Clase 4¶

¿Por qué necesitamos listas?¶

Hasta este momento, cada dato que el programa necesita recordar se almacena en una variable independiente.

Suponga que se desea guardar las notas de cinco estudiantes:

nota1 = 85
nota2 = 90
nota3 = 72
nota4 = 88
nota5 = 95

Esto funciona, pero presenta varios problemas:

• Cada nota requiere una variable distinta.
• Si se necesitan 30 notas, se necesitan 30 variables.
• No hay forma de tratarlas como un conjunto.
• Realizar operaciones sobre todas ellas se vuelve tedioso y repetitivo.

¿Qué es una lista?¶

Una lista es una estructura de datos que permite almacenar múltiples valores en una sola variable, organizados en orden.

notas = [85, 90, 72, 88, 95]

Con esta única línea se reemplaza el bloque de cinco variables anterior.

Una lista en Python tiene las siguientes características:

• Está ordenada: los elementos mantienen el orden en que fueron ingresados.
• Es indexada: cada elemento tiene una posición numérica.
• Es mutable: sus elementos pueden modificarse después de crearla.
• Puede contener cualquier tipo de dato.

Declaración de una lista vacía¶

Cuando aún no se conocen los valores que va a contener, se puede declarar una lista vacía:

estudiantes = []

Esto crea una lista sin ningún elemento, lista para recibir datos más adelante.

Inicialización con valores¶

Cuando los valores ya se conocen desde el inicio, se pueden declarar directamente:

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]
temperaturas = [36.5, 37.0, 36.8, 38.2]
aprobados = [True, False, True, True]

Los elementos se separan por comas y se encierran entre corchetes [ ].

Listas con distintos tipos de datos¶

Python permite mezclar diferentes tipos de datos dentro de una misma lista:

registro = ["Ana", 17, 9.5, True]

Representación en memoria¶

Cuando Python crea una lista, reserva un espacio en memoria para cada elemento y los organiza en posiciones consecutivas. Cada posición tiene un índice que comienza en 0.

colores = ["rojo", "verde", "azul"]

Acceso y modificación de elementos¶

Acceso por índice positivo¶

Una vez creada una lista, se puede acceder a cualquier elemento indicando su posición entre corchetes.

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print(frutas[0]) # (1)!
print(frutas[1]) # (2)!
print(frutas[3]) # (3)!

1. manzana
2. pera
3. mango

La posición siempre comienza en 0, por lo que el primer elemento es frutas[0] y no frutas[1].

Acceso por índice negativo¶

Python también permite acceder a los elementos desde el final de la lista utilizando índices negativos.

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print(frutas[-1]) # (1)!
print(frutas[-2]) # (2)!

1. mango
2. uva

El índice -1 siempre apunta al último elemento, sin importar el tamaño de la lista.

Error por índice inválido¶

Si se intenta acceder a una posición que no existe, Python genera un IndexError.

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print(frutas[10]) # (1)!

1. IndexError: list index out of range

Para conocer la cantidad de elementos de una lista se utiliza la función len():

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print(len(frutas)) # (1)!

1. 4

Modificación de elementos¶

A diferencia de los strings, las listas son mutables. Esto significa que sus elementos pueden cambiarse después de haber sido creados.

Para modificar un elemento, se accede por su índice y se asigna un nuevo valor:

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

frutas[1] = "kiwi"

print(frutas) # (1)!

1. ["manzana", "kiwi", "uva", "mango"]

El elemento en la posición 1 fue reemplazado. El resto de la lista permanece igual.

texto = "Hola"
texto[0] = "h"  # (1)!

letras = ["H", "o", "l", "a"]
letras[0] = "h"  # (1)!

Operaciones comunes¶

Verificación de existencia con operador in¶

Para verificar si un elemento existe dentro de una lista, Python ofrece el operador in. Este devuelve True si el elemento está en la lista, o False si no lo está.

También funciona para strings.

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print("pera" in frutas)    # (1)!
print("sandía" in frutas)  # (2)!

1. True
2. False

El operador in puede combinarse con una estructura condicional para tomar decisiones:

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]
fruta_buscada = input("¿Qué fruta desea buscar? ")

if fruta_buscada in frutas:
    print(f"{fruta_buscada} está en la lista.")
else:
    print(f"{fruta_buscada} no está en la lista.")

if fruta_buscada.lower().strip() in frutas:
    print("Encontrada.")

Suma de elementos¶

Cuando una lista contiene valores numéricos, es posible calcular su suma accediendo a cada elemento por su índice y acumulando el resultado.

notas = [85, 90, 72, 88, 95]

suma = notas[0] + notas[1] + notas[2] + notas[3] + notas[4]

print(f"La suma total es: {suma}") # (1)!

