LibreOffice Con Python Para Cálculos Numéricos

8/18/2019 LibreOffice Con Python Para Cálculos Numéricos

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1. Introducción

Aunque LibreOffice Calc brinda la posibilidad de crear algoritmos básicos para tratar

con problemas de métodos numéricos (muy frecuentes en matemáticas e ingeniería),

el lenguaje de Macros (OOoBasic) en ocasiones brinda unas estructuras de datos muy

simples, que obligan a escribir mucho código para realizar tareas que en otros lenguajes

resultarían simples.

También se pueden usar los componentes de UNO (Universal Network Objects, objetos

de red universales) para acceder a las funciones de Calc directamente, pero suele ser

un proceso complejo y desalentador para quienes no tienen (y no les interesa tener)

profundos conocimientos de LibreOffice.

Lo ideal sería tener un lenguaje tan simple como OOoBasic pero que a la vez brinde

mayores posibilidades de expresión sin aumentar la complejidad. Pues bien, esta opción

existe, y consiste en usar python como lenguaje para programar las macros en LibreOffice

Calc.

Python es un lenguaje de programación con un conjunto de estructuras de datos mucho

más amplio y versátil que OOoBasic, pero cuya sintaxis es igual de fácil. Con python se

tiene la posibilidad de usar listas, conjuntos, diccionarios, clases,... dentro de las macros

de LibreOffice, ampliando considerablemente la potencia de estas herramientas. Además,se pueden usar los numerosos módulos estándar, que ahorrarán la escritura de mucho

código en algunos problemas de métodos numéricos.

Aunque su funcionalidad dentro de las macros de LibreOffice puede ser limitada (por

ahora), python puede facilitar enormemente el trabajo de cálculos numéricos en una hoja

de cálculo. La mejor alternativa sería usar python y OOoBasic en conjunto, con lo cual

se obtiene una funcionalidad completa.

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2. ¿Qué es LibreOffice?

LibreOffice es la mejor Suite Ofimática que el dinero no puede comprar.

Comparada con Microsoft Office, puede realizar el 95 % de las tareas que hace esta, másun 100000000 % de funciones que sólo se pueden realizar con LibreOffice. La razón de esto

es que LibreOffice es de código abierto, de manera que puedes cambiar la herramienta

como quieras y hasta donde quieras. El único límite es la imaginación. Si además usas

LibreOffice junto con GNU/Linux, puedes convertir a LibreOffice en el Dios de todas

las herramientas de oficina.

Concretamente, LibreOffice se describe como una suite de productividad moderna, fácil

de usar y de código abierto, para procesar texto, hojas de cálculo, presentaciones y más.

La utilidad de hojas de cálculo usada aquí se llama LibreOffice Calc en la versión 4.1.3.2.

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3. ¿Qué es GNU/Linux?

GNU/Linux es el mejor sistema operativo que el dinero no puede comprar.

Comparado con Microsoft Windows, es más rápido, no tiene virus, es multitarea y mul-tiusuario, no cobra por la licencia, no cobra por actualizaciones, no roba tu información

personal para enviarla a servidores remotos,... y más.

Comparado con Mac OS, es multitarea y multiusuario, no te deja en la ruina económica,

no te dice qué tipo de persona eres por usarlo (tú decides quién eres, por ejemplo una

persona auténtica),... y más, aunque se reconoce la superioridad de Mac OS sobre Mi-

crosoft Windows, ambos sistemas te cobran cifras astronómicas por darte mucho menos

de lo que GNU/Linux te daría a precios ridículamente bajos (Ojo: no confundir valor

con precio).

Concretamente, Linux es un sistema operativo: un conjunto de programas que le permi-

ten interactuar con su ordenador y ejecutar otros programas.

Un sistema operativo consiste en varios programas fundamentales que necesita el orde-

nador para poder comunicar y recibir instrucciones de los usuarios; tales como leer y

escribir datos en el disco duro, cintas, e impresoras; controlar el uso de la memoria; y

ejecutar otros programas. La parte más importante de un sistema operativo es el núcleo.

