Python

Python#

Python es un lenguaje de programación imperativo, con una sintaxis similar a la de lenguajes como C, C++, Java o Ruby.

Python es un lenguaje interpretado, lo que significa que cada vez que se ejecuta un programa, el intérprete ejecuta línea a línea el código fuente del programa. En esto es diferente a lenguajes como C o Java que se compilan.

Python es un lenguaje con tipos dinámicos. En un lenguaje de tipos estáticos, hay que definir el tipo de una variable y este tipo no cambia a lo largo de la duración del programa, por ejemplo en C++ se definiría una cadena como:

std::string cadena = "hello";

Y si en otra parte del programa se intentara utilizar como número, el compilador daría un error al compilar el programa.

// Generaría un error al compilar
cadena = 123;

Por contra, en un lenguaje con tipos dinámicos como Python esto es perfectamente válido:

cadena = "hello"
cadena = 123

Si el hecho de utilizar en alguna parte del programa una variable con el tipo incorrecto produce un error (por ejemplo, al calcular la raiz cuadrada de una cadena), este se da al ejecutar el programa.

Type hinting#

A partir de Python 3.5 se añadió la opción de añadir type hinting (sugerencias de tipos) a la definición de las funciones y a las variables. Estas sugerencias ayudan al analizador el código y verificarlo, pero no afectan a la ejecución.

def fact(n):
    # factorial, sin tipos
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * fact(n - 1)

def fact(n: int) -> int:
    # factorial, con tipos
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * fact(n - 1)

Lenguaje multipropósito#

Python es un lenguaje de programación completo, con el que se puede programar demonios del sistema, aplicaciones gráficas, aplicaciones web, etc. Aquí nos vamos a centrar en su uso como herramienta de trabajo para el análisis básico de datos.

Intérprete de comandos#

Python puede ejecutar comandos escritos en un fichero (un programa de Python) y también ejecutar comandos uno a uno en una consola. La consola puede estar en un terminal unix, dentro de otro programa o incluso dentro de un navegador web. Por ejemplo, en la propia página web de Python puede arrancarse una consola interactiva. Nosotros utilizaremos un intérprete de comandos incluído dentro del paquete Jupyter

Instalar Python#

Python viene instalado en la mayor parte de las distribuciones Linux y en Mac. También puede instalarse en Windows.

Ojo: Es importante asegurarnos de que tenemos una versión moderna de Python. Debería ser por lo menos 3.9.

Python 3.9.1 (default, Jan 20 2021, 00:00:00)
[GCC 10.2.1 20201125 (Red Hat 10.2.1-9)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Tutoriales de Python#

Existen multitud de recursos para aprender Python. Como la lista sería interminable, recomiendo la lista recopilada en The Hitchhiker’s guide to Python

Paquetes#

Python viene de serie con un buen número de módulos. Algunos módulos interesantes serían:

  • re: expresiones regulares

  • readline: interfaz con la biblioteca GNU readline

  • datetime: tiempo y fechas

  • math: funciones matemáticas básicas

  • pathlib: manipulación de nombres de ficheros

  • shutil: manipulación de ficheros

  • pickle: persistencia

  • sqlite3: acceso a bases de datos SQLite

  • zlib, zipfile, tarfile: compresión

  • logging

  • multiprocessing, threading: concurrencia

Existen además una gran cantidad de extensiones que añaden funcionalidades de todo tipo. Estas extensions se denominan paquetes. Por ejemplo:

  • numpy: array multidimensionales

  • scipy: funciones y métodos matemáticos

  • matplotlib: dibujo en 2D

  • astropy: herramientas de astrofísica

  • pandas: estructuras de datos y análisis

  • scikit-learn: machine learning

  • scikit-image: visión artificial

  • pymc: programación probabilística

  • statsmodels: modelos estadísticos

  • TensorFlow: aprendizaje automático

  • y muchos más…

Hasta hace unos pocos años, la instalación de paquetes de Python estaba fragmentada y no tenía buenos estándares. Ahora la situación ha mejorado bastante y es posible tener un entorno de trabajo en Python con relativa facilidad.

Las maneras habituales de instalar paquetes son pip y conda.

Pip#

Pip es el instalador nativo de Python. Instala paquetes desde el Python Package Index.

Anaconda#

Anaconda es un instalador de paquetes multiplataforma. No solo instala Python sino también bibliotecas de C o paquetes de R. Anaconda. funciona de igual manera en Windows, Linux y Mac. Además permite instalar fácilmente Python desde cero si el sistema carece de él (como podría ser Windos)

Entornos virtuales#

En ambos casos, tanto pip como anaconda permiten trabajar con entornos virtuales. Son espacios de trabajo con conjuntos de paquetes separados. Permiten instalar paquetes de diferentes versiones sin que colisionen entre ellos, sin tocar la versión de Python del sistema y sin tener privilegios de administración.

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