

ventana.mainloop()

Aquí el usuario escribe su nombre, presiona un botón, y se muestra un saludo personalizado.

Lección 5: Proyecto mini-GUI: Calculadora básica

import tkinter as tk

def sumar():
try:
n1 = float(entrada1.get())
n2 = float(entrada2.get())
resultado.config(text=f"Resultado: {n1 + n2}")
except ValueError:
resultado.config(text="Error: Ingresa números válidos")

ventana = tk.Tk()
ventana.title("Calculadora simple")

tk.Label(ventana, text="Número 1").pack()
entrada1 = tk.Entry(ventana)
entrada1.pack()

tk.Label(ventana, text="Número 2").pack()
entrada2 = tk.Entry(ventana)
entrada2.pack()

boton = tk.Button(ventana, text="Sumar", command=sumar)
boton.pack()

resultado = tk.Label(ventana, text="Resultado:")
resultado.pack()

ventana.mainloop()

9.2 Actividad práctica & Autoevaluación

10. Automatización de Tareas con Python

10.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Enseñar al estudiante a utilizar Python para automatizar tareas del día a día: desde trabajar con archivos y carpetas, hasta renombrar documentos, enviar correos electrónicos o generar reportes automáticamente. Al finalizar, podrá crear scripts útiles que ahorren tiempo y reduzcan errores manuales.

Lección 1: Trabajar con archivos y carpetas (os, shutil)

El módulo os permite interactuar con el sistema operativo: acceder a carpetas, crear archivos, navegar directorios y más.

Exploración de carpetas:

import os

ruta = os.getcwd() # Obtener ruta actual
print("Directorio actual:", ruta)

archivos = os.listdir(ruta)
print("Contenido:", archivos)

Crear y eliminar carpetas:

os.mkdir("nueva_carpeta")
os.rmdir("nueva_carpeta") # Solo si está vacía

Renombrar o mover archivos:

import shutil

shutil.move("documento.txt", "nueva_carpeta/documento.txt")
shutil.copy("documento.txt", "copia.txt") # Copia de archivo

Lección 2: Automatización de nombres de archivos

Puedes escribir scripts para renombrar múltiples archivos de forma sistemática.

import os

for i, archivo in enumerate(os.listdir("fotos")):
nuevo_nombre = f"imagen_{i+1}.jpg"
os.rename(f"fotos/{archivo}", f"fotos/{nuevo_nombre}")

Este tipo de automatización es ideal para organizar fotos, documentos escaneados, reportes mensuales, etc.

Lección 3: Generar reportes de texto o CSV

Python permite crear archivos .txt o .csv con datos automáticamente.

Crear un reporte .txt:

usuarios = ["Ana", "Luis", "Carlos"]

with open("reporte.txt", "w") as archivo:
for usuario in usuarios:
archivo.write(f"Usuario: {usuario}\n")

Crear un reporte .csv:

import csv

with open("datos.csv", "w", newline="") as archivo:
escritor = csv.writer(archivo)
escritor.writerow(["Nombre", "Edad"])
escritor.writerow(["Lucía", 30])
escritor.writerow(["Mateo", 28])

Lección 4: Enviar correos electrónicos con Python

Usando el módulo smtplib, es posible enviar correos desde scripts automatizados (requiere configuración previa de seguridad).

import smtplib
from email.mime.text import MIMEText

mensaje = MIMEText("Este es un correo automático.")
mensaje["Subject"] = "Notificación automática"
mensaje["From"] = "tu_correo@gmail.com"
mensaje["To"] = "destinatario@mail.com"

with smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587) as servidor:
servidor.starttls()
servidor.login("tu_correo@gmail.com", "tu_contraseña")
servidor.send_message(mensaje)

Nota: Gmail u otros proveedores pueden requerir configuración de claves de aplicación o autenticación especial.

Lección 5: Automatización combinada – ejemplo práctico

Ejemplo: Generador automático de certificados

nombres = ["Sofía", "Juan", "María"]

for nombre in nombres:
with open(f"certificado_{nombre}.txt", "w") as archivo:
archivo.write(f"Certificamos que {nombre} ha completado el curso satisfactoriamente.")

Este tipo de scripts puede ampliarse para generar PDFs, imprimirlos o enviarlos por email.

10.2 Actividad práctica & Autoevaluación

1.1 Contenido de la sección

Objetivo de la sección

Lección 1: ¿Qué es Python y para qué sirve?

Características clave de Python:

Sintaxis clara y concisa: Permite escribir código comprensible y elegante con menos líneas.
Lenguaje interpretado: No requiere compilación previa, lo que permite una retroalimentación inmediata durante el desarrollo.
Multiparadigma: Soporta programación orientada a objetos, estructurada y funcional.
Portabilidad: Puede ejecutarse en múltiples plataformas sin necesidad de modificar el código.
Gran ecosistema: Cuenta con miles de bibliotecas que extienden sus capacidades para casi cualquier necesidad.

Aplicaciones del lenguaje:

Python se utiliza en una amplia variedad de campos, entre ellos:

Desarrollo web: Con frameworks como Django o Flask.
Ciencia de datos y análisis estadístico: Con bibliotecas como Pandas, NumPy y Matplotlib.
Inteligencia artificial y machine learning: Usando TensorFlow, Scikit-learn y PyTorch.
Automatización de tareas: Ideal para scripts que ahorran tiempo en tareas repetitivas.
Ciberseguridad y pruebas de penetración: Gracias a herramientas como Scapy.
Desarrollo de videojuegos: Utilizando motores como Pygame.
Educación: Es uno de los lenguajes más enseñados por su sencillez.

