Indicación metodológica de lectura fundamental para el estudiante

Usted ya conoce la regla de oro: antes de presionar una sola tecla o abrir el Bloc de Notas, es un requisito estricto que lea este capítulo por completo, de principio a fin. El nivel de exigencia técnica continúa elevándose. En este punto de su formación, usted ya debe dominar la creación de variables, el uso básico de la consola CMD y el cambio de extensiones de archivo. Si aún tiene dudas con el Capítulo 2, no avance; repase hasta sentir total seguridad.

En este tercer capítulo, descubriremos que las computadoras pueden ser engañadas fácilmente si no somos estrictos con el tipo de información que les entregamos. Prepárese para enfrentar su primer gran desafío lógico: comprender por qué un cinco no siempre vale cinco para una máquina.

Mantenga la configuración exhaustiva de la puntuación en su lector de pantalla. La paciencia, el orden y la lectura ininterrumpida siguen siendo sus mejores herramientas.

Introducción

En los capítulos anteriores, logramos que la computadora nos saludara, nos preguntara información y repitiera lo que escribimos utilizando variables. Fue un excelente inicio, pero una máquina que solo repite textos es apenas una grabadora. El verdadero poder del desarrollo de software radica en la capacidad de procesar y calcular datos.

En este capítulo, aprenderemos a realizar operaciones aritméticas básicas. Sin embargo, nos toparemos con un problema gigantesco: cuando usamos la función de entrada (input) para pedir un número, Python no lo recibe como una cantidad matemática, sino como un texto plano. Aprenderemos por qué ocurre esto y, lo más importante, cómo utilizar técnicas de conversión forzada (conocidas en inglés como Casting) para transformar esos textos ciegos en números reales con los que podamos sumar, restar, multiplicar y dividir.

Objetivos del Capítulo

Al finalizar el estudio y las prácticas de esta lección, el estudiante será capaz de:

Primero: Mantener viva la lógica secuencial creando algoritmos en texto plano, conectando las clases anteriores con la actual.

Segundo: Identificar y utilizar correctamente los operadores matemáticos básicos en la sintaxis de Python.

Tercero: Comprender a nivel profundo el problema de la función de entrada (input) y por qué todo lo que captura se convierte en una cadena de texto.

Cuarto: Dominar el concepto de Conversión Forzada (Casting) utilizando las funciones integradas para transformar textos a números enteros y flotantes.

Quinto: Continuar dominando la consola CMD, ejecutando programas que realizan cálculos en tiempo real.

Sexto: Desarrollar tres nuevos programas de código secuencial que resuelvan problemas matemáticos, demostrando un aumento real en su capacidad lógica.

Explicaciones Detalladas

Los Operadores Matemáticos en Python

Al igual que en una calculadora de escritorio, Python posee símbolos específicos para realizar matemáticas. Usted no escribirá la palabra "sumar", sino que utilizará el símbolo correspondiente. Es vital que sepa cómo su lector de pantalla pronuncia estos caracteres.

Suma: Se utiliza el signo de más (+).

Resta: Se utiliza el signo de menos o guion (-).

Multiplicación: En programación no se usa la letra X. Para multiplicar, es obligatorio utilizar el asterisco (*).

División: No se utiliza el símbolo tradicional de dos puntos con una raya. Para dividir, se utiliza obligatoriamente la barra inclinada, también conocida como slash (/).

Usted puede realizar estas operaciones directamente dentro de una variable. Por ejemplo:

resultado_suma = 10 + 5

En esta línea, la máquina sumará los números y guardará el valor quince dentro de la variable resultado_suma.

El Gran Conflicto: El Engaño de la Función Input

Preste extrema atención a esta sección, pues aquí es donde fallan el noventa por ciento de los estudiantes principiantes.

Supongamos que usted quiere crear un programa que sume dos edades. Usted escribe lo siguiente en su Bloc de Notas:

edad_uno = input("Escriba la primera edad: ")

edad_dos = input("Escriba la segunda edad: ")

resultado = edad_uno + edad_dos

print("La suma total es", resultado)

Si usted ejecuta esto y digita un 5 para la primera edad y un 5 para la segunda, usted esperaría que el resultado sea 10. ¡Pero la computadora imprimirá 55! ¿Por qué?

La respuesta es que la función input es ciega a las matemáticas. Todo, absolutamente todo lo que el usuario digite a través de un input, Python lo guarda automáticamente como una Cadena de Texto (un string, con comillas invisibles). Para Python, ese 5 que usted digitó no es el valor matemático cinco, es simplemente el dibujo del número cinco, como si fuera una letra más del abecedario.

