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#LyX 2.5 created this file. For more info see https://www.lyx.org/
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\begin_layout Standard
\begin_inset Note Note
status open
\begin_layout Plain Layout
\SpecialChar LyX
source for textbook
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
How to think like a computer scientist''
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
Copyright (c) 2001 Allen B.
Downey,
Jeffrey Elkner,
and Chris Meyers.
\end_layout
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Traslation to spanish completed by Andrés Becerra Sandoval <andres.becerra@gmail.com>
\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 Documentation 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.
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Chapter
Funciones fructíferas
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "funcReturn"
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Valores de retorno
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
valor de retorno
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Algunas de las funciones primitivas que hemos usado,
como las matemáticas,
entregan resultados.
El llamar a estas funciones genera un valor nuevo,
que usualmente asignamos a una variable o usamos como parte de una expresión.
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
e = math.exp(1.0)
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
altura = radio * math.sin(angulo)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Pero hasta ahora ninguna de las funciones que hemos escrito ha retornado un valor.
\end_layout
\begin_layout Standard
En este capítulo vamos a escribir funciones que retornan valores,
los cuales denominamos
\series bold
funciones fructíferas
\series default
,
o provechosas
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
En algunos libros de programación,
las
\shape italic
funciones
\shape default
que desarrollamos en el capítulo anterior se denominan
\shape italic
procedimientos
\shape default
y las que veremos en este capítulo sí se denominan
\shape italic
funciones
\shape default
,
ya que los lenguajes de programación usados para enseñar (como Pascal) hacían la distinción.
Muchos lenguajes de programación vigentes (incluido Python y C) no diferencian sintácticamente entre procedimientos y funciones,
por eso usamos esta terminología.
\end_layout
\end_inset
.
El primer ejemplo es
\family typewriter
area
\family default
,
que retorna el área de un círculo dado su radio:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
import math
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
def area(radio):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
temp = math.pi * radio**2
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return temp
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Ya nos habíamos topado con la sentencia
\family typewriter
return
\family default
antes,
pero,
en una función fructífera,
la sentencia
\family typewriter
return
\family default
incluye un
\series bold
valor de retorno
\series default
.
Esta sentencia significa:
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
Retorne inmediatamente de esta función y use la siguiente expresión como un valor de retorno.
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
La expresión proporcionada puede ser arbitrariamente compleja,
así que podríamos escribir esta función más concisamente:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def area(radio):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return math.pi * radio**2
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Por otro lado,
las
\series bold
variables temporales
\series default
,
como
\family typewriter
temp
\family default
,
a menudo permiten depurar los programas más fácilmente.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
variable temporal
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
variable
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
!
\end_layout
\end_inset
temporal
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Algunas veces es muy útil tener múltiples sentencias return,
ubicadas en ramas distintas de un condicional:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def valorAbsoluto(x):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
if x < 0:
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return -x
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
else:
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return x
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Ya que estas sentencias
\family typewriter
return
\family default
están en un condicional alternativo,
sólo una será ejecutada.
Tan pronto como esto suceda,
la función termina sin ejecutar las sentencias que siguen.
\end_layout
\begin_layout Standard
El código que aparece después de la sentencia
\family typewriter
return
\family default
,
o en un lugar que el flujo de ejecución nunca puede alcanzar,
se denomina
\series bold
código muerto
\series default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
código muerto
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
En una función fructífera es una buena idea garantizar que toda ruta posible de ejecución del programa llegue a una sentencia
\family typewriter
return
\family default
.
Por ejemplo:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def valorAbsoluto(x):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
if x < 0:
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return -x
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
elif x > 0:
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return x
\end_layout
\end_inset
Este programa no es correcto porque si
\family typewriter
x
\family default
llega a ser 0,
ninguna condición es cierta y la función puede terminar sin alcanzar una sentencia
\family typewriter
return
\family default
.
En este caso el valor de retorno que Python entrega es un valor especial denominado
\family typewriter
None
\family default
:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
None
\end_layout
\end_inset
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
>>> print(valorAbsoluto(0))
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
None
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Desarrollo de programas
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "program development"
\end_inset
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
andamiaje
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
En este momento usted debería ser capaz de leer funciones completas y deducir lo que hacen.
También,
si ha realizado los ejercicios,
ya ha escrito algunas funciones pequeñas.
A medida en que usted escriba funciones más grandes puede empezar a tener una dificultad mayor,
especialmente con los errores semánticos y de tiempo de ejecución.
\end_layout
\begin_layout Standard
Para desarrollar programas cada vez más complejos,
vamos a sugerir una técnica denominada
\series bold
desarrollo incremental
\series default
.
El objetivo del desarrollo incremental es evitar largas sesiones de depuración mediante la adición y prueba de una pequeña cantidad de código en cada paso.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
desarrollo incremental
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
desarrollo
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
!
\end_layout
\end_inset
incremental
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Como ejemplo,
suponga que usted desea hallar la distancia entre dos puntos dados por las coordenadas
\begin_inset Formula $(x_{1},y_{1})$
\end_inset
y
\begin_inset Formula $(x_{2},y_{2})$
\end_inset
.