Lección 2: Instalación de Python y primeros pasos

Antes de comenzar a programar, es necesario tener Python instalado en el equipo. A continuación se explican los pasos necesarios según el sistema operativo.

Verificar si Python ya está instalado

Abre una terminal o línea de comandos y escribe:

python --version

python3 --version

Si el sistema devuelve una versión (por ejemplo, "Python 3.11.2"), ya está instalado. Si no, será necesario instalarlo.

Instalación en Windows

Accede al sitio oficial: https://www.python.org/downloads
Descarga la versión más reciente para Windows.
Durante la instalación, asegúrate de marcar la opción "Add Python to PATH".
Haz clic en "Install Now".
Una vez instalado, verifica desde la terminal:

python --version

Instalación en macOS

Opción recomendada: usar Homebrew.

Instala Homebrew si no lo tienes: https://brew.sh
Ejecuta el siguiente comando:

brew install python

Verifica la instalación con:

python3 --version

Instalación en Linux (Debian/Ubuntu)

En distribuciones basadas en Debian, Python suele venir preinstalado. Si no es así:

sudo apt update

sudo apt install python3

Para ejecutar Python, se usa:

python3

Una vez instalado, se puede ingresar al modo interactivo escribiendo python o python3 en la terminal, lo que mostrará el intérprete con el símbolo >>>.

Lección 3: Tu primer programa en Python

El primer programa en cualquier lenguaje suele ser una simple impresión en pantalla. En Python, esto se hace con la función print().

Usando el intérprete interactivo

Abre la terminal.
Escribe:

print("Hola, mundo")

Esto imprimirá el mensaje "Hola, mundo" en pantalla. Este simple comando representa el punto de partida en la carrera de cualquier programador.

Escribiendo un script en un archivo

Abre un editor de texto (como Notepad, VS Code o PyCharm).
Escribe el siguiente código:

print("Hola, mundo")

Guarda el archivo como hola.py.
En la terminal, navega hasta la carpeta donde se guardó el archivo.
Ejecuta:

python hola.py

Si todo está bien, se imprimirá "Hola, mundo".

Este primer ejercicio enseña el proceso completo: escribir código, guardarlo como archivo, ejecutarlo desde la consola y obtener una salida.

Lección 4: Editores e IDEs recomendados para programar en Python

Principales opciones recomendadas:

Visual Studio Code (VS Code)

Gratuito, multiplataforma y altamente configurable.
Cuenta con extensiones como la de Python que permiten autocompletado, depuración, ejecución de scripts y más.

PyCharm

IDE profesional desarrollado por JetBrains.
Tiene una versión gratuita (Community) y otra de pago (Professional).
Incluye análisis de código, refactorización y herramientas de testeo integradas.

Thonny

Especialmente diseñado para principiantes.
Tiene una interfaz sencilla y funciones básicas para depurar y ver el flujo de ejecución.

Jupyter Notebook

Ideal para quienes desean hacer análisis de datos o aprender de forma interactiva.
Permite mezclar texto, código y gráficos en un mismo documento.

Recomendación para principiantes:

Comenzar con Visual Studio Code por su facilidad de uso, comunidad activa y compatibilidad con múltiples lenguajes.

Contenido del Curso

Objetivo de la sección

Lección 1: ¿Qué es Python y para qué sirve?

Características clave de Python:

Aplicaciones del lenguaje:

Lección 2: Instalación de Python y primeros pasos

Verificar si Python ya está instalado

Instalación en Windows

Instalación en macOS

Instalación en Linux (Debian/Ubuntu)

Lección 3: Tu primer programa en Python

Usando el intérprete interactivo

Escribiendo un script en un archivo

Principales opciones recomendadas:

Recomendación para principiantes:

Objetivo de la sección

Lección 1: Variables y tipos de datos

Sintaxis básica:

Principales tipos de datos:

Conversión de tipos:

Lección 2: Operadores

Operadores aritméticos:

Operadores de comparación:

Operadores lógicos:

Lección 3: Estructuras de control: condicionales

Ejemplo básico con if, else y elif:

Lección 4: Bucles for y while

Bucle for:

Bucle while:

Sentencias break y continue:

Lección 5: Introducción a funciones

Definición básica:

Llamado de función:

Funciones con parámetros y retorno:

Actividad práctica de sección

Autoevaluación

Conclusión de la sección

Objetivo de la sección

Lección 1: Listas

Creación y acceso:

Operaciones comunes:

Recorrer una lista:

Slicing (rebanado):

Lección 2: Tuplas

Ejemplo de creación y uso:

¿Por qué usar tuplas?

Lección 3: Diccionarios

Ejemplo de creación y acceso:

Operaciones comunes:

Recorrer un diccionario:

Lección 4: Conjuntos (sets)

Ejemplo:

Operaciones con sets:

Comparación general entre estructuras:

Actividad práctica

Autoevaluación

Conclusión de la sección

Objetivo de la sección

Lección 1: Creación y uso de funciones propias

Definición de una función:

Llamar a una función:

Funciones con parámetros:

Funciones que retornan valores:

Lección 2: Parámetros, argumentos y retorno

Por posición:

Retorno múltiple:

Lección 3: Funciones lambda

Sintaxis:

Ejemplo con sorted:

Lección 4: Uso de módulos y librerías estándar

Importar un módulo:

Importar funciones específicas:

Algunos módulos útiles de la biblioteca estándar:

Crear tus propios módulos:

Actividad práctica de sección

Autoevaluación

Conclusión de la sección

Objetivo de la sección

Lección 1: Abrir y cerrar archivos

Sintaxis básica: