Строки в питоне

В языке Python 3 строки — это строки последовательности юникодных символов. Для обозначения конкретной строки в программе можно использовать одну из четырёх возможных конструкций:

a = 'В этой строке можно использовать символ ", а обычную кавычку нужно экранировать'
b = "Здесь можно писать ', но \" нужно экранировать: \" "
с = '''Строка на
несколько строк (можно писать ' и " свободно)'''
d = """То же самое, только кавычки другие \
нужно использовать \, чтобы экранировать конец строки"""

Строка считывается со стандартного ввода функцией input(). Напомним, что для двух строк определа операция сложения (конкатенации), также определена операция умножения строки на число.

Строка состоит из последовательности символов. Узнать количество символов (длину строки) можно при помощи функции len:

>>> S = 'Hello'
>>> print(len(S))
5

Срезы (slices)

Срез (slice) — извлечение из данной строки одного символа или некоторого фрагмента подстроки или подпоследовательности.

Есть три формы срезов. Самая простая форма среза: взятие одного символа строки, а именно, S[i] — это срез, состоящий из одного символа, который имеет номер i, при этом считая, что нумерация начинается с числа 0. То есть если S='Hello', то S[0]=='H', S[1]=='e', S[2]=='l', S[3]=='l', S[4]=='o'.

Номера символов в строке (а также в других структурах данных: списках, кортежах) называются индексом.

Если указать отрицательное значение индекса, то номер будет отсчитываться с конца, начиная с номера -1. То есть S[-1]=='o', S[-2]=='l', S[-3]=='l', S[-4]=='e', S[-5]=='H'.

Или в виде таблицы:

Если же номер символа в срезе строки S больше либо равен len(S), или меньше, чем -len(S), то при обращении к этому символу строки произойдет ошибка IndexError: string index out of range.

Срез с двумя параметрами: S[a:b] возвращает подстроку из b-a символов, начиная с символа c индексом a, то есть до символа с индексом b, не включая его. Например, S[1:4]=='ell', то же самое получится если написать S[-4:-1]. Можно использовать как положительные, так и отрицательные индексы в одном срезе, например, S[1:-1] — это строка без первого и последнего символа (срез начинается с символа с индексом 1 и заканчиватеся индексом -1, не включая его).

При использовании такой формы среза ошибки IndexError никогда не возникает. Например, срез S[1:5] вернет строку 'ello', таким же будет результат, если сделать второй индекс очень большим, например, S[1:100] (если в строке не более 100 символов).

Если опустить второй параметр (но поставить двоеточие), то срез берется до конца строки. Например, чтобы удалить из строки первый символ (его индекс равен 0, то есть взять срез, начиная с символа с индексом 1), то можно взять срез S[1:], аналогично если опустиить первый параметр, то срез берется от начала строки. То есть удалить из строки последний символ можно при помощи среза S[:-1]. Срез S[:] совпадает с самой строкой S.

Если задать срез с тремя параметрами S[a:b:d], то третий параметр задает шаг, как в случае с функцией range, то есть будут взяты символы с индексами a, a+d, a+2*d и т.д. При задании значения третьего параметра, равному 2, в срез попадет кажый второй символ, а если взять значение среза, равное -1, то символы будут идти в обратном порядке.

Методы строк

Метод — это функция, применяемая к объекту, в данном случае — к строке. Метод вызывается в виде Имя_объекта.Имя_метода(параметры). Например, S.find("e") — это применение к строке S метода find с одним параметром "e".

Метод find и rfind

Метод find находит в данной строке (к которой применяется метод) данную подстроку (которая передается в качестве параметра). Функция возвращает индекс первого вхождения искомой подстроки. Если же подстрока не найдена, то метод возвращает значение -1. Например:

>>> S = 'Hello'
>>> print(S.find('e'))
1
>>> print(S.find('ll'))
2
>>> print(S.find('L'))
-1

Аналогично, метод rfind возвращает индекс последнего вхождения данной строки («поиск справа»).

>>> S = 'Hello'
>>> print(S.find('l'))
2
>>> print(S.rfind('l'))
3

Если вызвать метод find с тремя параметрами S.find(T, a, b), то поиск будет осуществляться в срезе S[a:b]. Если указать только два параметра S.find(T, a), то поиск будет осуществляться в срезе S[a:], то есть начиная с символа с индексом a и до конца строки. Метод S.find(T, a, b) возращает индекс в строке S, а не индекс относительно начала среза.

Метод replace

Метод replace заменяет все вхождения одной строки на другую. Формат: S.replace(old, new) — заменить в строке S все вхождения подстроки old на подстроку new. Пример:

>>> 'Hello'.replace('l', 'L')
'HeLLo'

Если методу replace задать еще один параметр: S.replace(old, new, count), то заменены будут не все вхождения, а только не больше, чем первые count из них.

>>> 'Abrakadabra'.replace('a', 'A', 2)
'AbrAkAdabra'

Метод count

Подсчитывает количество вхождений одной строки в другую строку. Простейшая форма вызова S.count(T) возвращает число вхождений строки T внутри строки S. При этом подсчитываются только непересекающиеся вхождения, например:

>>> 'Abracadabra'.count('a')
4
>>> ('a' * 100000).count('aa')
50000

При указании трех параметров S.count(T, a, b), будет выполнен подсчет числа вхождений строки T в срез S[a:b].

