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status open
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LyX source for textbook
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
How to think like a computer scientist''
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Copyright (c) 2001 Allen B.
Downey, Jeffrey Elkner, and Chris Meyers.
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under
the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or any later
version published by the Free Software Foundation; with the Invariant Sections
being "Contributor List", with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
Texts.
A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentati
on License".
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This distribution includes a file named fdl.lyx that contains the text of
the GNU Free Documentation License.
If it is missing, you can obtain it from www.gnu.org or by writing to the
Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
02111-1307, USA.
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\end_inset
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\begin_layout Chapter
Clases y métodos
\end_layout
\begin_layout Section
Características de orientación a objetos
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
lenguaje de programación orientado a objetos
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
programación orientada a objetos
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Python es un
\series bold
lenguaje de programación orientado a objetos
\series default
, lo que quiere decir que proporciona características que soportan la
\series bold
programación orientada a objetos
\series default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
No es fácil definir la programación orientada a objetos, pero ya hemos notado
algunos de sus elementos clave:
\end_layout
\begin_layout Itemize
Los programas se construyen a partir de definiciones de objetos y definiciones
de funciones; la mayoría de los cómputos se hacen con base en objetos.
\end_layout
\begin_layout Itemize
Cada definición de objetos corresponde a algún concepto o cosa del mundo
real, y las funciones que operan sobre esos objetos corresponden a las
maneras en que los conceptos o cosas reales interactúan.
\end_layout
\begin_layout Standard
Por ejemplo, la clase
\family typewriter
Hora
\family default
, definida en el Capítulo
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "time"
\end_inset
, corresponde a la forma en que la gente registra las horas del día y las
funciones que definimos corresponden a la clase de cosas que la gente hace
con horas.
Similarmente, las clases
\family typewriter
Punto
\family default
y
\family typewriter
Rectangulo
\family default
corresponden a los conocidos conceptos geométricos
\end_layout
\begin_layout Standard
Hasta aquí, no hemos aprovechado las características que Python proporciona
para soportar la programación orientada a objetos.
De hecho, estas características no son necesarias.
La mayoría sólo proporciona una sintaxis alternativa para cosas que ya
hemos logrado; pero, en muchos casos, esta forma alternativa es más concisa
y comunica de una manera mas precisa la estructura de los programas.
\end_layout
\begin_layout Standard
Por ejemplo, en el programa
\family typewriter
Hora
\family default
no hay una conexión obvia entre la definición de clase y las definiciones
de funciones.
Después de examinarlo un poco, es evidente que todas las funciones toman
como parámetro al menos un objeto
\family typewriter
Hora
\family default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
Esta observación es la motivación para los
\series bold
métodos
\series default
.
Ya hemos visto algunos métodos como
\family typewriter
keys
\family default
y
\family typewriter
values
\family default
, que llamamos sobre diccionarios.
Cada método se asocia con una clase y está pensado para invocarse sobre
instancias de dicha clase.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
método
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
función
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
instancia!objeto
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
objeto instancia
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Los métodos son como las funciones, pero con dos diferencias:
\end_layout
\begin_layout Itemize
Los métodos se definen adentro de una definición de clase, a fin de marcar
explícitamente la relación entre la clase y éstos.
\end_layout
\begin_layout Itemize
La sintaxis para llamar o invocar un método es distinta que para las funciones.
\end_layout
\begin_layout Standard
En las siguientes secciones tomaremos las funciones de los capítulos anteriores
y las transformaremos en métodos.
Esta transformación es totalmente mecánica; se puede llevar a cabo siguiendo
una secuencia de pasos.
Si usted se siente cómodo al transformar de una forma a la otra, será capaz
de escoger lo mejor de cada lado para resolver los problemas que tenga
a la mano.
\end_layout
\begin_layout Section
\family typewriter
imprimirHora
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "printTime"
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
imprimir!objetos
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
En el capítulo
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "time"
\end_inset
, definimos una clase denominada
\family typewriter
Hora
\family default
y usted escribió una función denominada
\family typewriter
imprimirHora
\family default
, que lucía así:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
class Hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
pass
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
def imprimirHora(h):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
print(str(h.hora) + ":" +
\end_layout
\begin_layout Verbatim
str(h.minutos) + ":" +
\end_layout
\begin_layout Verbatim
str(h.segundos))
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Para llamar esta función, le pasamos un objeto
\family typewriter
Hora
\family default
como parámetro:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual = Hora()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.hora = 9
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.minutos = 14
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.segundos = 30
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> imprimirHora(horaActual)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Para convertir
\family typewriter
imprimirHora
\family default
en un método todo lo que tenemos que hacer es ponerla adentro de la definición
de clase.
Note como ha cambiado la indentación.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
class Hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
def imprimirHora(h):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
print( str(h.hora) + ":" +
\end_layout
\begin_layout Verbatim
str(h.minutos) + ":" +
\end_layout
\begin_layout Verbatim
str(h.segundos))
\end_layout
\end_inset
Ahora podemos llamar a
\family typewriter
imprimirHora
\family default
usando la notación punto.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
notación punto
\end_layout
\end_inset
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.imprimirHora()
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Como de costumbre, el objeto en el que el método se llama aparece antes
del punto y el nombre del método va a la derecha.