Cuando usted le pide a Python que sume texto, lo que hace es pegar las palabras. Si suma el texto "5" más el texto "5", el intérprete simplemente los pone uno al lado del otro, formando el texto "55". Esto es un desastre si necesitamos hacer cálculos reales.

La Solución: La Conversión Forzada de Datos (Casting)

Para resolver este problema, debemos obligar a Python a transformar ese texto inútil en un número matemático real. A este proceso se le llama Casting. Utilizamos herramientas integradas que envuelven a la variable y le cambian su naturaleza.

La función int(): Significa integer (entero). Si usted mete un texto numérico dentro de los paréntesis de esta función, lo convertirá en un número entero exacto, sin decimales.

La función float(): Significa flotante. Convierte un texto numérico en un número matemático que acepta decimales con punto.

¿Cómo se aplica esto en el código? Se hace justo en la misma línea donde se hace el cálculo, envolviendo el nombre de la variable. Veamos el ejemplo anterior corregido:

edad_uno = input("Escriba la primera edad: ")

edad_dos = input("Escriba la segunda edad: ")

resultado = int(edad_uno) + int(edad_dos)

print("La suma total es", resultado)

Escuche con cuidado la línea del cálculo. Escribimos la palabra int, abrimos un paréntesis, metemos la variable edad_uno, cerramos el paréntesis, ponemos el signo de más, escribimos int de nuevo, abrimos otro paréntesis, metemos la variable edad_dos, y cerramos el paréntesis.

Hemos tomado las cajas de cartón que tenían texto, las hemos pasado por la máquina transformadora int(), y el resultado ahora es matemático puro. 5 + 5 ahora dará 10.

Ejemplo Práctico Guiado: La Máquina del Tiempo

Antes de que usted se enfrente a los ejercicios por su cuenta, vamos a realizar una práctica guiada paso a paso. Este programa preguntará el año en que usted nació y calculará cuántos años cumplirá en el 2030. Requerirá conversión forzada.

Paso Uno: Seleccione y copie exactamente las siguientes cinco líneas de código que aparecen a continuación.

print("Bienvenido a la Máquina del Tiempo")

anio_nacimiento = input("Por favor, digite el año en que usted nació: ")

anio_futuro = 2030

edad_calculada = anio_futuro - int(anio_nacimiento)

print("En el año 2030, usted tendrá", edad_calculada, "años de edad.")

Paso Dos: Abra un Bloc de Notas nuevo y pegue las cinco líneas.

Paso Tres: Guarde el archivo en su subcarpeta Capitulo 3 (que creará en su Escritorio) con el nombre tiempo.txt y cierre el Bloc de Notas.

Paso Cuatro: Vaya al Explorador de Windows, busque su archivo tiempo.txt, presione F2 y cambie el nombre a tiempo.py confirmando el cambio ante la advertencia de Windows.

Paso Quinto: Abra la consola CMD, navegue con el comando CD hasta su carpeta Capitulo 3, y ejecute el programa escribiendo: python tiempo.py

Analice la línea del cálculo: edad_calculada = anio_futuro - int(anio_nacimiento). El año futuro ya era un número (2030), por lo que no necesita conversión. Pero el año de nacimiento provino de un input, por lo tanto, era un texto. Tuvimos que envolverlo con int() para poder restarlo. ¡La magia de las matemáticas en programación!

Ejercicios de Refuerzo de Lógica: Creación de Algoritmos en Texto Plano

Para consolidar su conocimiento, vamos a ejercitar su mente con instrucciones secuenciales sin usar Python.

Reglas de Trabajo para los Algoritmos:

Primera Regla: No use código de programación aquí. Todo debe ser en español.

Segunda Regla: Cada instrucción debe estar en una línea separada, numerada como Paso Uno, Paso Dos, etc.

Tercera Regla: No dé nada por sentado. Sea extremadamente literal.

Cuarta Regla: Cree un archivo en el Bloc de Notas llamado Algoritmos_Capitulo_3.txt dentro de su nueva carpeta Capitulo 3. Redacte allí las siguientes soluciones.

Ejercicio de Algoritmo Número Uno: Nivel Básico.

Diseñe el algoritmo exacto para cambiar el rollo de papel higiénico vacío en un baño por uno nuevo. Detalle cada movimiento físico de las manos, desde retirar el cilindro viejo hasta acomodar el nuevo en el soporte.

Ejercicio de Algoritmo Número Dos: Nivel Intermedio.

Diseñe el algoritmo que describe cómo usted busca un contacto en su teléfono celular y le realiza una llamada, asumiendo que el teléfono está bloqueado en su bolsillo. Incluya el uso de su lector de pantalla móvil (TalkBack o VoiceOver).

Ejercicio de Algoritmo Número Tres: Nivel Complejo.