1. La suma total es: 430

Python también ofrece la función integrada sum() que realiza esta operación directamente:

notas = [85, 90, 72, 88, 95]

suma = sum(notas)

print(f"La suma total es: {suma}") # (1)!

1. La suma total es: 430

Promedio¶

El promedio se obtiene dividiendo la suma de los elementos entre la cantidad de elementos. Para conocer la cantidad de elementos se utiliza len().

notas = [85, 90, 72, 88, 95]

suma = sum(notas)
cantidad = len(notas)
promedio = suma / cantidad

print(f"El promedio es: {promedio}") # (1)!

1. El promedio es: 86.0

if len(notas) > 0:
    promedio = sum(notas) / len(notas)
    print(f"El promedio es: {promedio}")
else:
    print("La lista no contiene elementos.")

Valor mínimo y máximo¶

Python ofrece dos funciones integradas para encontrar el valor más pequeño y el más grande dentro de una lista:

notas = [85, 90, 72, 88, 95]

print(min(notas)) # (1)!
print(max(notas)) # (2)!

1. 72
2. 95

Estas funciones también funcionan con strings, en cuyo caso utilizan el orden alfabético:

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print(min(frutas)) # (1)!
print(max(frutas)) # (2)!

1. manzana
2. uva

Resumen de funciones integradas para listas¶

Métodos de listas¶

Además de las operaciones básicas, las listas poseen métodos integrados que permiten agregar, eliminar, buscar y transformar elementos.

Un método se invoca utilizando la notación:

lista.metodo()

A diferencia de los strings, varios métodos de listas modifican la lista original en lugar de devolver una nueva.

Agregar un elemento al final¶

El método append() agrega un nuevo elemento al final de la lista.

frutas = ["manzana", "pera", "uva"]

frutas.append("mango") # (1)!

print(frutas) # (2)!

1. Agrega "mango" al final de la lista.
2. ['manzana', 'pera', 'uva', 'mango']

Este es el método más común para construir una lista elemento por elemento.

Eliminar el último elemento¶

El método pop() elimina el último elemento de la lista y lo devuelve como resultado.

notas = [85, 90, 72, 88]

ultima = notas.pop() # (1)!

print(ultima) # (2)!
print(notas)  # (3)!

1. Elimina 88 de la lista y lo guarda en ultima.
2. 88
3. [85, 90, 72]

Contar apariciones de un elemento¶

El método count() devuelve cuántas veces aparece un valor dentro de la lista.

votos = ["sí", "no", "sí", "sí", "no"]

print(votos.count("sí")) # (1)!
print(votos.count("no")) # (2)!

1. 3
2. 2

Buscar el índice de un elemento¶

El método index() devuelve la posición de la primera aparición de un valor.

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "mango"]

print(frutas.index("uva")) # (1)!

1. 2

if "uva" in frutas:
    print(frutas.index("uva"))

Insertar un elemento en una posición específica¶

El método insert() agrega un elemento en el índice indicado, desplazando los elementos siguientes.

frutas = ["manzana", "pera", "uva"]

frutas.insert(1, "kiwi") # (1)!

print(frutas) # (2)!

1. Inserta "kiwi" en la posición 1. Los elementos desde esa posición se desplazan hacia la derecha.
2. ['manzana', 'kiwi', 'pera', 'uva']

Eliminar un valor específico¶

El método remove() elimina la primera aparición de un valor en la lista.

frutas = ["manzana", "pera", "uva", "pera"]

frutas.remove("pera") # (1)!

print(frutas) # (2)!

1. Elimina solo la primera "pera" encontrada.
2. ['manzana', 'uva', 'pera']

Invertir el orden de la lista¶

El método reverse() invierte la lista, sin devolver una nueva lista.

numeros = [1, 2, 3, 4, 5]

numeros.reverse()

print(numeros) # (1)!

1. [5, 4, 3, 2, 1]

Ordenar la lista¶

El método sort() ordena los elementos de la lista, de menor a mayor por defecto.

notas = [88, 72, 95, 65, 90]

notas.sort()

print(notas) # (1)!

1. [65, 72, 88, 90, 95]

Para ordenar de mayor a menor se utiliza el parámetro reverse=True:

notas.sort(reverse=True)

print(notas) # (1)!

1. [95, 90, 88, 72, 65]

Concatenar listas¶

El operador + une dos listas y produce una nueva lista con todos los elementos de ambas.

l1 = [1, 2]
l2 = [3, 4]

l3 = l1 + l2

print(l3) # (1)!

1. [1, 2, 3, 4]

Repetir una lista¶

El operador * repite los elementos de una lista un número determinado de veces.

l1 = [1, 2]

l3 = l1 * 3

print(l3) # (1)!

