Curso de Python Básico Gratis

Módulo 1: Introducción a Python

Nuestra meta principal es que, al final de este curso, tengas una sólida comprensión de los fundamentos de Python y estés listo para crear tus propios programas. Queremos que te sientas cómodo con la sintaxis de Python, entiendas cómo estructurar tu código y, lo más importante, ¡que te diviertas programando!

¿Qué es Python y por qué aprenderlo? Python es como el superhéroe de los lenguajes de programación. Es fácil de entender, versátil y muy poderoso. Empresas como Google, Netflix y NASA lo usan. ¡Sí, NASA! Así que, si alguna vez has soñado con enviar cohetes al espacio, estás en el lugar correcto. Pero no solo eso, Python también es genial para análisis de datos, inteligencia artificial, desarrollo web y mucho más. En resumen, aprender Python abre un mundo de posibilidades.

Instalación y Configuración del Entorno de Desarrollo: No te preocupes, configurar Python es pan comido. Aquí te dejo una guía paso a paso para que tengas todo listo en un abrir y cerrar de ojos:

Descarga e Instalación: Ve a la página oficial de Python y descarga la última versión. Sigue los pasos de instalación y asegúrate de marcar la opción "Add Python to PATH" durante la instalación.

Verifica la Instalación: Abre tu terminal o línea de comandos y escribe

python --version

Si ves el número de versión, ¡todo está listo!

Elige un Editor de Código: Puedes usar cualquier editor de texto, pero te recomiendo Visual Studio Code o PyCharm. Ambos son geniales y tienen muchas herramientas para hacerte la vida más fácil.

¡Escribe tu Primer Programa! Crea un archivo nuevo, escribe print("¡Hola, mundo!") y ejecútalo. Si ves "¡Hola, mundo!" en la pantalla, ¡felicidades! Acabas de escribir tu primer programa en Python.

1.2 Conceptos Básicos de Programación

Variables y Tipos de Datos: Las variables son como cajitas donde guardamos información. En Python, crear una variable es súper fácil. Solo tienes que darle un nombre y asignarle un valor. Aquí tienes un ejemplo:

mi_numero = 5
mi_texto = "Hola, Python"

En el primer ejemplo, mi_numero es una variable que guarda el número 5. En el segundo, mi_texto guarda una cadena de texto. Fácil, ¿verdad?

Ahora hablemos de tipos de datos. En Python, todo tiene un tipo: números, texto, listas, y más. Los tipos más comunes son:

int: para números enteros, como 3 o -42.
float: para números decimales, como 3.14 o -0.001.
str: para texto, como "Hola" o "Python es genial".
bool: para valores booleanos, que pueden ser True (verdadero) o False (falso).

Operadores: Los operadores te permiten realizar operaciones con las variables. Aquí tienes algunos ejemplos básicos:

Suma: 5 + 3 (resultado: 8)
Resta: 10 - 2 (resultado: 8)
Multiplicación: 4 * 2 (resultado: 8)
División: 16 / 2 (resultado: 8)

Y hay muchos más. Pero con estos ya puedes empezar a hacer tus propios cálculos.

Entrada y Salida: Hasta ahora hemos visto cómo guardar información en variables y cómo realizar operaciones con ellas. Pero, ¿cómo interactuamos con el usuario? Aquí es donde entran la entrada y salida.

print(): Esta función te permite mostrar información en la pantalla. Por ejemplo, print("Me encanta Python") mostrará ese mensaje en la pantalla.
input(): Esta función te permite recibir información del usuario. Por ejemplo, nombre = input("¿Cómo te llamas? ") le preguntará al usuario su nombre y guardará la respuesta en la variable nombre.

1.3 Estructuras de Control

Condicionales: if, else, elif Las estructuras condicionales nos permiten tomar decisiones en nuestros programas. Aquí tienes un ejemplo sencillo:

edad = int(input("¿Cuántos años tienes? "))
if edad >= 18:
print("Eres mayor de edad.")
else:
print("Aún eres menor de edad.")

