upd:

18.03.2024

Александр Попов

44.5 K

4

Строки в Python и функции для работы с ними

#типы данных

Строки в языке программирования Python — это объекты, которые состоят из последовательности символов.

Наравне с bool, int и другими типами данных, работа со строковым типом является неотъемлемой частью программирования, так как очень редко встречаются приложения, в которых не используется текст.

Вводная информация о строках

Как и во многих других языках программирования, в Python есть большая коллекция функций, операторов и методов, позволяющих работать со строковым типом.

Что представляют собой строки в Python

С точки зрения Питона, строка — это упорядоченная последовательность символов, которая предназначена для хранения информации в виде простого текста.

Поэтому тип данных string используется в случае, когда что-то нужно представить в текстовой форме.

Литералы строк

Литерал — способ создания объектов, в случае строк Питон предлагает несколько основных вариантов:

Если внутри строки необходимо расположить двойные кавычки, и сама строка была создана с помощью двойных кавычек, можно сделать следующее:

💡 Разницы между строками с одинарными и двойными кавычками нет — это одно и то же

Какие кавычки использовать — решать вам, соглашение PEP 8 не дает рекомендаций по использованию кавычек. Просто выберите один тип кавычек и придерживайтесь его. Однако если в стоке используются те же кавычки, что и в литерале строки, используйте разные типы кавычек — обратная косая черта в строке ухудшает читаемость кода.

Кодировка строк

В третьей версии языка программирования Python все строки представляют собой последовательность Unicode-символов.

В Python 3 кодировка по умолчанию исходного кода — UTF-8. Во второй версии по умолчанию использовалась ASCII. Если необходимо использовать другую кодировку, можно разместить специальное объявление на первой строке файла, к примеру:

Максимальная длина строки в Python

Максимальная длина строки зависит от платформы. Обычно это:

• 2**31 - 1 — для 32-битной платформы;
• 2**63 - 1 — для 64-битной платформы;

Константа maxsize, определенная в модуле sys :

Перенос строк

Перенос строки осуществляется с помощью символа \n :

Конкатенация строк

Одна из самых распространенных операций со строками — их объединение (конкатенация). Для этого используется знак +, в результате к концу первой строки будет дописана вторая:

При необходимости объединения строки с числом его предварительно нужно привести тоже к строке, используя функцию str() :

Сравнение строк

При сравнении нескольких строк рассматриваются отдельные символы и их регистр:

• цифра условно меньше, чем любая буква из алфавита;
• алфавитная буква в верхнем регистре меньше, чем буква в нижнем регистре;
• чем раньше буква в алфавите, тем она меньше;

При этом сравниваются по очереди первые символы, затем — 2-е и так далее.

Далеко не всегда желательной является зависимость от регистра, в таком случае можно привести обе строки к одному и тому же регистру. Для этого используются функции lower() — для приведения к нижнему и upper() — к верхнему:

Пустая строка Python

Объявить пустую строку можно следующими способами:

Как удалить строку в Python

Строки, как и некоторые другие типы данных в языке Python, являются неизменяемыми объектами. При задании нового значения строке просто создается новая, с заданным значением. Для удаления строки можно воспользоваться методом replace() , заменив ее на пустую строку:

Или перезаписать переменную пустой строкой:

Обращение по индексу

Для выбора определенного символа из строки можно воспользоваться обращением по индексу, записав его в квадратных скобках:

Индекс начинается с 0

В Python предусмотрена возможность получить доступ и по отрицательному индексу. В таком случае отсчет будет вестись от конца строки:

Форматирование строк

Часто возникает ситуация, когда необходимо создать строку, подставив в нее определенные значения, полученные во время выполнения программы. Подстановка данных в таком случае выполняется при помощи форматирования строк, сделать это можно несколькими способами.

Оператор %

Строки в Python обладают встроенной операцией, к которой можно получить доступ оператором %, что дает возможность очень просто делать форматирование. Самый простой пример — когда для подстановки нужен только один аргумент, значением будет он сам:

Если же для подстановки используется несколько аргументов, то значением будет кортеж со строками:

Как видно из предыдущего примера, зависимо от типа данных для подстановки и того, что требуется получить в итоге, пишется разный формат. Наиболее часто используются:

1. '%d', '%i', '%u — десятичное число;
2. '%c' — символ, точнее строка из одного символа или число – код символа;
3. '%r' — строка (литерал Python);
4. '%s' — строка.

Такой способ форматирования строк называет "старым" стилем, который в Python 3 был заменен на более удобные способы.

str.format()

В Python 3 появился более новый метод форматирования строк, который вскоре перенесли и в Python 2.7. