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Següent revisió
Revisió prèvia
info:cursos:netacad:python:pe2m3:fundamentosoop [04/07/2022 08:10] – [Escenario] mateinfo:cursos:netacad:python:pe2m3:fundamentosoop [05/07/2022 12:20] (actual) mate
Línia 221: Línia 221:
 this_is_an_object = This_Is_A_Class() this_is_an_object = This_Is_A_Class()
 </code> </code>
- 
-== ¿Qué es una pila? 
-**Una pila es una estructura desarrollada para almacenar datos de una manera muy específica**. Imagina una pila de monedas. No puedes poner una moneda en ningún otro lugar sino en la parte superior de la pila. 
- 
-Del mismo modo, no puedes sacar una moneda de la pila desde ningún lugar que no sea la parte superior de la pila. Si deseas obtener la moneda que se encuentra en la parte inferior, debes eliminar todas las monedas de los niveles superiores. 
- 
-El nombre alternativo para una pila (pero solo en la terminología de TI) es **UEPS (LIFO son sus siglas en inglés)**. 
- 
-Es una abreviatura para una descripción muy clara del comportamiento de la pila: **Último en Entrar - Primero en Salir (Last In - First Out)**. La moneda que quedó en último lugar en la pila saldrá primero. 
- 
-**Una pila es un objeto** con dos operaciones elementales, denominadas convencionalmente **push** (cuando un nuevo elemento se coloca en la parte superior) y **pop** (cuando un elemento existente se retira de la parte superior). 
- 
-Las pilas se usan muy a menudo en muchos algoritmos clásicos, y es difícil imaginar la implementación de muchas herramientas ampliamente utilizadas sin el uso de pilas. 
- 
-{{ :info:cursos:netacad:python:pe2m3:pasted:20220703-113948.png?500 }} 
- 
-Implementemos una pila en Python. Esta será una pila muy simple, y te mostraremos como hacerlo en dos enfoques independientes: de manera procedimental y orientado a objetos. 
- 
-== La pila: el enfoque procedimental 
-Primero, debes decidir como almacenar los valores que llegarán a la pila. Sugerimos utilizar el método más simple, y **emplear una lista** para esta tarea. Supongamos que el tamaño de la pila no está limitado de ninguna manera. Supongamos también que el último elemento de la lista almacena el elemento superior. 
- 
-La pila en sí ya está creada: 
-<code python>stack = []</code> 
- 
- 
-Estamos listos para **definir una función que coloca un valor en la pila**. Aquí están las presuposiciones para ello: 
- 
-  * El nombre para la función es push. 
-  * La función obtiene un parámetro (este es el valor que se debe colocar en la pila). 
-  * La función no retorna nada. 
-  * La función agrega el valor del parámetro al final de la pila. 
- 
-Así es como lo hemos hecho, echa un vistazo: 
-<code python> 
-def push(val): 
-    stack.append(val) 
-</code> 
- 
-Ahora es tiempo de que una **función quite un valor de la pila**. Así es como puedes hacerlo: 
- 
-  * El nombre de la función es pop. 
-  * La función no obtiene ningún parámetro. 
-  * La función devuelve el valor tomado de la pila. 
-  * La función lee el valor de la parte superior de la pila y lo elimina. 
-La función esta aqui: 
-<code python> 
-def pop(): 
-    val = stack[-1] 
-    del stack[-1] 
-    return val 
-</code> 
- 
-Nota: la función no verifica si hay algún elemento en la pila. 
- 
-Armemos todas las piezas juntas para poner la pila en movimiento. El programa completo empuja (push) tres números a la pila, los saca e imprime sus valores en pantalla. 
- 
-<code python> 
-stack = [] 
- 
- 
-def push(val): 
-    stack.append(val) 
- 
- 
-def pop(): 
-    val = stack[-1] 
-    del stack[-1] 
-    return val 
- 
- 
-push(3) 
-push(2) 
-push(1) 
- 
-print(pop()) 
-print(pop()) 
-print(pop()) 
-</code> 
- 
-El programa muestra el siguiente texto en pantalla: 
-<code> 
-1 
-2 
-3 
-</code> 
- 
-== La pila: el enfoque procedimental frente al enfoque orientado a objetos 
-La pila procedimental está lista. Por supuesto, hay algunas debilidades, y la implementación podría mejorarse de muchas maneras (aprovechar las excepciones es una buena idea), pero en general la pila está completamente implementada, y puedes usarla si lo necesitas. 
- 
-Pero cuanto más la uses, más desventajas encontrarás. Éstas son algunas de ellas: 
- 
-  * La variable esencial (la lista de la pila) es altamente vulnerable; cualquiera puede modificarla de forma incontrolable, destruyendo la pila; esto no significa que se haya hecho de manera maliciosa; por el contrario, puede ocurrir como resultado de un descuido, por ejemplo, cuando alguien confunde nombres de variables; imagina que accidentalmente has escrito algo como esto:<code python>stack[0] = 0</code>El funcionamiento de la pila estará completamente desorganizado. 
-  * También puede suceder que un día necesites más de una pila; tendrás que crear otra lista para el almacenamiento de la pila, y probablemente otras funciones push y pop. 
-  * También puede suceder que no solo necesites funciones push y pop, pero también algunas otras funciones; ciertamente podrías implementarlas, pero intenta imaginar qué sucedería si tuvieras docenas de pilas implementadas por separado. 
- 
-El enfoque orientado a objetos ofrece soluciones para cada uno de los problemas anteriores. Vamos a nombrarlos primero: 
-  * La capacidad de ocultar (proteger) los valores seleccionados contra el acceso no autorizado se llama **encapsulamiento; no se puede acceder a los valores encapsulados ni modificarlos si deseas utilizarlos exclusivamente**. 
-  * Cuando tienes una clase que implementa todos los comportamientos de pila necesarios, puedes producir tantas pilas como desees; no necesitas copiar ni replicar ninguna parte del código. 
-  * La capacidad de enriquecer la pila con nuevas funciones proviene de la herencia; puedes crear una nueva clase (una subclase) que herede todos los rasgos existentes de la superclase y agregar algunos nuevos. 
- 
-{{ :info:cursos:netacad:python:pe2m3:pasted:20220703-114511.png?500 }} 
- 
-Ahora escribamos una nueva implementación de pila desde cero. Esta vez, utilizaremos el enfoque orientado a objetos, que te guiará paso a paso en el mundo de la programación de objetos. 
- 
-== La pila, el enfoque orientado a objetos 
-Por supuesto, la idea principal sigue siendo la misma. Usaremos una lista como almacenamiento de la pila. Solo tenemos que saber como poner la lista en la clase. 
- 
-Comencemos desde el principio: así es como comienza la pila orientada a objetos: 
-<code python> 
-class Stack: 
-</code> 
- 
-Ahora, esperamos dos cosas de la clase: 
- 
-  * Queremos que la clase tenga **una propiedad como el almacenamiento de la pila**, tenemos que "**instalar" una lista dentro de cada objeto de la clase** (nota: cada objeto debe tener su propia lista; la lista no debe compartirse entre diferentes pilas). 
-  * Despues, queremos que **la lista esté oculta** de la vista de los usuarios de la clase. 
-¿Cómo se hace esto? 
- 
-A diferencia de otros lenguajes de programación, Python no tiene medios para permitirte declarar una propiedad como esa. 
- 
-En su lugar, debes agregar una instrucción específica. Las propiedades deben agregarse a la clase manualmente. 
- 
-¿Cómo garantizar que dicha actividad tiene lugar cada vez que se crea una nueva pila? 
- 
-Existe una manera simple de hacerlo, tienes que **equipar a la clase con una función específica**: 
- 
-  * Tiene que ser nombrada de forma estricta. 
-  * Se invoca implícitamente cuando se crea el nuevo objeto. 
- 
-Dicha función es llamada el **constructor**, ya que su propósito general es **construir un nuevo objeto**. El constructor debe saber todo acerca de la estructura del objeto y debe realizar todas las inicializaciones necesarias. 
- 
-Agreguemos un constructor muy simple a la nueva clase. Echa un vistazo al código: 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        print("¡Hola!") 
- 
- 
-stack_object = Stack() 
-</code> 
- 
-Expliquemos más a detalle: 
- 
-  * El nombre del constructor es siempre %%__init__%%. 
-  * Tiene que tener **al menos un parámetro** (discutiremos esto más adelante); el parámetro se usa para representar el objeto recién creado: puedes usar el parámetro para manipular el objeto y enriquecerlo con las propiedades necesarias; harás uso de esto pronto. 
-  * Nota: el parámetro obligatorio generalmente se denomina //self//, es solo **una sugerencía, pero deberías seguirla**, simplifica el proceso de lectura y comprensión de tu código. 
-<code python> 
-class Stack:  # Definiendo la clase de la pila. 
-    def __init__(self):  # Definiendo la función del constructor. 
-        print("¡Hola!") 
- 
- 
-stack_object = Stack()  # Instanciando el objeto. 
-</code> 
- 
-Aquí está su salida: 
-<code>¡Hola!</code> 
- 
-Nota: no hay rastro de la invocación del constructor dentro del código. Ha sido invocado implícita y automáticamente. Hagamos uso de eso ahora. 
- 
-Cualquier cambio que realices dentro del constructor que modifique el estado del parámetro //self// se verá reflejado en el objeto recien creado. 
- 
-Esto significa que puedes agregar cualquier propiedad al objeto y la propiedad permanecerá allí hasta que el objeto termine su vida o la propiedad se elimine explícitamente. 
- 
-Ahora **agreguemos solo una propiedad al nuevo objeto**, una lista para la pila. La nombraremos stack_list. 
- 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.stack_list = [] 
- 
- 
-stack_object = Stack() 
-print(len(stack_object.stack_list)) 
-</code> 
- 
-Nota: 
-  * Hemos usado la **notación punteada**, al igual que cuando se invocan métodos. Esta es la manera general para acceder a las propiedades de un objeto: debes nombrar el objeto, poner un punto (.) después de el, y especificar el nombre de la propiedad deseada, ¡no uses paréntesis! No deseas invocar un método, deseas **acceder a una propiedad**. 
-  * Si estableces el valor de una propiedad por primera vez (como en el constructor), lo estás creando; a partir de ese momento, el objeto tiene la propiedad y está listo para usar su valor. 
-  * Hemos hecho algo más en el código: hemos intentado acceder a la propiedad stack_list desde fuera de la clase inmediatamente después de que se haya creado el objeto; queremos verificar la longitud actual de la pila, ¿lo hemos logrado? 
-Si, por supuesto: el código produce el siguiente resultado: 
-<code>0</code> 
- 
-Esto no es lo que queremos de la pila. Nosotros queremos que stack_list este escondida del mundo exterior. ¿Es eso posible? 
- 
-Si, y es simple, pero no muy intuitivo. 
- 
-Echa un vistazo: hemos agregado dos guiones bajos antes del nombre stack_list, nada mas: 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.__stack_list = [] 
- 
-stack_object = Stack() 
-print(len(stack_object.__stack_list)) 
-</code> 
- 
-El cambio invalida el programa. 
- 
-¿Por qué? 
- 
-Cuando cualquier componente de la clase tiene un **nombre que comienza con dos guiones bajos (%%__%%), se vuelve privado**, esto significa que solo se puede acceder desde dentro de la clase. 
- 
-No puedes verlo desde el mundo exterior. Así es como Python implementa el concepto de **encapsulación**. 
- 
-Ejecuta el programa para probar nuestras suposiciones: una excepción //AttributeError// debe ser generada. 
- 
-== El enfoque orientado a objetos: una pila desde cero 
-Ahora es el momento de que las dos funciones (métodos) implementen las operaciones push y pop. Python supone que una función de este tipo debería estar **inmersa dentro del cuerpo de la clase**, como el constructor. 
- 
-Queremos invocar estas funciones para agregar(push) y quitar(pop) valores de la pila. Esto significa que ambos deben ser accesibles para el usuario de la clase (en contraste con la lista previamente construida, que está oculta para los usuarios de la clase ordinaria). 
- 
-Tal componente es llamado **público**, por ello **no puede comenzar su nombre con dos (o más) guiones bajos**. Hay un requisito más el nombre **no debe tener más de un guión bajo**. 
- 
-Las funciones en sí son simples. Echa un vistazo: 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.__stack_list = [] 
- 
-    def push(self, val): 
-        self.__stack_list.append(val) 
- 
-    def pop(self): 
-        val = self.__stack_list[-1] 
-        del self.__stack_list[-1] 
-        return val 
- 
- 
-stack_object = Stack() 
- 
-stack_object.push(3) 
-stack_object.push(2) 
-stack_object.push(1) 
- 
-print(stack_object.pop()) 
-print(stack_object.pop()) 
-print(stack_object.pop()) 
-</code> 
- 
-Sin embargo, hay algo realmente extraño en el código. Las funciones parecen familiares, pero tienen más parámetros que sus contrapartes procedimentales. 
- 
-Aquí, ambas funciones tienen un parámetro llamado **self** en la primera posición de la lista de parámetros. 
- 
-¿Es necesario? Si, lo es. 
- 
-Todos los métodos deben tener este parámetro. Desempeña el mismo papel que el primer parámetro constructor. 
- 
-**Permite que el método acceda a entidades (propiedades y actividades / métodos) del objeto**. No puedes omitirlo. Cada vez que Python invoca un método, envía implícitamente el objeto actual como el primer argumento. 
- 
-Esto significa que el **método está obligado a tener al menos un parámetro, que Python mismo utiliza**, no tienes ninguna influencia sobre el. 
- 
-Si tu método no necesita ningún parámetro, este debe especificarse de todos modos. Si está diseñado para procesar solo un parámetro, debes especificar dos, ya que la función del primero sigue siendo la misma. 
- 
-Hay una cosa más que requiere explicación: la forma en que se invocan los métodos desde la variable %%__%%stack_list. 
- 
-Afortunadamente, es mucho más simple de lo que parece: 
- 
-  * La primera etapa entrega el objeto como un todo → self. 
-  * A continuación, debes llegar a la lista %%__%%stack_list → self.%%__%%stack_list. 
-  * Con %%__%%stack_list lista para ser usada, puedes realizar el tercer y último paso → self.%%__%%stack_list.append(val). 
- 
-La declaración de la clase está completa y se han enumerado todos sus componentes. La clase está lista para usarse. 
- 
-Tener tal clase abre nuevas posibilidades. Por ejemplo, ahora puedes hacer que más de una pila se comporte de la misma manera. Cada pila tendrá su propia copia de datos privados, pero utilizará el mismo conjunto de métodos. 
- 
-Esto es exactamente lo que queremos para este ejemplo. 
- 
-Analiza el código: 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.__stack_list = [] 
- 
-    def push(self, val): 
-        self.__stack_list.append(val) 
- 
-    def pop(self): 
-        val = self.__stack_list[-1] 
-        del self.__stack_list[-1] 
-        return val 
- 
- 
-stack_object_1 = Stack() 
-stack_object_2 = Stack() 
- 
-stack_object_1.push(3) 
-stack_object_2.push(stack_object_1.pop()) 
- 
-print(stack_object_2.pop()) 
-</code> 
- 
-Existen **dos pilas creadas a partir de la misma clase base**. Trabajan independientemente. Puedes crear más si quieres. 
- 
-Ejecuta el código en el editor y observa que sucede. Realiza tus propios experimentos. 
- 
-Analiza el fragmento de código a continuación: hemos creado tres objetos de la clase Stack. Después, hemos hecho malabarismos. Intenta predecir el valor que se muestra en la pantalla. 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.__stack_list = [] 
- 
-    def push(self, val): 
-        self.__stack_list.append(val) 
- 
-    def pop(self): 
-        val = self.__stack_list[-1] 
-        del self.__stack_list[-1] 
-        return val 
- 
- 
-little_stack = Stack() 
-another_stack = Stack() 
-funny_stack = Stack() 
- 
-little_stack.push(1) 
-another_stack.push(little_stack.pop() + 1) 
-funny_stack.push(another_stack.pop() - 2) 
- 
-print(funny_stack.pop()) 
-</code> 
- 
-Ahora vamos un poco mas lejos. Vamos a **agregar una nueva clase para manejar pilas**. 
- 
-La nueva clase debería poder **evaluar la suma de todos los elementos almacenados actualmente en la pila**. 
- 
-No queremos modificar la pila previamente definida. Ya es lo suficientemente buena en sus aplicaciones, y no queremos que cambie de ninguna manera. Queremos una nueva pila con nuevas capacidades. En otras palabras, queremos construir una subclase de la ya existente clase Stack. 
- 
-El primer paso es fácil: **solo define una nueva subclase que apunte a la clase que se usará como superclase**. 
- 
-Así es como se ve: 
-<code python> 
-class AddingStack(Stack): 
-    pass 
-</code> 
- 
-La clase aún no define ningún componente nuevo, pero eso no significa que esté vacía. **Obtiene (hereda) todos los componentes definidos por su superclase**, el nombre de la superclase se escribe después de los dos puntos, después del nombre de la nueva clase. 
- 
-Esto es lo que queremos de la nueva pila: 
-  * Queremos que el método push no solo inserte el valor en la pila, sino que también sume el valor a la variable sum. 
-  * Queremos que la función pop no solo extraiga el valor de la pila, sino que también reste el valor de la variable sum. 
- 
-En primer lugar, agreguemos una nueva variable a la clase. Será una **variable privada**, al igual que la lista de pila. No queremos que nadie manipule el valor de la variable sum. 
- 
-Como ya sabes, el constructor agrega una nueva propiedad a la clase. Ya sabes como hacerlo, pero hay algo realmente intrigante dentro del constructor. Echa un vistazo: 
-<code python> 
-class AddingStack(Stack): 
-    def __init__(self): 
-        Stack.__init__(self) 
-        self.__sum = 0 
-</code> 
- 
-La segunda línea del cuerpo del constructor crea una propiedad llamada **%%__%%sum**, almacenará el total de todos los valores de la pila. 
- 
-Pero la línea anterior se ve diferente. ¿Qué hace? ¿Es realmente necesaria? Sí lo es. 
- 
-Al contrario de muchos otros lenguajes, Python te obliga a **invocar explícitamente el constructor de una superclase**. Omitir este punto tendrá efectos nocivos: el objeto se verá privado de la lista %%__%%stack_list. Tal pila no funcionará correctamente. 
- 
-Esta es la única vez que puedes invocar a cualquiera de los constructores disponibles explícitamente; se puede hacer dentro del constructor de la superclase. 
- 
-Ten en cuenta la sintaxis: 
-  * Se especifica el nombre de la superclase (esta es la clase cuyo constructor se desea ejecutar). 
-  * Se pone un punto (.) después del nombre. 
-  * Se especifica el nombre del constructor. 
-  * Se debe señalar al objeto (la instancia de la clase) que debe ser inicializado por el constructor; es por eso que se debe especificar el argumento y utilizar la variable self aquí; recuerda: **invocar cualquier método (incluidos los constructores) desde fuera de la clase nunca requiere colocar el argumento self en la lista de argumentos**, invocar un método desde dentro de la clase exige el uso explícito del argumento self, y tiene que ser el primero en la lista. 
-Nota: generalmente es una práctica recomendada invocar al constructor de la superclase antes de cualquier otra inicialización que desees realizar dentro de la subclase. Esta es la regla que hemos seguido en el código. 
- 
-En segundo lugar, agreguemos dos métodos. Pero, ¿realmente estamos agregándolos? Ya tenemos estos métodos en la superclase. ¿Podemos hacer algo así? 
- 
-Si podemos. Significa que vamos a **cambiar la funcionalidad de los métodos**, no sus nombres. Podemos decir con mayor precisión que la interfaz (la forma en que se manejan los objetos) de la clase permanece igual al cambiar la implementación al mismo tiempo. 
- 
-Comencemos con la implementación de la función push. Esto es lo que esperamos de la función: 
-  * Agregar el valor a la variable %%__%%sum. 
-  * Agregar el valor a la pila. 
- 
-Nota: la segunda actividad ya se implementó dentro de la superclase, por lo que podemos usarla. Además, tenemos que usarla, ya que no hay otra forma de acceder a la variable %%__%%stackList. 
- 
-Así es como se mira el método push dentro de la subclase: 
-<code python> 
-def push(self, val): 
-    self.__sum += val 
-    Stack.push(self, val) 
-</code> 
- 
-Toma en cuenta la forma en que hemos invocado la implementación anterior del método push (el disponible en la superclase): 
- 
-  * Tenemos que especificar el nombre de la superclase; esto es necesario para indicar claramente la clase que contiene el método, para evitar confundirlo con cualquier otra función del mismo nombre. 
-  * Tenemos que especificar el objeto de destino y pasarlo como primer argumento (no se agrega implícitamente a la invocación en este contexto). 
- 
-Se dice que el método push ha sido anulado, el mismo nombre que en la superclase ahora representa una funcionalidad diferente. 
- 
-Esta es la nueva función pop: 
-<code python> 
-def pop(self): 
-    val = Stack.pop(self) 
-    self.__sum -= val 
-    return val 
-</code> 
- 
-Hasta ahora, hemos definido la variable %%__%%sum, pero no hemos proporcionado un método para obtener su valor. Parece estar escondido. ¿Cómo podemos mostrarlo y que al mismo tiempo que se proteja de modificaciones? 
- 
-Tenemos que definir un nuevo método. Lo nombraremos **get_sum**. **Su única tarea será devolver el valor de %%__%%sum**. 
- 
-Aquí está: 
-<code python> 
-def get_sum(self): 
-    return self.__sum 
-</code> 
- 
-Entonces, veamos el programa en el editor. El código completo de la clase está ahí. Podemos ahora verificar su funcionamiento, y lo hacemos con la ayuda de unas pocas líneas de código adicionales. 
- 
-Como puedes ver, agregamos cinco valores subsiguientes en la pila, imprimimos su suma y los sacamos todos de la pila. 
- 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.__stack_list = [] 
- 
-    def push(self, val): 
-        self.__stack_list.append(val) 
- 
-    def pop(self): 
-        val = self.__stack_list[-1] 
-        del self.__stack_list[-1] 
-        return val 
- 
- 
-class AddingStack(Stack): 
-    def __init__(self): 
-        Stack.__init__(self) 
-        self.__sum = 0 
- 
-    def get_sum(self): 
-        return self.__sum 
- 
-    def push(self, val): 
-        self.__sum += val 
-        Stack.push(self, val) 
- 
-    def pop(self): 
-        val = Stack.pop(self) 
-        self.__sum -= val 
-        return val 
- 
- 
-stack_object = AddingStack() 
- 
-for i in range(5): 
-    stack_object.push(i) 
-print(stack_object.get_sum()) 
- 
-for i in range(5): 
-    print(stack_object.pop()) 
- 
-</code> 
- 
-== Puntos Clave 
-1. Una **pila** es un objeto diseñado para almacenar datos utilizando el modelo **LIFO**. La pila normalmente realiza al menos dos operaciones, llamadas **push()** y **pop()**. 