1. [1, 2, 1, 2, 1, 2]

Copiar una lista¶

Asignar una lista a otra variable no crea una copia independiente: ambas variables apuntan a la misma lista en memoria.

l1 = [1, 2, 3]
l2 = l1        # l2 apunta a la misma lista que l1

l2.append(4)

print(l1) # (1)!
print(l2) # (2)!

1. [1, 2, 3, 4]
2. [1, 2, 3, 4]

Para crear una copia verdaderamente independiente se utiliza el método copy():

l1 = [1, 2, 3]
l2 = l1.copy()  # l2 es una copia independiente

l2.append(4)

print(l1) # (1)!
print(l2) # (2)!

1. [1, 2, 3]
2. [1, 2, 3, 4]

n1 = 10
n2 = n1
n2 *= 3

print(n1) # 10
print(n2) # 30

Resumen de métodos de listas¶

Ejercicio integrador¶

nombres = ["Ana", "Luis", "María", "Carlos", "Sofía"]
notas   = [92, 78, 85, 65, 90]

print("=== Sistema de consulta de estudiantes ===")
print("1. Buscar estudiante")
print("2. Ver estadísticas del grupo")

opcion = input("\nElija una opción: ").strip()

if opcion == "1":
    # bloque de búsqueda
elif opcion == "2":
    # bloque de estadísticas
else:
    print("Opción inválida. Debe digitar 1 o 2.")

if opcion == "1":
    busqueda = input("Digite el nombre del estudiante: ").strip().title()

    if busqueda in nombres:
        indice = nombres.index(busqueda) # (1)!
        nota_estudiante = notas[indice]

        print(f"\nEstudiante: {busqueda}")
        print(f"Nota: {nota_estudiante}")

        if nota_estudiante >= 90:
            print("Rendimiento: Excelente")
        elif nota_estudiante >= 80:
            print("Rendimiento: Muy bueno")
        elif nota_estudiante >= 70:
            print("Rendimiento: Bueno")
        else:
            print("Rendimiento: Debe mejorar")
    else:
        print(f"\nEl estudiante '{busqueda}' no está registrado.")

elif opcion == "2":
    promedio = sum(notas) / len(notas)

    print("\n--- Estadísticas del grupo ---")
    print(f"Promedio: {promedio:.1f}") # (1)!
    print(f"Nota más alta: {max(notas)}")
    print(f"Nota más baja: {min(notas)}")

nombres = ["Ana", "Luis", "María", "Carlos", "Sofía"]
notas   = [92, 78, 85, 65, 90]

print("=== Sistema de consulta de estudiantes ===")
print("1. Buscar estudiante")
print("2. Ver estadísticas del grupo")

opcion = input("\nElija una opción: ").strip()

if opcion == "1":
    busqueda = input("Digite el nombre del estudiante: ").strip().title()

    if busqueda in nombres:
        indice = nombres.index(busqueda)
        nota_estudiante = notas[indice]

        print(f"\nEstudiante: {nombres[indice]}")
        print(f"Nota: {nota_estudiante}")

        if nota_estudiante >= 90:
            print("Rendimiento: Excelente")
        elif nota_estudiante >= 80:
            print("Rendimiento: Muy bueno")
        elif nota_estudiante >= 70:
            print("Rendimiento: Bueno")
        else:
            print("Rendimiento: Debe mejorar")
    else:
        print(f"\nEl estudiante '{busqueda}' no está registrado.")

elif opcion == "2":
    promedio = sum(notas) / len(notas)

    print("\n--- Estadísticas del grupo ---")
    print(f"Promedio: {promedio:.1f}")
    print(f"Nota más alta: {max(notas)}")
    print(f"Nota más baja: {min(notas)}")

else:
    print("Opción inválida. Debe digitar 1 o 2.")

=== Sistema de consulta de estudiantes ===
1. Buscar estudiante
2. Ver estadísticas del grupo

Elija una opción: 1
Digite el nombre del estudiante: ana

Estudiante: Ana
Nota: 92
Rendimiento: Excelente

=== Sistema de consulta de estudiantes ===
1. Buscar estudiante
2. Ver estadísticas del grupo

Elija una opción: 1
Digite el nombre del estudiante: Pedro

El estudiante 'Pedro' no está registrado.

=== Sistema de consulta de estudiantes ===
1. Buscar estudiante
2. Ver estadísticas del grupo

Elija una opción: 2

--- Estadísticas del grupo ---
Promedio: 82.0
Nota más alta: 92
Nota más baja: 65

=== Sistema de consulta de estudiantes ===
1. Buscar estudiante
2. Ver estadísticas del grupo

Elija una opción: 5

Opción inválida. Debe digitar 1 o 2.