En un sistema GNU/Linux, Linux es el núcleo. El resto del sistema consiste en otros

programas, muchos de los cuales fueron escritos por o para el proyecto GNU.

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4. ¿Qué es Python?

Python es un lenguaje de programación multiparadigma (soporta programación orien-

tada a objetos, programación imperativa y programación funcional). Es un lenguaje

interpretado multiplataforma (se puede usar en Microsoft Windows, GNU/Linux, Unix

y MacOS) y de tipado dinámico.

El intérprete de Python viene pre-instalado en los sistemas tipo Unix (GNU/Linux y

MacOS). Para los que usan Microsoft Windows deben buscarlo en google.

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5. ¿Cómo usar python para escribir macros de

LibreOffice?

Una completa explicación de los principios conceptuales y técnicos del uso de python enLibreOffice puede encontrarse en internet. Sin embargo, el propósito del presente docu-

mento es mantener las cosas lo más simple posible, y por tanto se hará una explicación

del cómo (superficialmente) y se deja al lector la tarea de averiguar el qué y el por qué.

La explicación que se da aquí funciona para la plataforma GNU/Linux, de modo que es

preciso hacer algunas pequeñas modificaciones para que funcione para los usuarios de

Windows y MacOS.

Lo que se necesita esencialmente son cuatro elementos: 1) Una versión de LibreOffice

4.1 o Superior, 2) Una versión del intérprete de python 2.7 o Superior, 3) El paquete

python-uno y 4) El paquete libreoffice-script-provider-python. Estos paquetes se pueden

instalar fácilmente desde el gestor de software o el emulador de terminal.

Una vez instalados, los scripts de python se almacenarán en el directorio /usr/lib/libreof-

fice/share/Scripts/python (en caso de que no sea así, es preciso revisar la configuración

particular de libreoffice en su sistema). En este directorio se crearán los subdirectorios de

trabajo que sean necesarios (hay que tener privilegios de administrador para realizar este

tipo de tareas). En nuestro caso se creará el subdirectorio ’Matematicas’, para escribirlos scripts de ejemplo, para empezar se puede crear un fichero llamado ’Ejemplos.py’.

Se recomienda hacer una lectura rápida a la documentación de python y LibreOffice

para no quedar perdidos en los ejemplos, aunque si estas leyendo esto, seguramente ya

sabes de qué va el asunto.

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6. Algunos ejemplos explicativos

6.1. Obtener (get) una celda para manipular su valor

La función que captura una celda para obtener su valor u otorgarle otro es una de las más

básicas y esenciales, pues permitirá interactuar con la primera hoja del documento Calc

sobre el que estemos trabajando. En el fichero ’Ejemplos.py’ escribiremos esta función

de la siguiente manera:

Listing 1: Función CP

def CP(columna=0, f i l a =0):

e s c r i t o r i o = XSCRIPTCONTEXT. ge tD es kt op ( )O b je t o = e s c r i t o r i o . g e tC u rr e nt C om po ne n t ( )

H oj a = O b je t o . C u r r e n t C o n t r o l l e r . A c t i v e S h e e t

C e ld a = H oj a . g e t C e l l B y P o s i t i o n ( c o lu mn a , f i l a )

return Celda

6.2. Aplicar una función

La siguiente función se encarga de leer un número entero de una celda, asignarlo a la

variable x y retornar el resultado de aplicar f(x) = x^3+x+1

Listing 2: Función f

def f ( c o lu mn a =0 , f i l a = 0 ) :

x = i nt (CP(col umna , f i l a ) . V alue )

F = x^3+x+1

return F

6.3. Obtener el factorial de un número

La función lee el número entero de una celda y retorna su factorial.

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Listing 3: Funcion factorial

def f a c t o r i a l ( c olumna =0 , f i l a = 0) :


f a ct = 1

i f x > 0 :

f o r i in range ( 1 , x + 1 ):

f a c t ∗= ireturn f a c t

6.4. Números armónicos

La función escribe unos números, calcula los números armónicos H N =

N n=1

1

n, y com-

prueba la veracidad de los análisis matemáticos que establecen que H N ≈ ln (N ) +0,57721 para N grande.

Listing 4: Funcion armonico

def armonico ( ) :

import math

#O b t ie n e l o s d at os i n i c i a l e s

d at os = [ 1 , 1 00 , 1 00 0 , 1 00 00 , 1 00 0 00 0 ]#O b t i e n e l o s n um er os a r mo n ic o s

a r m o n i co s = [ ]

f o r dato in datos :

n h = 0

f o r i in range ( 1 , d a to + 1) :

nh += 1/ i

armon icos . append( nh)

#O bt i en e l o s d a t o s d e c om pa ra ci on

d_comparacion = [ ]


d_comparacion . append( math. l og ( dato )+0. 5772 1)

#E s cr i be l a i nf or ma ci on en l a h oj a de c a l c u l o

# −E s c r ib i r d at os i n i c i a l e s f i l a = 0

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col umna = 0

CP( c olu mna , f i l a ) . S t r i n g = "N"

f i l a += 1


CP( c o lu mn a , f i l a ) . V al ue = d a t of i l a += 1

# −E s c r i b i r n um er os a r mo n ic o s f i l a = 0

col umna = 1

CP(col umna , f i l a ) . St ri ng = "H_N"

f i l a += 1

f o r nh in armon icos :

CP(col umna , f i l a ) . V alue = nhf i l a += 1

# −E s c r i b i r v a l o r d e c om pa ra ci on f i l a = 0

col umna = 2

CP( c o lu mn a , f i l a ) . S t r i n g = " Ln (N) + 0 , 5 7 72 1 "

f i l a += 1

f o r d_c in d_comparacion :

CP(col umna , f i l a ) . V alue = d_c

f i l a += 1

6.5. Una función a trozos

La función recibe unos valores procedentes de dos celdas y calcula la siguiente expresión:

T (a, x) =

a ln (x) si x > 0

cosa

x

+ sin

a

x

+ ex si x


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a = CP(col _a , f i l _ a ) . V alue

x = CP(col_ x , f i l _ x ) . V alue

Resul tado = N one

i f x > 0 :

R e s u l t a d o = a ∗ math. log ( x)e l i f x < 0 :

Resu ltad o = math. cos ( a/x)+math. si n ( a/x)+math. exp( x)

e l s e :

R e s u l t a d o = 0

return R e s u l t a d o

6.6. Estadísticas básicas

La función genera unos valores de prueba, calcula algunos datos estadísticos básicos y

luego escribe la información en la hoja de cálculo.

Listing 6: Funcion estadistica

def e s t a d i s t i c a ( ) :

import random

import math

#Gen er ar 20 v a l o r e s d e p ru eb a

v a l o r e s = [ ]

f o r i in range ( 2 0 ) :

v a l o re s . append( random. uni form (0 , 1 00 ))

#E s t a d i s t i c a s b a s i ca s

# −Maximomaximo = max( v a l o r e s )

# −Minimo

minimo = min( v a l o r e s )# −Promediopromedi o = sum( v a l o r e s ) / len ( v a l o r e s )

# −Varianza v l r _ v = 0

f o r v a l o r in v a l o r e s :

vlr_v += math. pow( ( v a l o r − promedi o ) , 2)

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v a ri a nz a = v lr _v / ( len ( v a l o r e s ) − 1)# −D e sv i a ci o n e s t a nd a r desv _ est = math . sq rt ( v ar i an za )

#

#ESCRIBIR LA INFORMACION

#

# −E s c r i b i r v a l o r e s de p ru eb a f i l a = 0

col umna = 0

CP( c o lu mn a , f i l a ) . S t r i n g = " X_i "

f i l a += 1

f o r dato in v a l o r e s :