- 
-2. La implementación de la pila en un modelo procedimental plantea varios problemas que pueden resolverse con las técnicas ofrecidas por la **POO** (**P**rogramación **O**rientada a **O**bjetos). 
- 
-3. Un **método** de clase es en realidad una función declarada dentro de la clase y capaz de acceder a todos los componentes de la clase. 
- 
-4. La parte de la clase en Python responsable de crear nuevos objetos se llama **constructor** y se implementa como un método de nombre %%__init__%%. 
- 
-5. Cada declaración de método de clase debe contener al menos un parámetro (siempre el primero) generalmente denominado self, y es utilizado por los objetos para identificarse a sí mismos. 
- 
-6. Si queremos ocultar alguno de los componentes de una clase del mundo exterior, debemos comenzar su nombre con %%__%%. Estos componentes se denominan **privados**. 
- 
-== ejercicio 
-=== Objetivos 
-  * Mejorar las habilidades del estudiante para definir clases. 
-  * Emplear clases existentes para crear nuevas clases equipadas con nuevas funcionalidades. 
- 
-=== Escenario 
-Recientemente te mostramos cómo extender las posibilidades de Stack definiendo una nueva clase (es decir, una subclase) que retiene todos los rasgos heredados y agrega algunos nuevos. 
- 
-Tu tarea es extender el comportamiento de la clase Stack de tal manera que la clase pueda contar todos los elementos que son agregados (push) y quitados (pop). Emplea la clase Stack que proporcionamos en el editor. 
- 
-Sigue las sugerencias: 
- 
-Introduce una propiedad diseñada para contar las operaciones pop y nombrarla de una manera que garantice que esté oculta. 
-Inicializala a cero dentro del constructor. 
-Proporciona un método que devuelva el valor asignado actualmente al contador (nómbralo get_counter()). 
- 
-<code python> 
-class Stack: 
-    def __init__(self): 
-        self.__stk = [] 
- 
-    def push(self, val): 
-        self.__stk.append(val) 
- 
-    def pop(self): 
-        val = self.__stk[-1] 
-        del self.__stk[-1] 
-        return val 
- 
- 
-class CountingStack(Stack): 
-    def __init__(self): 
-    # 
-    # Llena el constructor con acciones apropiadas. 
-    # 
- 
-    def get_counter(self): 
-    # 
-    # Presenta el valor actual del contador al mundo. 
-    # 
- 
-    def pop(self): 
-    # 
-    # Haz un pop y actualiza el contador. 
-    # 
-  
- 
-stk = CountingStack() 
-for i in range(100): 
-    stk.push(i) 
-    stk.pop() 
-print(stk.get_counter()) 
- 
-</code> 
- 
-Completa el código en el editor. Ejecútalo para comprobar si tu código da como salida 100. 
- 
-== ejercicio 
-=== Objetivos 
-  * Mejorar las habilidades del estudiante para definir clases desde cero. 
-  * Implementar estructuras de datos estándar como clases. 
- 
-=== Escenario 
-Como ya sabes, una pila es una estructura de datos que realiza el modelo LIFO (último en entrar, primero en salir). Es fácil y ya te has acostumbrado a ello perfectamente. 
- 
-Probemos algo nuevo ahora. Una cola (queue) es un modelo de datos caracterizado por el término FIFO: primero en entrar, primero en salir. Nota: una cola (fila) regular que conozcas de las tiendas u oficinas de correos funciona exactamente de la misma manera: un cliente que llegó primero también es el primero en ser atendido. 
- 
-Tu tarea es implementar la clase Queue con dos operaciones básicas: 
- 
-  * put(elemento), que coloca un elemento al final de la cola. 
-  * get(), que toma un elemento del principio de la cola y lo devuelve como resultado (la cola no puede estar vacía para realizarlo correctamente). 
-Sigue las sugerencias: 
- 
-  * Emplea una lista como tu almacenamiento (como lo hicimos con la pila). 
-  * put() debe agregar elementos al principio de la lista, mientras que get() debe eliminar los elementos del final de la lista. 
-  * Define una nueva excepción llamada QueueError (elige una excepción de la cual se derivará) y generala cuando get() intentes operar en una lista vacía. 
-Completa el código que te proporcionamos en el editor. Ejecútalo para comprobar si tu salida es similar a la nuestra. 
- 
-Salida Esperada 
-<code> 
-1 
-perro 
-False 
-Error de Cola 
-</code> 
- 
-<code python> 
-class QueueError(???):  # Eligir la clase base para la nueva excepción. 
-    # 
-    #  Escribe código aquí. 
-    # 
- 
- 
-class Queue: 
-    def __init__(self): 
-        # 
-        # Escribe código aquí. 
-        # 
- 
-    def put(self, elem): 
-        # 
-        # Escribe código aquí. 
-        # 
- 
-    def get(self): 
-        # 
-        # Escribe código aquí. 
-        # 
- 
- 
-que = Queue() 
-que.put(1) 
-que.put("perro") 
-que.put(False) 
-try: 
-    for i in range(4): 
-        print(que.get()) 
-except: 
-    print("Error de Cola") 
-</code> 
- 
-== ejercicio 
-=== Objetivos 
-  * Mejorar las habilidades del estudiante para definir subclases. 
-  * Agregar nueva funcionalidad a una clase existente. 
- 
-=== Escenario 
-Tu tarea es extender ligeramente las capacidades de la clase Queue. Queremos que tenga un método sin parámetros que devuelva True si la cola está vacía y False de lo contrario. 
- 
-Completa el código que te proporcionamos en el editor. Ejecútalo para comprobar si genera un resultado similar al nuestro. 
- 
-Salida esperada: 
-<code>1 
-perro 
-False 
-Cola vacía</code> 
- 
-<code python> 
-class QueueError(???): 
-    pass 
- 
- 
-class Queue: 
-    # 
-    # Código del laboratorio anterior. 
-    # 
- 
- 
-class SuperQueue(Queue): 
-    # 
-    # Escribe código nuevo aquí. 
-    # 
- 
- 
-que = SuperQueue() 
-que.put(1) 
-que.put("perro") 
-que.put(False) 
-for i in range(4): 
-    if not que.isempty(): 
-        print(que.get()) 
-    else: 
-        print("Cola vacía") 
-</code> 
- 
-== Variables de instancia 
-En general, una clase puede equiparse con dos tipos diferentes de datos para formar las propiedades de una clase. Ya viste uno de ellos cuando estábamos estudiando pilas. 
- 
-Este tipo de propiedad existe solo cuando se crea explícitamente y se agrega a un objeto. Como ya sabes, esto se puede hacer durante la inicialización del objeto, realizada por el constructor. 
- 
-Además, se puede hacer en cualquier momento de la vida del objeto. Es importante mencionar también que cualquier propiedad existente se puede eliminar en cualquier momento. 
- 
-Tal enfoque tiene algunas consecuencias importantes: 
- 
-  * Diferentes objetos de la misma clase **pueden poseer diferentes conjuntos de propiedades**. 
-  * Debe haber una manera de **verificar con seguridad si un objeto específico posee la propiedad** que deseas utilizar (a menos que quieras generar una excepción, siempre vale la pena considerarlo). 
-  * Cada objeto **lleva su propio conjunto de propiedades**, no interfieren entre sí de ninguna manera. 
- 
-Tales variables (propiedades) se llaman **variables de instancia**. 
- 
-La palabra instancia sugiere que están estrechamente conectadas a los objetos (que son instancias de clase), no a las clases mismas. Echemos un vistazo más de cerca. 
- 
-Aquí hay un ejemplo: 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    def __init__(self, val = 1): 
-        self.first = val 
- 
-    def set_second(self, val): 
-        self.second = val 
- 
- 
-example_object_1 = ExampleClass() 
-example_object_2 = ExampleClass(2) 
- 
-example_object_2.set_second(3) 
- 
-example_object_3 = ExampleClass(4) 
-example_object_3.third = 5 
- 
-print(example_object_1.__dict__) 
-print(example_object_2.__dict__) 
-print(example_object_3.__dict__) 
-</code> 
- 
-Se necesita una explicación adicional antes de entrar en más detalles. Echa un vistazo a las últimas tres líneas del código. 
- 
-Los objetos de Python, cuando se crean, **están dotados de un pequeño conjunto de propiedades y métodos predefinidos**. Cada objeto los tiene, los quieras o no. Uno de ellos es una variable llamada %%__dict__%% (es un diccionario). 
- 
-La variable contiene los nombres y valores de todas las propiedades (variables) que el objeto contiene actualmente. Vamos a usarla para presentar de forma segura el contenido de un objeto. 
- 
-Vamos a sumergirnos en el código ahora: 
-  * La clase llamada ExampleClass tiene un constructor, el cual **crea incondicionalmente una variable de instancia** llamada first, y le asigna el valor pasado a través del primer argumento (desde la perspectiva del usuario de la clase) o el segundo argumento (desde la perspectiva del constructor); ten en cuenta el valor predeterminado del parámetro: cualquier cosa que puedas hacer con un parámetro de función regular también se puede aplicar a los métodos. 
-  * La clase también tiene un **método que crea otra variable de instancia**, llamada second. 
-  * Hemos creado tres objetos de la clase ExampleClass, pero todas estas instancias difieren: 
-    * example_object_1 solo tiene una propiedad llamada first. 
-    * example_object_2 tiene dos propiedades: first y second. 
-    * example_object_3 ha sido enriquecido sobre la marcha con una propiedad llamada third uera del código de la clase: esto es posible y totalmente permisible. 
- 
-La salida del programa muestra claramente que nuestras suposiciones son correctas: aquí están: 
-<code> 
-{'first': 1} 
-{'second': 3, 'first': 2} 
-{'third': 5, 'first': 4} 
-</code> 
- 
-Hay una conclusión adicional que debería mencionarse aquí: **el modificar una variable de instancia de cualquier objeto no tiene impacto en todos los objetos restantes**. Las variables de instancia están perfectamente aisladas unas de otras. 
- 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    def __init__(self, val = 1): 
-        self.__first = val 
- 
-    def set_second(self, val = 2): 
-        self.__second = val 
- 
- 
-example_object_1 = ExampleClass() 
-example_object_2 = ExampleClass(2) 
- 
-example_object_2.set_second(3) 
- 
-example_object_3 = ExampleClass(4) 
-example_object_3.__third = 5 
- 
- 
-print(example_object_1.__dict__) 
-print(example_object_2.__dict__) 
-print(example_object_3.__dict__) 
-</code> 
- 
-Es casi lo mismo que el anterior. La única diferencia está en los nombres de las propiedades. Hemos **antepuesto dos guiones bajos** (%%__%%). 
- 
-Como sabes, tal adición hace que la variable de instancia sea privada, se vuelve inaccesible desde el mundo exterior. 
- 
-El comportamiento real de estos nombres es un poco más complicado, así que ejecutemos el programa. Esta es la salida: 
-<code> 
-{'_ExampleClass__first': 1} 
-{'_ExampleClass__first': 2, '_ExampleClass__second': 3} 
-{'_ExampleClass__first': 4, '__third': 5} 
-</code> 
- 
-¿Puedes ver estos nombres extraños llenos de guiones bajos? ¿De dónde provienen? 
- 
-Cuando Python ve que deseas agregar una variable de instancia a un objeto y lo vas a hacer dentro de cualquiera de los métodos del objeto, **maneja la operación** de la siguiente manera: 
- 
-  * Coloca un nombre de clase antes de tu nombre. 
-  * Coloca un guión bajo adicional al principio. 
- 
-Es por ello que %%__%%first se convierte en _ExampleClass%%__%%first. 
- 
-**El nombre ahora es completamente accesible desde fuera de la clase**. Puedes ejecutar un código como este: 
- 
-print(example_object_1._ExampleClass%%__%%first) 
- 
- 
-Obtendrás un resultado válido sin errores ni excepciones. 
- 
-Como puedes ver, hacer que una propiedad sea privada es limitado. 
- 
-No funcionará si agregas una variable de instancia fuera del código de la clase. En este caso, se comportará como cualquier otra propiedad ordinaria. 
- 
-== Variables de clase 
-Una variable de clase es **una propiedad que existe en una sola copia y se almacena fuera de cualquier objeto**. 
- 
-Nota: no existe una variable de instancia si no hay ningún objeto de la clase; solo existe una variable de clase en una copia, incluso si no hay objetos en la clase. 
- 
-Las variables de clase se crean de manera diferente. El ejemplo te dirá más: 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    counter = 0 
-    def __init__(self, val = 1): 
-        self.__first = val 
-        ExampleClass.counter += 1 
- 
- 
-example_object_1 = ExampleClass() 
-example_object_2 = ExampleClass(2) 
-example_object_3 = ExampleClass(4) 
- 
-print(example_object_1.__dict__, example_object_1.counter) 
-print(example_object_2.__dict__, example_object_2.counter) 
-print(example_object_3.__dict__, example_object_3.counter) 
-</code> 
- 
-Observa: 
-  * Hay una asignación en la primera linea de la definición de clase: establece la variable denominada counter a 0; inicializando la variable dentro de la clase pero fuera de cualquiera de sus métodos hace que la variable sea una variable de clase. 
-  * El acceder a dicha variable tiene el mismo aspecto que acceder a cualquier atributo de instancia; está en el cuerpo del constructor; como puedes ver, el constructor incrementa la variable en uno; en efecto, la variable cuenta todos los objetos creados. 
- 
-Ejecutar el código provocará el siguiente resultado: 
-<code> 
-{'_ExampleClass__first': 1} 3 
-{'_ExampleClass__first': 2} 3 
-{'_ExampleClass__first': 4} 3 
-</code> 
- 
-Dos conclusiones importantes se pueden sacar del ejemplo: 
-  * Las variables de clase **no se muestran en el diccionario de un objeto** %%__dict__%% (esto es natural ya que las variables de clase no son partes de un objeto), pero siempre puedes intentar buscar en la variable del mismo nombre, pero a nivel de clase, te mostraremos esto muy pronto. 
-  * Una variable de clase **siempre presenta el mismo valor** en todas las instancias de clase (objetos). 
- 
-El cambiar el nombre de una variable de clase tiene los mismos efectos que aquellos con los que ya está familiarizado. 
- 
-Mira el ejemplo en el editor. ¿Puedes adivinar su salida? 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    __counter = 0 
-    def __init__(self, val = 1): 
-        self.__first = val 
-        ExampleClass.__counter += 1 
- 
- 
-example_object_1 = ExampleClass() 
-example_object_2 = ExampleClass(2) 
-example_object_3 = ExampleClass(4) 
- 
-print(example_object_1.__dict__, example_object_1._ExampleClass__counter) 
-print(example_object_2.__dict__, example_object_2._ExampleClass__counter) 
-print(example_object_3.__dict__, example_object_3._ExampleClass__counter) 
-</code> 
- 
-Hemos dicho antes que las variables de clase existen incluso cuando no se creó ninguna instancia de clase (objeto). 
- 
-Ahora aprovecharemos la oportunidad para mostrarte **la diferencia entre estas dos variables** %%__dict__%%, la de la clase y la del objeto. 
- 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    varia = 1 
-    def __init__(self, val): 
-        ExampleClass.varia = val 
- 
- 
-print(ExampleClass.__dict__) 
-example_object = ExampleClass(2) 
- 
-print(ExampleClass.__dict__) 
-print(example_object.__dict__) 
-</code> 
- 
-Echemos un vistazo más de cerca: 
- 
-  - Definimos una clase llamada ExampleClass. 
-  - La clase define una variable de clase llamada varia. 
-  - El constructor de la clase establece la variable con el valor del parámetro. 
-  - Nombrar la variable es el aspecto más importante del ejemplo porque: 
-    * El cambiar la asignación a self.varia = val crearía una variable de instancia con el mismo nombre que la de la clase. 
-    * El cambiar la asignación a varia = val operaría en la variable local de un método; (te recomendamos probar los dos casos anteriores; esto te facilitará recordar la diferencia). 
-  - La primera línea del código fuera de la clase imprime el valor del atributo ExampleClass.varia . Nota: utilizamos el valor antes de instanciar el primer objeto de la clase. 
- 
-Ejecuta el código en el editor y verifica su salida. 
-<code> 
-{'__module__': '__main__', 'varia': 1, '__init__': <function ExampleClass.__init__ at 0x7fc83922b0e0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'ExampleClass' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'ExampleClass' objects>, '__doc__': None} 
-{'__module__': '__main__', 'varia': 2, '__init__': <function ExampleClass.__init__ at 0x7fc83922b0e0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'ExampleClass' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'ExampleClass' objects>, '__doc__': None} 
-</code> 
- 
-Como puedes ver %%__dict__%% contiene muchos más datos que la contraparte de su objeto. La mayoría de ellos son inútiles ahora, el que queremos que verifiques cuidadosamente muestra el valor actual de varia. 
- 
-Nota que el %%__dict__%% del objeto está vacío, el objeto no tiene variables de instancia. 
- 
-== Comprobando la existencia de un atributo 
-La actitud de Python hacia la instanciación de objetos plantea una cuestión importante: en contraste con otros lenguajes de programación,** es posible que no esperes que todos los objetos de la misma clase tengan los mismos conjuntos de propiedades**. 
- 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    def __init__(self, val): 
-        if val % 2 != 0: 
-            self.a = 1 
-        else: 
-            self.b = 1 
- 
- 
-example_object = ExampleClass(1) 
- 
-print(example_object.a) 
-print(example_object.b) 
-</code> 
- 
-El objeto creado por el constructor solo puede tener uno de los dos atributos posibles: a o b. 
- 
-La ejecución del código producirá el siguiente resultado: 
-<code> 
-1 
-Traceback (most recent call last): 
-  File ".main.py", line 11, in  
-    print(example_object.b) 
-AttributeError: 'ExampleClass' object has no attribute 'b' 
-</code> 
- 
-Como puedes ver, acceder a un atributo de objeto (clase) no existente genera una excepción AttributeError. 
- 
-La instrucción **try-except** te brinda la oportunidad de evitar problemas con propiedades inexistentes. 
- 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    def __init__(self, val): 
-        if val % 2 != 0: 
-            self.a = 1 
-        else: 
-            self.b = 1 
- 
- 
-example_object = ExampleClass(1) 
-print(example_object.a) 
- 
-try: 
-    print(example_object.b) 
-except AttributeError: 
-    pass 
-</code> 
- 
-Como puedes ver, esta acción no es muy sofisticada. Esencialmente, acabamos de barrer el tema debajo de la alfombra. 
- 
-Afortunadamente, hay una forma más de hacer frente al problema. 
- 
- 
-Python proporciona una **función que puede verificar con seguridad si algún objeto / clase contiene una propiedad específica**. La función se llama //hasattr//, y espera que le pasen dos argumentos: 
- 
-  * La clase o el objeto que se verifica. 
-  * El nombre de la propiedad cuya existencia se debe informar (Nota: debe ser una cadena que contenga el nombre del atributo). 
-  *  
-La función retorna True o False. 
- 
-Así es como puedes utilizarla: 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    def __init__(self, val): 
-        if val % 2 != 0: 
-            self.a = 1 
-        else: 
-            self.b = 1 
- 
- 
-example_object = ExampleClass(1) 
-print(example_object.a) 
- 
-if hasattr(example_object, 'b'): 
-    print(example_object.b) 
- 
-</code> 
-     
-No olvides que la función ''hasattr()'' también puede operar en clases. Puedes usarla **para averiguar si una variable de clase está disponible**, como en el ejemplo en el editor. 
- 
-La función devuelve True si la clase especificada contiene un atributo dado, y False de lo contrario. 
- 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    attr = 1 
- 
- 
-print(hasattr(ExampleClass, 'attr')) 
-print(hasattr(ExampleClass, 'prop')) 
-</code> 
- 
- 
-Un ejemplo más: analiza el código a continuación e intenta predecir su salida: 
-<code python> 
-class ExampleClass: 
-    a = 1 
-    def __init__(self): 
-        self.b = 2 
- 
- 
-example_object = ExampleClass() 
- 
-print(hasattr(example_object, 'b')) 
-print(hasattr(example_object, 'a')) 
-print(hasattr(ExampleClass, 'b')) 
-print(hasattr(ExampleClass, 'a')) 
-</code> 
- 
-Bien, hemos llegado al final de esta sección. En la siguiente sección vamos a hablar sobre los métodos, ya que los métodos dirigen los objetos y los activan. 
- 
-== Puntos Clave 
-1. Una variable de instancia es una propiedad cuya existencia depende de la creación de un objeto. Cada objeto puede tener un conjunto diferente de variables de instancia. 
- 
-Además, se pueden agregar y quitar libremente de los objetos durante su vida útil. Todas las variables de instancia de objeto se almacenan dentro de un diccionario dedicado llamado %%__dict__%%, contenido en cada objeto por separado. 
- 
-2. Una variable de instancia puede ser privada cuando su nombre comienza con %%__%%, pero no olvides que dicha propiedad aún es accesible desde fuera de la clase usando un **nombre modificado** construido como < codel>_ClassName%%__%%PrivatePropertyName. 
- 
- 
-3. Una **variable de clase** es una propiedad que existe exactamente en una copia y no necesita ningún objeto creado para ser accesible. Estas variables no se muestran como contenido de %%__dict__%%. 
- 
-Todas las variables de clase de una clase se almacenan dentro de un diccionario dedicado llamado %%__dict__%%, contenido en cada clase por separado. 
- 
- 
-4. Una función llamada ''hasattr()'' se puede utilizar para determinar si algún objeto o clase contiene cierta propiedad especificada. 
- 
-Por ejemplo: 
-<code python> 
-class Sample: 
-    gamma = 0 # Class variable. 
-    def __init__(self): 
-        self.alpha = 1 # Variable de instancia. 
-        self.__delta = 3 # Variable de instancia privada. 
- 
- 
-obj = Sample() 
-obj.beta = 2  # Otra variable de instancia (que existe solo dentro de la instancia "obj"). 
-print(obj.__dict__) 
-</code> 
- 
-El código da como salida: 
-<code>{'alpha': 1, '_Sample__delta': 3, 'beta': 2}</code> 
- 
- 
-https://edube.org/learn/python-essentials-2-esp/poo-m-eacute-todos-10 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
  
  • info/cursos/netacad/python/pe2m3/fundamentosoop.1656947459.txt.gz
  • Darrera modificació: 04/07/2022 08:10
  • per mate