This two-part course introduces the basic mathematical and programming principles that underlie much of Computer Science. Understanding these principles is crucial to the process of creating efficient and well-structured solutions for computational problems. To get hands-on experience working with these concepts, we will use the Python programming language. The main focus of the class will be weekly mini-projects that build upon the mathematical and programming principles that are taught in the class. To keep the class fun and engaging, many of the projects will involve working with strategy-based games. In part 2 of this course, the programming portion of the class will focus on concepts such as recursion, assertions, and invariants. The mathematical portion of the class will focus on searching, sorting, and recursive data structures. Upon completing this course, you will have a solid foundation in the principles of computation and programming. This will prepare you for the next course in the specialization, which will begin to introduce a structured approach to developing and analyzing algorithms. Developing such algorithmic thinking skills will be critical to writing large scale software and solving real world computational problems.
CodeSkulptor (optional video from our previous class)
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Del curso dictado por Rice University
Principles of Computing (Part 2)
260 calificaciones
De la lección
Searching and Data Structures
This week, we will explain the importance of searching. We will also explore various data structures and learn about inheritance.
Conoce a los instructores
Scott RixnerProfessor
Computer Science
Joe WarrenProfessor
Computer Science
Luay NakhlehAssociate Professor
Computer Science; Biochemistry and Cell Biology
Hola, soy Scott Rixner y hoy vamos
a hablar sobre el entorno que utilizaremos para este curso
Creo que os va a gustar
Sin embargo, mi opinión podría ser un poco parcial
¿Por qué? Bien, esto es lo que me dediqué a hacer en mis vacaciones de verano
Creé este entorno especialmente para
esta clase. Y esto nos va a permitir construir
aplicaciones interactivas directamente en el navegador web.
Creo que esto es muy emocionante y no van a encontrar esto en ninguna
otra clase introductoria de programación. Por tanto, esto hará de esta clase
algo especial, bien. También pueden guardar y compartir sus archivos
muy fácilmente. Básicamente estamos almacenando todo fuera
en la red, así que fácilmente puedes acceder a todo desde cualquier máquina.
Puedes enviarlo a otras personas y ellos pueden verlo también.
Así que van a ser capaces de compartir la excitación que están teniendo durante
esta clase. ¿De acuerdo?
Ahora, para hacer que todo funcione debemos usar algunas tecnologías web relativamente nuevas.
Esto significa que usted debe tener una versión reciente de Chrome, Firefox, o Safari en
cualquier sistema operativo. Lo siento, Internet Explorer no.
¿Por qué? Bueno, como dije, esas nuevas tecnologías
web no están implementadas exactamente igual en todos los navegadores e Internet
Explorer está realmente quedándose atrás. Ojalá, en el futuro, funcione,
pero por ahora, tenemos que limitarnos a uno de estos tres navegadores, ¿de acuerdo?
Ahora, si ustedes son como mis estudiantes de Rice, ustedes me escucharían,
me ignorarían, tomarían sus teléfonos y dirían, hey, ¿esto
funciona aquí? Bueno, no tengo idea si funciona en su
teléfono, pero sí que funciona en el mío. ¿De acuerdo?
Pero no van a disfrutar editando su código en esa pequeña pantalla, así que
sugiero que consigan uno de esos navegadores para que puedan estar listos, y le
echaremos un vistazo a nuestro ambiente. El ambiente que vamos a utilizar en
esta clase se llama CodeSkulptor (Esculpidor de código). Ahora ¿por qué lo llamamos CodeSkulptor?
Bueno, porque ustedes estarán esculpiendo código.
Bien, ¿qué es CodeSkulptor? Bueno, es un ambiente desarrollado en
Python. ¿Por qué en Python?
Bueno, Python es un lenguaje de programación que es relativamente fácil de usar y aprender,
pero aun así es bastante potente. Y por esa razón lo encuentras usándose
mucho en cursos de introducción a la programación, ¿de acuerdo?
CodeSkulptor también nos permite construir programas interactivos.
¿Por qué? Bueno, pensamos que es más divertido,
básicamente. En la mayoría de las clases introductorias de programación van a
construir programas basados en texto y es simplemente aburrido, ¿de acuerdo?
Aquí, vamos a construir juegos interactivos, que puedes usar y con los que puedes jugar.
Bien, y creo que van a notar que esto mejora la
experiencia y nos lo dirán, estoy seguro, para cuando terminemos.
Pero estoy bastante seguro que van a estar de acuerdo con nosotros.
Y finalmente, CodeSkulptor se ejecuta en el navegador.
Y esto tiene muchas ventajas. Esto básicamente significa que no tendrán
que instalar ningún software. No tienes que preocuparte por ello, puedes
moverte de computador a computador realmente fácil.
Tus amigos pueden usar CodeSkulptor. No tienes que preocuparte de tener una
versión diferente, o una versión ligeramente diferente que los demás, nosotros
todos tenemos la misma versión. Todos nosotros trabajamos, yo puedo, nosotros podemos tener
cambios y actualizaciones aplicadas inmediatamente para todos.
Entonces, yo pienso que esto va a hacer de ésta una experiencia simple y divertida
De acuerdo. También, como estamos en el navegador,
tenemos una manera fácil de almacenar y compartir archivos.
Ahora vamos a ponerlos en la nube.
¿Qué es la nube? Bien, la nube es un término un poco nebuloso
pero la forma como nosotros vamos a usar ese término es
que existe una gran cantidad de centros de datos por todo el mundo, y esos centros de datos tienen
una gran cantidad de almacenamiento. Cuando almacenas tu archivo en CodeSkulptor
se va a uno o más de estos centros de datos.
Ahora está disponible en la red desde cualquier lugar.
Pueden cambiar de computadora y recuperarlo. Pueden enviarlo en un correo
y recuperarlo. Bien, basicamente, puedes grabar los
archivos y referirte a ellos por medio de una URL. Y mientras tengas esa URL puedes
tener acceso a tus cosas en cualquier lugar y puedes empezar a editarlas y ejecutarlas desde cualquier lugar,
¿de acuerdo? Bien.
Pensamos que esta es una combinación única y que no vas a
encontrar esto en ninguna otra clase introductoria.
Probablemente no vas a encontrar esto en ninguna otra clase, y yo, francamente
pienso que esto va a hacer que esta clase sea única, especial y divertida.
Realmente espero que estén de acuerdo. CodeSkulptor ha sido utilizado
en varias clases y hemos tenido gran éxito con él.
Por tanto, no espero que tengan muchos problemas. Sin embargo, hay unas
pocas cosas sobre las que quisiera llamar vuestra atención también.
Y la primera es que hay algunas diferencias menores entre la
implementación de Python en CodeSkulptor
y la implementación de Python que puedes descargar e instalar directamente en
tu ordenador. Ok, esas diferencias realmente no son
tan grandes, y no son un gran problema, cuando las encontremos hablaremos de ellas
claramente. Y no van a causarte ningún
problema y realmente ni siquiera van a a causarte problemas cuando
pases de usar la implementación en CodeSkuptor a cualquier
otra implementación de Python. Ok, simplemente quería llamarte la
atención en eso. Entonces, hay aglunas diferencias en términos
de librerías disponibles.Bien.
En Python, está el lenguaje en sí, y después una enorme cantidad
de librerías que implementan funciones adicionales más allá del núcleo del lenguaje,
¿si? En CodeSkulptor sólo implementamos
unas pocas de esas librerías. Implementamos las librerías que realmente
vas a necesitar, no implementamos todo lo demás.
Y el principal impacto de esto va a ser que si estás tratando de resolver un problema
en particular y usas Google para encontrar cómo hacer algo en Python,
puedes encontrar una respuesta que dice, simplemente usa esta librería y lo hace por
ti. Y en CodeSkulptor, no vas a ser
capaz de hacer eso. Ahora, esto debería tener relativamente
poco impacto porque hemos implementado todas las librerías que realmente
vas a necesitar para esta clase. Entonces, aquí estamos en CodeSkulptor, ¿si?
www.codeskulptor.org. Vas a usarlo mucho, así que
aprovecha y agrégalo a tus favoritos desde ahora.
Bien? Déjame mostrarte los principales elementos
de la aplicación. Como verás, en la parte superior izquierda tenemos
el área de control, donde tenemos los botones que nos permiten realmente controlar la
aplicación. En la parte inferior izquierda, tenemos el editor,
aquí es donde en realidad escribimos nuestros programas en Phyton y los ejecutamos
cuando hacemos nuestras excitantes aplicaciones interactivas.
En la parte inferior derecha, tenemos el área de la consola, que es donde va a aparecer
el resultado textual de tu programa, si es que tiene. Y por último, tenemos
en la parte superior derecha el área de la documentación, y puedes ver que puedes acceder
a los documentos, a la documentación. Y puedes ver algunos programas de demostración
y puedes ver algunos vídeos.
Ahora, tú puedes conseguir algo de esto en el sitio internet de Coursera, pero es conveniente
tenerlo disponible directamente aquí. Y una última cosa que quiero hacerte
notar es esta barra deslizante en el medio.
Puedes cambiar la cantidad de área que dedicas al editor y a la
consola. Entonces cuando estás editando, puedes dar más
espacio aquí, y cuando estás mirando el resultado en la consola puedes darle
más espacio ahí si tú quieres. Y eso es CodeSkulptor.
El primer programa que todos los científicos en computación ejecutan en un nuevo ambiente se
llama Hello World. Bien, la razón de ser de Hello World
no es hacer nada útil. Es simplemente familiarizarse con el
entorno de trabajo y asegurarse de que realmente sea posible ejecutar un programa.
Entonces, aquí lo tenemos, y si vamos al área de control y apretamos el botón run
vas a notar que, cuando lo aprieto, aquí ves una ayuda en la punta del ratón que dice Run, indicándome
que es el botón Run. Y vas a ver que lo que pasa
aquí en el área de la consola, es que imprime "Hello, world!", y eso es lo que se supone que Hello World
haga. Ok, ahora miremos bien este
programa. Bien, tiene tres elementos
y el primero, la primera línea aquí es un comentario.