En este ejemplo, el programa le pregunta al usuario su edad y, dependiendo de la respuesta, muestra un mensaje diferente. Si tienes 18 años o más, te dirá que eres mayor de edad. Si no, te dirá que aún eres menor de edad.

¿Ves esa palabra int antes de input? Eso es para asegurarnos de que la edad se trate como un número y no como texto. ¡Detalles importantes!

Bucles: for, while Los bucles nos permiten repetir acciones. Por ejemplo, si queremos mostrar los números del 1 al 5, podríamos hacerlo así:

for i in range(1, 6):
print(i)

Este bucle for repetirá la acción de imprimir el número i cinco veces, mostrando los números del 1 al 5.

También tenemos el bucle while, que repite una acción mientras se cumpla una condición. Aquí tienes un ejemplo:

contador = 1
while contador <= 5:
    print(contador)
    contador = contador + 1

Este bucle hará lo mismo que el anterior, mostrar los números del 1 al 5.

Control de Flujo: break, continue, pass Estas son palabras clave que nos permiten alterar el comportamiento normal de los bucles y condicionales:

break: Termina el bucle inmediatamente.
continue: Salta al siguiente ciclo del bucle.
pass: No hace nada, se usa como un marcador de posición.

Aquí tienes un ejemplo con break:

for i in range(1, 6):
    if i == 4:
        break
    print(i)

Este bucle se detendrá cuando i sea igual a 4, así que solo mostrará los números del 1 al 3.

1.4 Funciones y Módulos

Definición y Llamada de Funciones Las funciones son una manera genial de organizar tu código en bloques reutilizables. Imagina que tienes una receta de cocina. Cada paso de la receta sería como una función en tu programa. Aquí tienes un ejemplo sencillo:

def saludar(nombre):
    print("¡Hola, " + nombre + "!")

saludar("Ana")

En este ejemplo, hemos definido una función llamada saludar que recibe un parámetro nombre. Cuando llamamos a la función saludar("Ana"), el programa muestra "¡Hola, Ana!".

Argumentos y Valores de Retorno Las funciones pueden recibir datos para trabajar con ellos (argumentos) y también pueden devolver datos (valores de retorno). Aquí tienes un ejemplo:

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

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

En este caso, la función sumar recibe dos argumentos, a y b, los suma y devuelve el resultado. Luego, guardamos ese resultado en la variable resultado y lo mostramos.

Módulos y Paquetes Los módulos son como cajas de herramientas que contienen funciones y variables que alguien más ha escrito para que las puedas usar en tus programas. Python viene con muchos módulos incorporados, y también puedes descargar otros o crear los tuyos propios.

Para usar un módulo, primero debes importarlo. Aquí tienes un ejemplo con el módulo math, que contiene funciones matemáticas:

import math

raiz_cuadrada = math.sqrt(16)
print(raiz_cuadrada)  # Esto mostrará 4.0

En este ejemplo, importamos el módulo math y luego usamos la función sqrt para calcular la raíz cuadrada de 16.

1.5 Manejo de Errores y Excepciones

Try, Except Cuando programas, a veces las cosas no salen como esperabas. Puede que un usuario introduzca un tipo de dato incorrecto, o quizás un archivo que intentas abrir no existe. Para estos casos, necesitamos manejar errores y excepciones.

try:
    numero = int(input("Introduce un número: "))
    resultado = 10 / numero
    print("El resultado es: " + str(resultado))
except ValueError:
    print("Eso no parece un número...")
except ZeroDivisionError:
    print("¡Ups! No puedes dividir por cero.")

En este ejemplo, si el usuario introduce un número, todo irá bien y verá el resultado. Pero si introduce texto o intenta dividir por cero, el programa le mostrará un mensaje amigable en lugar de terminar abruptamente.

Raise A veces, querrás lanzar tus propias excepciones cuando algo va mal. Puedes hacerlo con raise.

edad = int(input("¿Cuántos años tienes? "))
if edad < 0:
    raise ValueError("La edad no puede ser negativa.")
print("Tienes " + str(edad) + " años.")