El objeto al cual se invoca el método se asigna al primer parámetro, así
que
\family typewriter
horaActual
\family default
se asigna al parámetro
\family typewriter
h
\family default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
Por convención, el primer parámetro de un método se denomina
\family typewriter
self
\family default
(en inglés, eso es algo como
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
sí mismo
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
).
La razón para hacerlo es un poco tortuosa, pero se basa en una metáfora
muy útil.
\end_layout
\begin_layout Standard
La sintaxis para una llamada de función,
\family typewriter
imprimirHora(horaActual)
\family default
, sugiere que la función es el agente activo.
Dice algo como
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
Hey,
\family typewriter
imprimirHora
\family default
! Aquí hay un objeto para que imprimas
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
.
\end_layout
\begin_layout Standard
En la programación orientada a objetos, los objetos son los agentes activos.
Una invocación como
\family typewriter
horaActual.imprimirHora()
\family default
dice algo como
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
Hey, objeto
\family typewriter
horaActual
\family default
! Por favor, imprímase a sí mismo!
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
.
\end_layout
\begin_layout Standard
Este cambio de perspectiva parece ser sólo
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
cortesía
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
, pero puede ser útil.
En los ejemplos que hemos visto no lo es.
Pero, el transferir la responsabilidad desde las funciones hacia los objetos
hace posible escribir funciones más versátiles y facilita la reutilización
y el mantenimiento de código.
\end_layout
\begin_layout Section
Otro ejemplo
\end_layout
\begin_layout Standard
Convirtamos
\family typewriter
incrementar
\family default
(de la Sección
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "increment"
\end_inset
) en un método.
Para ahorrar espacio, omitiremos los métodos que ya definimos, pero usted
debe conservarlos en su programa:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
class Hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
# Las definiciones anteriores van aquí...
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
def incrementar(self, segundos):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
self.segundos = self.segundos + segundos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.segundos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
self.segundos = self.segundos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
self.minutos = self.minutos + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.minutos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
self.minutos = self.minutos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
self.hora = self.hora + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return self
\end_layout
\end_inset
La transformación es totalmente mecánica ---ponemos la definición del método
adentro de la clase y cambiamos el nombre del primer parámetro.
\end_layout
\begin_layout Standard
Ahora podemos llamar a
\family typewriter
incrementar
\family default
como método:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
horaActual.incrementar(500)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Nuevamente, el objeto con el cual se invoca el método se asigna al primer
parámetro,
\family typewriter
self
\family default
.
El segundo parámetro,
\family typewriter
segundos
\family default
recibe el valor
\family typewriter
500
\family default
.
\end_layout
\begin_layout Section
Un ejemplo más complejo
\end_layout
\begin_layout Standard
El método
\family typewriter
despues
\family default
es un poco más complejo ya que opera sobre dos objetos
\family typewriter
Hora
\family default
, no sólo uno.
Solamente podemos convertir uno de los parámetros a
\family typewriter
self
\family default
; el otro continúa igual:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
class Hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
# Las definiciones anteriores van aqui...
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
def despues(self, hora2):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.hora > hora2.hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return True
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.hora < hora2.hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return False
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.minutos > hora2.minutos:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return True
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.minutos < hora2.minutos:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return False
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if self.segundos > hora2.segundos:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return True
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return False
\end_layout
\end_inset
Llamamos a este método sobre un objeto y le pasamos el otro como argumento:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
if horaComer.despues(horaActual):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
print("El pan estará listo para comer en un momento.")
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Casi se puede leer el llamado en lenguaje natural:
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
Si la hora para Comer viene después de la hora Actual, entonces ...
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
.
\end_layout
\begin_layout Section
Argumentos opcionales
\end_layout
\begin_layout Standard
Hemos visto varias funciones primitivas que toman un número variable de
argumentos.
Por ejemplo,
\family typewriter
string.find
\family default
puede tomar dos, tres o cuatro.
\end_layout
\begin_layout Standard
Es posible escribir funciones con listas de argumentos opcionales.
Por ejemplo, podemos mejorar nuestra versión de
\family typewriter
buscar
\family default
para que sea tan sofisticada como
\family typewriter
string.find
\family default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
Esta es la versión original que introdujimos en la Sección
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "find"
\end_inset
:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Newpage pagebreak
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def buscar(cad, c):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
indice = 0
\end_layout
\begin_layout Verbatim
while indice < len(cad):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if cad[indice] == c:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return indice
\end_layout
\begin_layout Verbatim
indice = indice + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return -1
\end_layout
\end_inset
Esta es la nueva versión, mejorada:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def buscar(cad, c,ini=0):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
indice = ini
\end_layout
\begin_layout Verbatim
while indice < len(cad):
\end_layout