Diseñe el algoritmo para calcular mentalmente cuánto dinero le sobrará si compra tres productos distintos en una tienda y paga con un billete grande. Debe explicar cómo su cerebro pide el precio del primer producto, del segundo, del tercero, cómo los suma, y cómo le resta ese total al valor del billete antes de recibir el cambio.

Ejercicios Prácticos de Programación en Python (Exigencia Progresiva)

Abra su Bloc de Notas. Usted creará el código en archivos de texto, y luego aplicará el proceso de cambiar la extensión a punto p y para ejecutarlos en el CMD.

Ejercicio Número Uno: La Calculadora Básica (Nivel Básico)

Guarde su archivo como calculadora.txt, escriba el código, y cámbielo a calculadora.py para probarlo.

Paso Uno: Imprima en pantalla: Calculadora de Sumas Básicas.

Paso Dos: Cree una variable llamada primer_numero y use input para preguntar: Digite el primer número:

Paso Tres: Cree una variable llamada segundo_numero y use input para preguntar: Digite el segundo número:

Paso Cuarto: Cree una variable llamada total. Su valor será la suma de las dos variables anteriores, pero recuerde utilizar obligatoriamente la función int() envolviendo a cada variable para convertirlas en matemáticas.

Paso Quinto: Use un print para mostrar el resultado: print("El resultado de la suma es:", total)

Ejecute el programa. Si digita 10 y 10, y el resultado es 1010, usted falló y olvidó usar int(). Corrija y vuelva a intentar.

Ejercicio Número Dos: El Cajero de Descuentos (Nivel Intermedio)

Guarde su archivo como tienda.txt, redacte el código, y cámbielo a tienda.py para probarlo. Aquí usaremos decimales.

Paso Uno: Imprima en pantalla: Sistema de cobro con descuento.

Paso Dos: Pida al usuario que escriba el precio del producto y guárdelo en una variable llamada precio_producto.

Paso Tres: Cree una variable llamada descuento y asígnele manualmente el valor 5.5 (sin usar input, solo el número matemático, recuerde usar punto).

Paso Cuarto: Cree una variable llamada precio_final. El cálculo será: el precio del producto convertido a flotante usando float() MENOS el descuento.

Paso Quinto: Imprima en pantalla el resultado final uniendo el texto con la variable precio_final.

Ejercicio Número Tres: El Repartidor de Pizza (Nivel Desafiante)

Guarde este archivo como pizza.txt, trabaje su código, y luego cámbielo a pizza.py para ejecutarlo. En este ejercicio usaremos la división (/).

Paso Uno: Imprima el texto: Calculadora de porciones de pizza.

Paso Dos: Pregunte al usuario cuántas porciones tiene la pizza en total y guárdelo en una variable.

Paso Tres: Pregunte al usuario cuántas personas van a comer y guárdelo en otra variable.

Paso Cuarto: Calcule cuántas porciones le tocan a cada persona. Recuerde que para dividir debe convertir ambas variables de texto a números. Use float() por si la división no es exacta. Guarde esto en una variable llamada resultado_division.

Paso Quinto: Imprima una línea en blanco para dar orden visual (como investigó en el capítulo anterior).

Paso Seis: Imprima un mensaje amigable que diga a cada persona le corresponden tantas porciones, insertando su variable calculada.

Si logra que este programa se ejecute sin errores en la consola y devuelva números con decimales reales al dividir, usted ha dado un salto gigante en su lógica matemática computacional.

Prácticas con tu Lector de Pantalla

Instrucciones para su espacio de trabajo

Primero: Vaya a su Escritorio, cree una nueva carpeta principal si lo desea, o dentro del Curso de Python, cree una subcarpeta llamada Capitulo 3.

Segundo: Abra un nuevo Bloc de Notas.

Tercero: En la primera línea escriba: Hoja de respuestas del Capítulo 3.

Cuarto: Guarde el archivo con Control más G en la subcarpeta Capitulo 3, dándole el nombre Tarea_Tres.txt. Mantenga este documento abierto para contestar el siguiente cuestionario.

Sección de Preguntas y Respuestas: El Código de Honestidad Académica

No quiero respuestas copiadas del texto. Quiero respuestas pensadas. Explique con la mayor claridad posible, usando sus propias palabras.

Cuestionario Bloque A: Matemáticas, Casting y CMD

Pregunta 1: Explique cuáles son los símbolos exactos que utiliza Python en el teclado para realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. Indique cómo se los lee su lector de pantalla.

Pregunta 2: Explique con mucho detalle cuál es el gran engaño o problema que ocurre cuando utilizamos la función input() para pedirle un número al usuario. ¿Qué hace Python con ese número por defecto?