En este ejemplo, si el usuario introduce un número negativo, el programa lanzará una excepción ValueError con un mensaje explicativo.

Finally El bloque finally se ejecuta siempre, haya ocurrido una excepción o no. Es un buen lugar para poner código de limpieza, como cerrar archivos o conexiones a bases de datos.

try:
    archivo = open("mi_archivo.txt")
    # Hacer algo con el archivo
except FileNotFoundError:
    print("El archivo no existe.")
finally:
    archivo.close()
    print("Archivo cerrado.")

En este ejemplo, incluso si ocurre una excepción porque el archivo no existe, el programa asegurará que el archivo se cierre correctamente.

Módulo 2: Estructuras de Datos

2.1 Listas y Tuplas

Listas Las listas son como cajas donde puedes guardar un montón de cosas. Pero a diferencia de las variables normales, en una lista puedes guardar muchos valores a la vez. Aquí tienes un ejemplo:

frutas = ["manzana", "banana", "cereza"]
print(frutas[0])  # Esto mostrará "manzana"

En este ejemplo, frutas es una lista que contiene tres tipos de frutas. Puedes acceder a cada fruta por su posición en la lista, empezando por el 0.

Las listas son muy versátiles. Puedes añadir elementos, eliminarlos, y hacer un montón de cosas más con ellas. Aquí tienes algunos ejemplos:

frutas.append("naranja")  # Añade "naranja" al final de la lista
frutas.remove("banana")  # Elimina "banana" de la lista

Tuplas Las tuplas son como las listas, pero con una gran diferencia: una vez que creas una tupla, no puedes cambiarla. Son inmutables. Aquí tienes un ejemplo:

colores = ("rojo", "verde", "azul")
print(colores[1])  # Esto mostrará "verde"

Las tuplas son geniales cuando quieres asegurarte de que nadie cambie los valores que has guardado.

2.2 Diccionarios y Conjuntos

Diccionarios Los diccionarios son como listas, pero en lugar de usar números para acceder a los valores, puedes usar casi cualquier cosa. Aquí tienes un ejemplo:

persona = {"nombre": "Ana", "edad": 25}
print(persona["nombre"])  # Esto mostrará "Ana"

En este ejemplo, persona es un diccionario que guarda el nombre y la edad de una persona. Puedes acceder a cada valor usando su clave (en este caso, "nombre" y "edad").

Conjuntos Los conjuntos son como listas, pero solo pueden contener valores únicos. Si intentas añadir el mismo valor más de una vez, Python lo ignorará. Aquí tienes un ejemplo:

numeros = {1, 2, 3, 3, 4}
print(numeros)  # Esto mostrará {1, 2, 3, 4}

En este ejemplo, aunque hemos intentado añadir el número 3 dos veces, el conjunto numeros solo contiene una vez cada número.

2.3 Cadenas de Texto

Las cadenas de texto en Python son muy flexibles y tienen un montón de funciones útiles. Aquí tienes algunos ejemplos de cosas que puedes hacer:

texto = "Hola, mundo"
print(texto.upper())  # Convierte el texto a mayúsculas
print(texto.lower())  # Convierte el texto a minúsculas
print(texto.replace("mundo", "Python"))  # Reemplaza una palabra por otra

2.4 Manejo de Archivos

Trabajar con archivos es una habilidad esencial en programación. Te permite guardar datos para usarlos más tarde, o leer datos de fuentes externas. Aquí te mostraré cómo hacerlo en Python.

Abrir y Cerrar Archivos Para trabajar con archivos, primero debes abrirlos. Aquí tienes un ejemplo de cómo abrir un archivo para escribir en él:

archivo = open("mi_archivo.txt", "w")
archivo.write("¡Hola, Python!")
archivo.close()

En este ejemplo, abrimos (o creamos si no existe) un archivo llamado "mi_archivo.txt" en modo escritura ("w"). Escribimos una línea de texto y luego cerramos el archivo.

Para leer un archivo, lo abres en modo lectura ("r"):

archivo = open("mi_archivo.txt", "r")
contenido = archivo.read()
archivo.close()
print(contenido)  # Esto mostrará "¡Hola, Python!"

Manejo Automático de Archivos con 'with' Python tiene una forma genial de asegurarse de que los archivos se cierren correctamente, incluso si ocurre un error. Se hace con la palabra clave with:

with open("mi_archivo.txt", "r") as archivo:
    contenido = archivo.read()
    print(contenido)  # Esto mostrará "¡Hola, Python!"

En este ejemplo, Python se encargará de cerrar el archivo por ti, incluso si algo sale mal mientras se lee el archivo.

Leer y Escribir Líneas También puedes leer y escribir líneas individuales en un archivo:

with open("mi_archivo.txt", "w") as archivo:
    archivo.write("Línea 1\n")
    archivo.write("Línea 2\n")

with open("mi_archivo.txt", "r") as archivo:
    for linea in archivo:
        print(linea, end="")

En el primer bloque, escribimos dos líneas en el archivo. En el segundo bloque, leemos las líneas una por una y las imprimimos.

2.5 Programación Orientada a Objetos (POO)

La Programación Orientada a Objetos es un paradigma de programación que utiliza objetos y clases para organizar el código de una manera más intuitiva y reutilizable. Vamos a explorar estos conceptos.

Clases y Objetos Las clases son como plantillas para crear objetos, y los objetos son instancias de esas clases. Aquí tienes un ejemplo sencillo:

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

    def ladrar(self):
        print("¡Guau, guau!")

mi_perro = Perro("Fido", 3)
print(mi_perro.nombre)  # Muestra "Fido"
mi_perro.ladrar()  # Muestra "¡Guau, guau!"

En este ejemplo, Perro es una clase que tiene un método __init__ para inicializar sus atributos, un método ladrar para realizar una acción, y hemos creado un objeto mi_perro de esa clase.

Herencia La herencia permite crear una nueva clase basada en una existente, heredando sus métodos y atributos. Aquí tienes un ejemplo:

class GoldenRetriever(Perro):
    def buscar(self):
        print("Estoy buscando...")

mi_golden = GoldenRetriever("Max", 5)
mi_golden.ladrar()  # Muestra "¡Guau, guau!"
mi_golden.buscar()  # Muestra "Estoy buscando..."

En este ejemplo, GoldenRetriever hereda de Perro, por lo que puede usar sus métodos además de los suyos propios.

Encapsulamiento y Polimorfismo El encapsulamiento se refiere a la práctica de hacer privados algunos componentes de una clase y proporcionar métodos para acceder y modificarlos. El polimorfismo permite que diferentes clases sean utilizadas de la misma manera.

class Gato:
    def hablar(self):
        print("¡Miau!")

def hacer_hablar(animal):
    animal.hablar()

mi_gato = Gato()
hacer_hablar(mi_perro)  # Muestra "¡Guau, guau!"
hacer_hablar(mi_gato)  # Muestra "¡Miau!"

En este ejemplo, aunque Perro y Gato son clases diferentes, ambas pueden ser utilizadas por la función hacer_hablar.

2.6 Manejo Avanzado de Errores y Excepciones

Ya vimos cómo manejar errores básicos, pero en programación siempre hay más capas que explorar. Vamos a profundizar un poco más en cómo podemos gestionar los errores y excepciones de manera más efectiva.

Definición de Excepciones Propias A veces, las excepciones integradas en Python no son suficientes para describir un error específico en tu programa. En esos casos, puedes definir tus propias excepciones:

class MiError(Exception):
    pass

def dividir(a, b):
    if b == 0:
        raise MiError("¡No puedes dividir por cero!")
    return a / b

try:
    resultado = dividir(10, 0)
except MiError as e:
    print(e)

En este ejemplo, hemos definido una excepción personalizada MiError y la hemos utilizado en la función dividir. Si intentas dividir por cero, se lanzará MiError en lugar de la usual ZeroDivisionError.