Методы startswith и endswith, проверка наличия подстроки

В тех случаях, когда нужно проверить, что строка начинается или заканчивается некоторой подстрокой, то вместо срезов принято использовать методы startswith и endswith:

>>> 'Abracadabra'.startswith('Ab')
True
>>> 'Abracadabra'.endswith('BRA')
False

Для проверки наличия подстроки кроме метода find можно использовать простую конструкцию:

>>> 'acad' in 'Abracadabra'
True

Упражнения

Другие методы строк

>>> 'привет, МИР!'.capitalize()
'Привет, мир!'

>>> 'Странная ФУНКция'.lower()
'странная функция'

>>> 'Странная ФУНКция'.swapcase()
'сТРАННАЯ функЦИЯ'

>>> 'Странная ФУНКция'.title()
'Странная Функция'

>>> 'Странная ФУНКция'.upper()
'СТРАННАЯ ФУНКЦИЯ'

>>> 'xxx'.center(7)
'  xxx  '

>>> 'xxx'.ljust(7)
'xxx    '
>>> 'xxx'.rjust(7)
'    xxx'

>>> '123'.zfill(5)
'00123'

>>> ' foo bo zooo   '.strip()
'foo bo zooo'
>>> '( ни за что!:-))'.strip('()-: ')
'ни за что!'

>>> 'Wy7'.isalnum()
True

>>> 'Wy7'.isalpha()
False

>>> '12313'.isdigit()
True

>>> 'привет, мир'.islower()
True

>>> ' \n\t\r'.isspace()
True

>>> 'ПРИВЕТ, МИР'.isupper()
True

>>> ', '.join(('кот', 'пёс', 'ёж'))
'кот, пёс, ёж'

>>> 'пёт  кот     слон'.split()
['пёт', 'кот', 'слон']
>>> 'foo, boo, zoo'.split(', ')
['foo', 'boo', 'zoo']

>>> """И днём, и ночью
Кот учёный...""".splitlines()
['И днём, и ночью', 'Кот учёный...']

>>> 'fooboozoo'.partition('boo')
('foo', 'boo', 'zoo')

>>> trans = str.maketrans('бгл', 'bgl')

>>> 'благодать'.translate(trans)
'blаgодать'

Кроме того, в модуле string можно найти ряд полезных констант:

string.ascii_letters   = abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
string.ascii_lowercase = abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
string.ascii_uppercase = ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
string.digits          = 0123456789
string.hexdigits       = 0123456789abcdefABCDEF
string.octdigits       = 01234567
string.punctuation     = !"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{|}~
string.printable       = 0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCD...
string.whitespace      = " \t..."

Форматирование строк. Метод format

Иногда (а точнее, довольно часто) возникают ситуации, когда нужно сделать строку, подставив в неё некоторые данные, полученные в процессе выполнения программы (пользовательский ввод, данные из файлов и т. д.). В этом случае для подстановки этих значений можно использовать строковый метод format. При этом в шаблоне в места подстановок нужно поставить якори вида {}, а в параметры format передать ровно необходимое количество значений. Однако возможностей у format гораздо больше: кроме непосредственной подстановки в строку возможно применение форматирования в выводимым данным. Полный список возможностей можно получить непосредственно в документации, а здесь будет список разумных примеров использования этого метода:

>>> '{}, {}, {}'.format('a', 'b', 'c')
'a, b, c'
>>> '{0}, {1}, {2}'.format('a', 'b', 'c')  # Можно явно указать индексы
'a, b, c'
>>> '{2}, {1}, {0}'.format('a', 'b', 'c')  # Если индексы указаны явно, то они могут идти в любом порядке
'c, b, a'
>>> '{0}{1}{0}'.format('abra', 'cad')  # И даже повторяться
'abracadabra'
>>> 'Coordinates: {lat}, {lon}'.format(lat='37.24N', lon='-115.81W')  # Можно вместо индексов явно указывать имена
'Coordinates: 37.24N, -115.81W'

# Выравнивания
>>> '{:<30}'.format('left aligned')
'left aligned                  '
>>> '{:>30}'.format('right aligned')
'                 right aligned'
>>> '{:^30}'.format('centered')
'           centered           '
>>> '{:*^30}'.format('centered')  # Используем * для заполнения
'***********centered***********'

# Особый вывод действительных чисел
>>> '{:+f}; {:+f}'.format(3.14, -3.14)  # Всегда показывать знак
'+3.140000; -3.140000'
>>> '{: f}; {: f}'.format(3.14, -3.14)  # Или выводить пробел, если знака плюса нет
' 3.140000; -3.140000'
>>> '{:0.2f}; {:0.3f}; {:8.3f}'.format(3.14, -3.14, 179e-4)  # Можно выводить фиксированное кол-во значащих цифр
'3.14; -3.140;    0.018'

# Вывод в двоичной, восьмеричной или шестнадцатиричной системе счисления
>>> "int: {0:d};  hex: {0:x};  oct: {0:o};  bin: {0:b}".format(42)
'int: 42;  hex: 2a;  oct: 52;  bin: 101010'
>>> "int: {0:d};  hex: {0:#x};  oct: {0:#o};  bin: {0:#b}".format(42)  # С префиксом 0x, 0o, 0b
'int: 42;  hex: 0x2a;  oct: 0o52;  bin: 0b101010'

f-строки

Начиная с Python 3.6 появился ещё один способ получения строк, в которые вставлены значения некоторых переменных. Кроме того, что этот способ очень хорошо читается, он ещё и самый быстрый. Начнём с примера:

>>> x = 10
>>> y = 5
>>> print(f"{x} x {y} / 2 = {x * y / 2}")
>>> 10 x 5 / 2 = 25.0

>>> planets = ["Меркурий", "Венера", "Земля", "Марс"]
>>> print(f"Мы живём не планете {planets[2]}")
>>> Мы живём не планете Земля

Задачи на форматирование строк