Pregunta 3: Si usted suma dos inputs que contienen el número 8 sin hacer conversión forzada, ¿cuál será el resultado que imprima la pantalla y por qué ocurre este desastre?

Pregunta 4: Explique con sus propias palabras qué significa el proceso de Conversión Forzada (Casting) en programación.

Pregunta 5: Detalle la diferencia conceptual entre utilizar la función int() y utilizar la función float() al envolver una variable.

Pregunta 6: En el Ejercicio del Repartidor de Pizza, ¿por qué fue más seguro utilizar la función float() para convertir las porciones y las personas, en lugar de utilizar int()? ¿Qué pasa si dividimos 5 pedazos entre 2 personas usando int()?

Pregunta 7: Explique cómo utiliza el historial de comandos en la consola CMD presionando la flecha hacia arriba. ¿Cuánto tiempo de escritura le ahorra esto cuando está corrigiendo un error en su código?

Pregunta 8: Describa el ciclo de trabajo de las extensiones: si su archivo punto p y falla en la consola, detalle el procedimiento paso a paso para devolverlo a un formato que el Bloc de Notas pueda abrir y corregir.

Pregunta 9: Utilizando la analogía del capítulo anterior, explique qué ocurre físicamente en el Símbolo del Sistema cuando usted usa el comando cd seguido de dos puntos (cd..).

Pregunta 10: Al usar la instrucción print, ¿cuál es el símbolo obligatorio que debe usar para separar una cadena de texto fijo que está entre comillas, de una variable que contiene un resultado matemático?

Sección Especial de Competencias del Entorno Técnico

Instrucción importante: Responda únicamente las preguntas correspondientes al lector de pantalla que usted utiliza habitualmente. Si desea el desafío, responda ambos bloques.

Subsección 1: Auditar Matemáticas con el Lector de Pantalla JAWS

Pregunta 1: La puntuación matemática es crítica. Describa cómo acceder a las opciones de JAWS para asegurarse de que el lector verbalice absolutamente todos los símbolos de puntuación, evitando que ignore los asteriscos o las barras inclinadas.

Pregunta 2: Cuando usted tiene una fórmula larga como resultado = int(numero_uno) / float(numero_dos), explique cómo utiliza las flechas de dirección en el Bloc de Notas con JAWS para revisar carácter por carácter y comprobar que no le falte ningún paréntesis de cierre.

Pregunta 3: En la consola CMD, si el programa falla por un error matemático, explique cómo usar el Cursor de JAWS para localizar la línea exacta del texto donde el intérprete de Python le indica en qué número de línea ocurrió la falla.

Subsección 2: Auditar Matemáticas con el Lector de Pantalla NVDA

Pregunta 1: NVDA a veces omite símbolos matemáticos si el nivel de puntuación es bajo. Explique el comando rápido de teclado (usando la tecla NVDA y la letra P) para rotar entre los diferentes niveles de lectura de símbolos hasta llegar a "Todos".

Pregunta 2: En una fórmula compleja llena de paréntesis como int() y float(), explique cómo utiliza el teclado numérico de revisión de NVDA para deletrear la línea y asegurarse de que la cantidad de paréntesis que abren sea igual a los que cierran.

Pregunta 3: Si el CMD arroja un error al calcular la división de la pizza, explique cómo navega con NVDA por el historial de la pantalla para escuchar en inglés el tipo de error (como ValueError o TypeError) que reportó el intérprete.

Información Institucional sobre la Evaluación del Capítulo 3

Usted está avanzando hacia la verdadera esencia de la programación: procesar datos. Si al ejecutar el programa los números se pegan como textos (por ejemplo, 10 y 5 da 105), no se frustre. Significa que olvidó el Casting. Vuelva al texto plano, revise que las funciones int() o float() estén envolviendo correctamente a las variables.

Al finalizar, envíe el archivo Algoritmos_Capitulo_3.txt, el archivo Tarea_Tres.txt y sus tres archivos de código (calculadora.py, tienda.py, pizza.py) para su revisión.

Resultados Generales del Capítulo 3

Usted sabrá que este capítulo fue un éxito rotundo si logró lo siguiente:

* Asimiló la lectura completa antes de empezar a programar.

* Comprendió el peligro oculto de la función input() y cómo los datos ingresan ciegos al sistema.

* Logró utilizar las herramientas de Casting int() y float() para transformar texto en valores operables.

* Pudo resolver el problema del cajero de pizza aplicando la división matemática.

* Se siente cómodo navegando en la consola CMD y editando extensiones sin temor.

* Su lector de pantalla continúa funcionando de manera óptima y fluida gracias a la estructura espaciada y en texto plano estricto de este material de estudio.

Profesor: Diego R. Solano C.