Asegurando la Ejecución de Código con Finally Ya vimos cómo usar finally para asegurarnos de que cierto código se ejecute sin importar si ocurrió una excepción o no. Esto es especialmente útil para liberar recursos, como cerrar archivos o conexiones a bases de datos.

try:
    resultado = dividir(10, 2)
except MiError as e:
    print(e)
finally:
    print("Esta parte siempre se ejecuta.")

Uso de Else en Bloques Try-Except También puedes usar else en un bloque try-except para ejecutar código solo si no ocurrió ninguna excepción:

try:
    resultado = dividir(10, 2)
except MiError as e:
    print(e)
else:
    print("La división fue exitosa.")

En este ejemplo, "La división fue exitosa." solo se imprimirá si no se lanzó MiError.

2.7 Trabajando con Bibliotecas y Módulos Externos

Python tiene una gran cantidad de bibliotecas y módulos disponibles que puedes utilizar para extender las funcionalidades de tus programas. Estos módulos pueden incluir desde herramientas para trabajar con fechas y horas, hasta bibliotecas para crear interfaces gráficas o para realizar análisis de datos.

Instalación de Bibliotecas Externas Para instalar bibliotecas externas, generalmente utilizamos una herramienta llamada pip. pip es el gestor de paquetes de Python y te permite descargar e instalar bibliotecas de Python desde el índice de paquetes de Python (PyPI).

Por ejemplo, si quisieras instalar la biblioteca requests, que te permite realizar solicitudes HTTP de manera sencilla, abrirías tu terminal o línea de comandos y escribirías:

pip install requests

Uso de Bibliotecas Externas Una vez que has instalado una biblioteca, puedes importarla y utilizarla en tu programa. Aquí tienes un ejemplo utilizando requests para hacer una solicitud HTTP GET:

import requests

respuesta = requests.get('https://api.example.com/data')
if respuesta.status_code == 200:
    print("Datos recibidos:", respuesta.json())
else:
    print("Error al obtener los datos")

En este ejemplo, hacemos una solicitud GET a 'https://api.example.com/data' y luego verificamos si la respuesta fue exitosa (código de estado HTTP 200). Si fue exitosa, imprimimos los datos recibidos; de lo contrario, imprimimos un mensaje de error.

Manejo de Dependencias Cuando trabajas en proyectos más grandes, es posible que tengas muchas dependencias. Para gestionarlas, puedes crear un archivo requirements.txt que liste todas las bibliotecas que tu proyecto necesita. Aquí tienes un ejemplo de cómo podría lucir este archivo:

requests==2.25.1
numpy==1.19.5
pandas==1.2.3

Luego, puedes instalar todas las dependencias de tu proyecto con un solo comando:

pip install -r requirements.txt

Virtual Environments Cuando trabajas en múltiples proyectos de Python, es posible que cada uno de ellos dependa de diferentes versiones de ciertas bibliotecas. Los entornos virtuales te permiten crear un entorno aislado para cada proyecto, asegurando que las dependencias de un proyecto no interfieran con las de otro.

Puedes crear un entorno virtual con:

python -m venv mi_entorno

Y luego activarlo con:

En Windows: mi_entorno\Scripts\activate
En macOS y Linux: source mi_entorno/bin/activate

2.8 Consejos para Escribir Código Limpio y Eficiente

Escribir código que funcione es genial, pero escribir código que sea limpio, eficiente y fácil de entender es aún mejor. Aquí te dejo algunos consejos para lograrlo.

1. Sigue la Guía de Estilo PEP 8 PEP 8 es la guía de estilo para Python y proporciona convenciones para escribir código legible. Incluye normas sobre cómo nombrar variables, cómo indentar tu código, y mucho más. Puedes usar herramientas como flake8 para revisar tu código en busca de posibles mejoras de estilo.

2. Escribe Funciones Pequeñas y Reutilizables Intenta que cada función haga una sola cosa y hazla bien. Si una función realiza demasiadas tareas, puede ser difícil de entender y mantener. Además, funciones pequeñas y reutilizables son más fáciles de probar.

3. Usa Nombres de Variables y Funciones Descriptivos Elige nombres que describan claramente para qué se utiliza una variable o qué hace una función. Por ejemplo, en lugar de nombrar una variable x, podrías nombrarla numero_de_usuarios.