CP( c o lu mn a , f i l a ) . V al ue = d a t of i l a += 1

# −E s c r ib i r e s t a d i s t i c a s b a s i c a s CP(2 , 2 ). Stri ng = "Maximo : "

CP( 3 ,2 ) . Value = maximo

CP(2 , 3) . St ri ng = "Minimo : "

CP( 3 ,3 ) . Value = minimo

CP(2 , 4 ). St ri ng = " Promedio : "

CP(3 , 4 ). V alue = promedi o

CP(2 , 5 ). Stri ng = " V ari anza : "

CP ( 3 , 5 ) . V al ue = v a r i a n z a

CP ( 2 , 6 ) . S t r i n g = " D es . E s t a n da r : "

CP(3 , 6 ). V alue = desv _ est

6.7. Algunas funciones interesantes presentes en el módulo math

de python

factorial(x): Devuelve el factorial de x

gamma(x): Devuelve la función gamma de x

hypot(x,y): Devuelve la distancia euclidiana (√

x2 + y2)

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e: Número e (2.718281828459045)

pi: Número π ( 3.141592653589793)

6.8. Otros módulos de python

Algunos módulos adicionales de python son:

python-simpy: Lenguaje de simulación de eventos discretos basados en procesos

pytho-glpk: Interfaz para resolver problemas de programación lineal a gran escala

python-numpy: Herramienta para operar con vectores n-dimensionales

python-sympy: CAS(Computer Algebra System) para python

python-patsy: Libreria para describir modelos estadísticos

Con estos y otros módulos, puedes convertir a tus macros de LibreOffice en unas herra-

mientas muy potentes y prácticamente ilimitadas.

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7. Conclusiones

Es posible escribir macros en LibreOffice con el lenguaje python, de una manera

igual de sencilla y agradable que OOoBasic, pero con toda la potencia y versatilidad

de un lenguaje de programación profesional.

Las macros escritas en python pueden extender enormemente la capacidad de las

hojas de cálculo de LibreOffice.

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Referencias

[1] Wikipedia: La enciclopedia libre. GNU/Linux.

http://es.wikipedia.org/wiki/GNU/Linux?oldid=78087514. Fecha de acceso: 11 nov

2014.

[2] Wikipedia: La enciclopedia libre. Software libre.

http://es.wikipedia.org/wiki/Software_libre?oldid=78063707. Fecha de acceso:

mié 12 nov 2014.

[3] Wikipedia: La enciclopedia libre. Python. http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=75999492.

Fecha de acceso: vie 15 ago 2014.

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A. Script de cálculos matemáticos

Aquí se anexa el script completo con todos los ejemplos.

Listing 7: Ejemplo - Calculos matematicos

import uno

def CP(columna=0, f i l a =0):

e s c r i t o r i o = XSCRIPTCONTEXT. ge tD es kt op ( )

O b je t o = e s c r i t o r i o . g e tC u rr e nt C om po ne n t ( )

H oj a = O b je t o . C u r r e n t C o n t r o l l e r . A c t i v e S h e e t

C e ld a = H oj a . g e t C e l l B y P o s i t i o n ( c o lu mn a , f i l a )

return Celda

def f ( c o lu mn a =0 , f i l a = 0 ) :


F = x^3+x+1

return F

def f a c t o r i a l ( c olumna =0 , f i l a = 0) :


f a ct = 1

i f x > 0 :

f o r i in range ( 1 , x + 1 ):

f a c t ∗= ireturn f a c t

def armonico ( ) :

import math

#O b t ie n e l o s d at os i n i c i a l e s d at os = [ 1 , 1 00 , 1 00 0 , 1 00 00 , 1 00 0 00 0 ]

#O b t i e n e l o s n um er os a r mo n ic o s

a r m o n i co s = [ ]


n h = 0

f o r i in range ( 1 , d a to + 1) :

