Por lo general, las matemáticas implican alrededor de cuatro operaciones principales: suma, resta, multiplicación y división. Python es compatible con estos cuatro operadores y algunos otros. Exploremos los operadores más comunes que usarás en tus programas.
En python usamos + para indicar la adición. Usando + entre dos números los suma y proporciona el total.
answer = 30 + 12
print(answer)
Salida: 42
Los operadores se comportan igual cuando usan números literales (como 42) o variables.
Del mismo modo, Python utiliza - para la resta. El uso de - entre dos números resta los dos números y proporciona la diferencia.
difference = 30 - 12
print(difference)
Salida: 18
En Python *, es el operador de multiplicación. Proporciona el producto de dos números:
product = 30 * 12
print(product)
Salida: 360
Por último, se utiliza / para la división. Proporciona el cociente de dos números:
quotient = 30 / 12
print(quotient)
Salida: 2.5
Imagina que necesitas convertir un número de segundos en minutos y segundos para la visualización.
seconds = 1042
El primer paso es determinar el número de minutos que hay en 1042 segundos. Con 60 segundos en un minuto, puedes dividir y obtener una respuesta de 17.3666667 . El número que te interesa es simplemente 17. Siempre que desees redondear hacia abajo, utilizando lo que se conoce como división de piso. Para realizar la división de piso en Python, utilizamos //.
seconds = 1042
display_minutes = 1042 // 60
print(display_minutes)
Salida: 17
El siguiente paso es determinar el número de segundos. Este es el resto de si se divide por 1042. Puedes encontrar el resto utilizando el operador módulo, que es % en Python. El resto de 1042 / 60 es 22, que es lo que proporcionará el operador del módulo.
seconds = 1042
display_minutes = 1042 // 60
display_seconds = 1042 % 60
print(display_minutes)
print(display_seconds)
Salida: 17, 22
Python respeta el orden de operación para las matemáticas. El orden de operación dicta que las expresiones deben evaluarse en el siguiente orden:
- 1.- Paréntesis
- 2.- Exponentes
- 3.- Multiplicación y división
- 4.- Suma y resta
Observa cómo se evalúan los paréntesis antes de cualquier otra operación. Esto permite asegurarte de que el código se ejecuta de manera predecible y que su código sea más fácil de leer y mantener.
Como resultado, es una buena práctica usar paréntesis incluso si el orden de operación se evaluaría de la misma manera sin ellos. En las siguientes dos líneas de código, la segunda es más comprensible porque el paréntesis es una indicación clara de qué operación se realizará primero.
result_1 = 1032 + 26 * 2
result_2 = 1032 + (26 * 2)
El resultado es el mismo en ambos casos - 1084
Más allá de la aritmética central, puedes hacer uso de otras operaciones con números. Es posible que debas realizar el redondeo o convertir cadenas en números.
En el escenario de este módulo, deseas aceptar la entrada de un usuario. La entrada será una cadena en lugar de un número, por lo que deberás convertirla en un número. Además, el usuario puede introducir valores que le den una respuesta negativa, que no querrás mostrar. Es posible que debas convertir la respuesta a su valor absoluto (Recordemos que el valor absoluto hace refencia al valor sin signos, es decir sin negativo).
Afortunadamente, Python proporciona utilidades para estas operaciones.
Python admite dos tipos principales de números: enteros (o int) y coma flotante (o float). La diferencia clave entre los dos es la existencia de un punto decimal; los enteros son números enteros, mientras que los floats contienen un valor decimal.
Cuando conviertes cadenas en números, indicamos el tipo de número que deseamos crear. Debemos decidir si necesitamos un punto decimal. Se utiliza int para convertir a un número entero y float para convertir a un número de coma flotante.
demo_int = int('215')
print(demo_int)
Salida: 215
demo_float = float('215.3')
print(demo_float)
Salida: 215.3
Si utilizas un valor no válido para cualquiera de los dos int o float, obtendrás un error.
Un valor absoluto en matemáticas es el número no negativo sin su signo. El uso de un valor absoluto puede ser útil en diferentes situaciones, incluido nuestro ejemplo de buscar determinar la distancia entre dos planetas. Considera las siguientes matemáticas:
a = 39 - 16
b = 16 - 39
Observa que la diferencia entre las dos ecuaciones es que los números se invierten. Las respuestas son 23 y -23, respectivamente. Cuando estás determinando la distancia entre dos planetas, el orden en el que ingresas los números no importa, porque la respuesta absoluta es la misma.
Convertimos el valor negativo en su valor absoluto utilizando abs. Si realiza la misma operación utilizando abs (e imprimes las respuestas), notarás que se muestra 23 para ambas ecuaciones.
print(abs(39 - 16))
print(abs(16 - 39))
Salida: 23, 23
La función de python incorporada llamada round también es útil. Usada para redondear al entero más cercano si el valor decimal .5 es mayor o mayor, o hacia abajo si es menor que .5.
print(round(14.5))
Salida: 15
Python tiene bibliotecas para proporcionar operaciones y cálculos más avanzados. Una de las más comunes es la biblioteca math. math te permite realizar el redondeo con floor y ceil, proporcionar el valor de pi, y muchas otras operaciones. Veamos cómo usar esta biblioteca para redondear hacia arriba o hacia abajo.
El redondeo de números permite quitar la parte decimal de un flotador. Puedes elegir redondear siempre hacia arriba al número entero más cercano usando ceil, o hacia abajo usando floor.
from math import ceil, floor
round_up = ceil(12.5)
print(round_up)
round_down = floor(12.5)
print(round_down)
Salida: 13, 12
Como decíamos al comienzo del capítulo una variable de tipo booleano sólo puede tener dos valores: True (cierto) y False (falso). Estos valores son especialmente importantes para las expresiones condicionales y los bucles, como veremos más adelante.
En realidad el tipo bool (el tipo de los booleanos) es una subclase del tipo int. Puede que esto no tenga mucho sentido para tí si no conoces los términos de la orientación a objetos, que veremos más adelante, aunque tampoco es nada importante. Estos son los distintos tipos de operadores con los que podemos trabajar con valores booleanos, los llamados operadores lógicos o condicionales.
Los valores booleanos son además el resultado de expresiones que utilizan operadores relacionales (comparaciones entre valores):
Estos son operadores que actúan sobre las representaciones en binario de los operandores. Por ejemplo:
Si ves una operación como 3 & 2, lo que estás viendo es un and bit a bit entre los números binarios 11 y 10 (las representaciones en binario de 3 y 2).
El operador and (&), del inglés “y”, devuelve 1 si el primer bit operando es 1 y el segundo bit operando es 1. Se devuelve 0 en caso contrario.
El resultado de aplicar and bit a bit a 11 y 10 sería entonces el número binario 10, o lo que es lo mismo, 2 en decimal (el primer dígito es 1 para ambas cifras, mientras que el segundo es 1 sólo para una de ellas).
El operador or (|), del inglés “o”, devuelve 1 si el primer operando es 1 o el segundo operando es 1.
Para el resto de casos se devuelve 0. El operador xor u or exclusivo (^) devuelve 1 si uno de los operandos es 1 y el otro no lo es. El operador not (~), del inglés “no”, sirve para negar uno a uno cada bit; es decir, si el operando es 0, cambia a 1 y si es 1, cambia a 0.
Por último, los operadores de desplazamiento (<< y >>) sirven para desplazar los bits n posiciones hacia la izquierda o la derecha.
Las cadenas no son más que texto encerrado entre comillas simples(‘cadena’)o dobles (“cadena”). Dentro de las comillas se pueden añadir caracteres especiales escapándolos con , como \n, el carácter de nueva línea, o \t, el de tabulación.
Una cadena puede estar precedida por el carácter u o el carácter r, los cuales indican, respectivamente, que se trata de una cadena que utiliza codificación Unicode y una cadena raw (del inglés, cruda).
También, es posible encerrar una cadena entre triples comillas (simples o dobles). De esta forma podremos escribir el texto en varias líneas, y al imprimir la cadena, se respetarán los saltos de línea que introdujimos sin tener que recurrir al carácter \n, así como las comillas sin tener que escaparlas.
triple = “““primera linea
esto se vera en otra linea”””
Las cadenas también admiten operadores como +, que funciona realizando una concatenación de las cadenas utilizadas como operandos y *, en la que se repite la cadena tantas veces como lo indique el número utilizado como segundo operando.
a = “uno”
b = “dos”
c = a + b # c es “unodos”