4. Comenta tu Código, pero con Moderación Los comentarios pueden ser útiles para explicar por qué haces algo en tu código o para proporcionar información adicional. Sin embargo, un código bien escrito debería ser autoexplicativo en la medida de lo posible, así que trata de no sobrecargar tu código con comentarios innecesarios.

5. Mantén tu Código DRY (Don't Repeat Yourself) Si encuentras que estás escribiendo el mismo código una y otra vez, considera crear una función o clase reutilizable. Mantener tu código DRY facilita el mantenimiento y reduce la probabilidad de errores.

6. Maneja Errores y Excepciones Adecuadamente Como vimos anteriormente, manejar errores y excepciones es crucial para crear programas robustos. Asegúrate de manejar situaciones de error de manera adecuada y proporciona mensajes de error útiles.

7. Optimiza tu Código, pero Solo Cuando Sea Necesario La optimización prematura puede ser contraproducente. Primero, escribe tu código de manera clara y comprensible. Solo después, si encuentras cuellos de botella en el rendimiento, considera optimizar esas partes específicas del código.

8. Escribe Pruebas para tu Código Las pruebas ayudan a asegurarte de que tu código funciona como se espera y facilitan la detección de errores antes de que lleguen a producción. Python tiene varias bibliotecas de pruebas, como unittest y pytest, que puedes utilizar para escribir pruebas para tu código.

9. Usa Control de Versiones El control de versiones, con herramientas como Git, te permite llevar un registro de los cambios en tu código, colaborar con otros y revertir a versiones anteriores de tu código si algo sale mal.

10. Sigue Aprendiendo y Mejorando La tecnología y las mejores prácticas están en constante evolución. Mantente al tanto de las nuevas tendencias y siempre busca maneras de mejorar tus habilidades y tu código.

2.9 Recursos Adicionales para Aprender Python

Felicidades por llegar hasta aquí. Has aprendido mucho, pero siempre hay más por descubrir. Aquí te dejo algunos recursos adicionales que te pueden ayudar a seguir profundizando en tu aprendizaje de Python.

1. Documentación Oficial de Python La documentación oficial de Python es un recurso increíblemente valioso. Aquí encontrarás guías, tutoriales y referencias para todos los aspectos del lenguaje.

2. Codecademy Codecademy ofrece un curso interactivo de Python que te guía a través de los conceptos básicos y te da la oportunidad de escribir código Python en tu navegador.

3. Real Python Real Python tiene una gran cantidad de tutoriales y artículos para programadores de todos los niveles. Sus guías son detalladas y cubren una amplia variedad de temas.

4. Libros de Python Hay muchos libros excelentes sobre Python. Algunos recomendados incluyen "Python Crash Course" de Eric Matthes y "Automate the Boring Stuff with Python" de Al Sweigart.

5. Proyectos de Código Abierto Contribuir a proyectos de código abierto en Python puede ser una excelente manera de aprender y practicar tus habilidades. Puedes encontrar proyectos interesantes en sitios como GitHub.

6. Grupos y Comunidades Unirte a grupos y comunidades de Python, como Python.org Community, puede ser una excelente manera de conectar con otros aprendices y profesionales, hacer preguntas y compartir conocimientos.

7. Práctica con Ejercicios de Programación Sitios como LeetCode y HackerRank ofrecen ejercicios de programación que puedes resolver utilizando Python, lo cual es una excelente manera de mejorar tus habilidades de resolución de problemas.

8. Cursos en Línea Hay muchos cursos en línea disponibles en plataformas como Coursera, edX, y Udemy que ofrecen instrucción en profundidad sobre Python y sus diversas aplicaciones.

9. Tutoriales en Video Plataformas como YouTube tienen una gran cantidad de tutoriales en video que cubren todos los niveles de experiencia en Python.

10. Práctica, Práctica, Práctica La práctica constante es clave para aprender cualquier habilidad, y la programación no es la excepción. Trata de escribir un poco de código todos los días, incluso si es solo por unos minutos.