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nh += 1/ i

armon icos . append( nh)

#O bt i en e l o s d a t o s d e c om pa ra ci on

d_comparacion = [ ]

f o r dato in datos :d_comparacion . append( math. l og ( dato )+0. 5772 1)

#E s cr i be l a i nf or ma ci on en l a h oj a de c a l c u l o

# −E s c r ib i r d at os i n i c i a l e s f i l a = 0

col umna = 0

CP( c olu mna , f i l a ) . S t r i n g = "N"

f i l a += 1

f o r dato in datos :CP( c o lu mn a , f i l a ) . V al ue = d a t o

f i l a += 1

# −E s c r i b i r n um er os a r mo n ic o s f i l a = 0

col umna = 1

CP(col umna , f i l a ) . St ri ng = "H_N"

f i l a += 1

f o r nh in armon icos :

CP(col umna , f i l a ) . V alue = nh

f i l a += 1

# −E s c r i b i r v a l o r d e c om pa ra ci on f i l a = 0

col umna = 2

CP( c o lu mn a , f i l a ) . S t r i n g = " Ln (N) + 0 , 5 7 72 1 "

f i l a += 1

f o r d_c in d_comparacion :

CP(col umna , f i l a ) . V alue = d_c

f i l a += 1

def T( c o l_ a =0 , f i l _ a =0 , c ol _x =0 , f i l _ x = 1 ):

import math

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a = CP(col _a , f i l _ a ) . V alue

x = CP(col_ x , f i l _ x ) . V alue

Resul tado = N one

i f x > 0 :

R e s u l t a d o = a ∗ math. log ( x)e l i f x < 0 :

Resu ltad o = math. cos ( a/x)+math. si n ( a/x)+math. exp( x)

e l s e :

R e s u l t a d o = 0

return R e s u l t a d o

def e s t a d i s t i c a ( ) :

import randomimport math

#Gen er ar 20 v a l o r e s d e p ru eb a

v a l o r e s = [ ]

f o r i in range ( 2 0 ) :

v a l o re s . append( random. uni form (0 , 1 00 ))

#E s t a d i s t i c a s b a s i ca s

# −Maximomaximo = max( v a l o r e s )

# −Minimominimo = min( v a l o r e s )

# −Promediopromedi o = sum( v a l o r e s ) / len ( v a l o r e s )

# −Varianza v l r _ v = 0

f o r v a l o r in v a l o r e s :

vlr_v += math. pow( ( v a l o r

− promedi o ) , 2)

v a ri a nz a = v lr _v / ( len ( v a l o r e s ) − 1)# −D e sv i a ci o n e s t a nd a r desv _ est = math . sq rt ( v ar i an za )

#

#ESCRIBIR LA INFORMACION

#

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# −E s c r i b i r v a l o r e s de p ru eb a f i l a = 0

col umna = 0

CP( c o lu mn a , f i l a ) . S t r i n g = " X_i "

f i l a += 1f o r dato in v a l o r e s :

CP( c o lu mn a , f i l a ) . V al ue = d a t o

f i l a += 1

# −E s c r ib i r e s t a d i s t i c a s b a s i c a s CP(2 , 2 ). Stri ng = "Maximo : "

CP( 3 ,2 ) . Value = maximo

CP(2 , 3) . St ri ng = "Minimo : "

CP( 3 ,3 ) . Value = minimoCP(2 , 4 ). St ri ng = " Promedio : "

CP(3 , 4 ). V alue = promedi o

CP(2 , 5 ). Stri ng = " V ari anza : "

CP ( 3 , 5 ) . V al ue = v a r i a n z a

CP ( 2 , 6 ) . S t r i n g = " D es . E s t a n da r : "

CP(3 , 6 ). V alue = desv _ est

g _ ex p or t ed S cr i pt s = f , f a c t o r i a l , a rmo nico , T, e s t a d i s t i c a ,

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