Los comentarios comienzan con el símbolo numérico, o hashtag, ¿si? Entonces tenemos un hashtag y después pones
lo que quieras. Entonces puedo escribir cualquier cosa que yo quiera después de un
comentario. Éste es otro comentario.
Puedo agregar líneas en blanco, básicamente puedo hacer lo que quiera.
¿Sí Entonces un comentario es un línea ignorada,
nada ocurre en respuesta a un comentario.
Entonces, si es ignorada, ¿por qué la ponemos? Bueno, los comentarios son para hacer
el programa más fácil de leer y más fácil de entender para ti y otras personas
que lo lean. Entonces yo quiero ver, en cada programa
que tú escribas para el curso, y durante el resto de tu vida como
programador, que escribes comentarios claros y útiles,
que ayuden a la gente a entender qué hace tu programa.
¿Sí? Bueno, lo segundo en este programa
es este comando print, aquí. ¿Qué dice print?
Print significa: toma eso que tienes después de ti mismo y envíalo hacia la
consola, ¿ok? ¿Y qué tenemos después de Print?
Bueno, lo que tenemos es una cadena. "Hello, world!".
Y una cadena es básicamente sólo un trozo de texto, y para decirle a Phyton que es una cadena
tú pones ese texto entre comillas. Aquí puedes ver
que yo he puesto comillas simples rodeando este "Hello, world!", que dicen que
es una cadena, y simplemente significa: toma el texto que está adentro y úsalo.
Entonces, print 'Hello, world!' y puedes ver que allí va, lo imprime.
¿Sí? En Python es un poco extraño, puedo
usar comillas simples o dobles, sin problemas.
Pero tienes que ser consistente, no puedes empezar con comillas simples y terminar con dobles y
pensar que no cambia nada, que todavía es una cadena.
Entonces, aprieto run y, mira, todo es lo mismo.
Espera un momento, ok, no parecía que nada hubiera cambiado, bien, aquí es
cuando el botón de Reset entra en juego.
Si aprieto Reset, eso limpia la consola. Ahora puedo correr esto de nuevo y puedo ver
que en realidad imprimió "Hello, world!" correctamente.
Bien, ahora, tú no precisas el botón de Reset.
Cuando aprieto Run, implícitamente reinicializo, pero simplemente no puedes verlo
porque pasa muy rápido, pero déjame mostrarte.
Bien, entonces, si agrego print "Hi!"
Ok. Y simplemente aprieto el botón Run, como ves, efectivamente reinicializa la consola e imprime
primero "Hi!" y después "Hello, world!". Entonces, todo está funcionando bien aquí.
Tienes la opción de apretar
Reset si quieres, o simplemente apretar Run, bien.
Y hemos corrido nuestro primer programa. Felicitaciones.
Ahora, hay gente ahí, que está mirando este video que
dice: ¿CodeSkulptor? Eso no es verdadero Python.
Este curso va a ser inútil. Quiero asegurarles a todos ustedes que
esa aseveración es totalmente falsa. Van a aprender cómo programar
en Python en esta clase. Nuestra elección del entorno de programación es una elección
pedagógica. CodeSkulptor nos provee la capacidad
de compartir el código muy fácilmente para que nosotros podamos hacer
puras evaluaciones. Y hace que sea muy fácil que los ayudantes puedan
ayudar a la gente que está teniendo problemas. Y esas ventajas tienen más peso
que cualquier otra ventaja de cualquier otro entorno de programación Python.
Esta clase es acerca de enseñar principios de programación.
Vamos a enseñarte cómo programar en Python.
Y esas ideas transcienden cualquier entorno particular.
Muchas personas han tomado esta clase antes, y para cuando llegaron al final
se dieron cuenta que sí sabían cómo programar en Python.
Y son capaces de transferir esas habilidades más allá de CodeSkulptor.
¿Sí? Les prometo que una vez que hayan tomado esta
clase, van a saber suficiente para ser peligrosos.
Entonces, así termina nuestro súper rápida gira de CodeSkulptor.
Te hemos mostrado qué es. Te hemos mostrado cómo usarlo.
E incluso corrimos un programa en él. Bueno, tú me viste correr un programa en
él, así que [RISA] a este punto, te animo a
ira a odeskulptor.org y ensayarlo. Y corre un programa tú mismo.
Puedes correr el programa de demostración que aparece cuando llegar a la página.
Puedes correr el programa Hello World de este video.
Incluso puedes ir a la página de demostraciones y tratar alguna de ellas, ¿sí?
No te preocupes acerca de Python en este momento, preocúpate de ir a codeskulptor
y asegurarte que realmente puedes correr un programa.
Y acostumbrarte a la interface y a cómo funciona todo, ¿ok?
Espero que ya te haya abierto el apetito por este curso y que estés listo
para comenzar. Yo lo estoy.
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