Por el teorema de Pitágoras,
la distancia se calcula con:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Formula
\begin{equation}
distancia=\sqrt{(x_{2}-x_{1})^{2}+(y_{2}-y_{1})^{2}}
\end{equation}
\end_inset
El primer paso es considerar cómo luciría la función
\family typewriter
distancia
\family default
en Python.
En otras palabras,
¿cuales son las entradas (parámetros) y cual es la salida (valor de retorno)?
\end_layout
\begin_layout Standard
En este caso,
los dos puntos son las entradas,
que podemos representar usando cuatro parámetros.
El valor de retorno es la distancia,
que es un valor de punto flotante.
\end_layout
\begin_layout Standard
Ya podemos escribir un borrador de la función:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def distancia(x1,
y1,
x2,
y2):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return 0.0
\end_layout
\end_inset
Obviamente,
esta versión de la función no calcula distancias;
siempre retorna cero.
Pero es correcta sintácticamente y puede correr,
lo que implica que la podemos probar antes de que la hagamos más compleja.
\end_layout
\begin_layout Standard
Para probar la nueva función la llamamos con valores simples:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
>>> distancia(1,
2,
4,
6)
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
0.0
\end_layout
\end_inset
Escogemos estos valores de forma que la distancia horizontal sea 3 y la vertical 4;
de esta forma el resultado es 5 (la hipotenusa de un triángulo con medidas 3-4-5).
Cuando probamos una función es fundamental conocer algunas respuestas correctas.
\end_layout
\begin_layout Standard
En este punto hemos confirmado que la función está bien sintácticamente,
y que podemos empezar a agregar líneas de código.
Después de cada cambio,
probamos la función otra vez.
Si hay un error,
sabemos dónde debe estar —
en la última línea que agregamos.
\end_layout
\begin_layout Standard
Un primer paso lógico en este cómputo es encontrar las diferencias
\begin_inset Formula $x_{2}-x_{1}$
\end_inset
y
\begin_inset Formula $y_{2}-y_{1}$
\end_inset
.
Almacenaremos estos valores en variables temporales llamadas
\family typewriter
dx
\family default
y
\family typewriter
dy
\family default
y los imprimiremos.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def distancia(x1,
y1,
x2,
y2):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
dx = x2 - x1
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
dy = y2 - y1
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
print("dx es",
dx)
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
print("dy es",
dy)
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return 0.0
\end_layout
\end_inset
Si la función trabaja bien,
las salidas deben ser 3 y 4.
Si es así,
sabemos que la función está obteniendo los parámetros correctos y calculando el primer paso correctamente.
Si no ocurre ésto,
entonces hay unas pocas líneas para chequear.
\end_layout
\begin_layout Standard
Ahora calculamos la suma de los cuadrados de
\family typewriter
dx
\family default
y
\family typewriter
dy
\family default
:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def distancia(x1,
y1,
x2,
y2):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
dx = x2 - x1
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
dy = y2 - y1
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
discuadrado = dx**2 + dy**2
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
print("discuadrado es:
",
discuadrado)
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return 0.0
\end_layout
\end_inset
Note que hemos eliminado las sentencias
\family typewriter
print
\family default
que teníamos en el paso anterior.
Este código se denomina
\series bold
andamiaje
\series default
porque es útil para construir el programa pero no hace parte del producto final.
\end_layout
\begin_layout Standard
De nuevo,
corremos el programa y chequeamos la salida (que debe ser 25).
\end_layout
\begin_layout Standard
Finalmente,
si importamos el módulo math,
podemos usar la función
\family typewriter
sqrt
\family default
para calcular y retornar el resultado:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Plain Layout
def distancia(x1,
y1,
x2,
y2):
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
dx = x2 - x1
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
dy = y2 - y1
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
discuadrado = dx**2 + dy**2
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
resultado = math.sqrt(discuadrado)
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
return resultado
\end_layout
\end_inset
Si esto funciona bien,
usted ha terminado.
Si no,
se podría imprimir el valor de
\family typewriter
resultado
\family default
antes de la sentencia return.
\end_layout
\begin_layout Standard
Recapitulando,
para empezar,
usted debería agregar solamente una línea o dos cada vez.
\end_layout
\begin_layout Standard
A medida que gane más experiencia podrá escribir y depurar trozos mayores.
De cualquier forma el proceso de desarrollo incremental puede evitarle mucho tiempo de depuración.
\end_layout
\begin_layout Standard
Los aspectos claves del proceso son:
\end_layout
\begin_layout Enumerate
Empezar con un programa correcto y hacer pequeños cambios incrementales.
Si en cualquier punto hay un error,
usted sabrá exactamente donde está.
\end_layout
\begin_layout Enumerate
Use variables temporales para almacenar valores intermedios de manera que se puedan imprimir y chequear.
\end_layout
\begin_layout Enumerate
Ya que el programa esté corriendo,
usted puede remover parte del andamiaje o consolidar múltiples sentencias en expresiones compuestas,
pero sólo si esto no dificulta la lectura del programa.
\end_layout
\begin_layout Section
Composición
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
composición
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
range none
pageformat default
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
función
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
!
\end_layout
\end_inset
composición
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Como usted esperaría,
se puede llamar una función fructífera desde otra.
Esta capacidad es la
\series bold
composición
\series default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
Como ejemplo vamos a escribir una función que toma dos puntos:
el centro de un círculo y un punto en el perímetro,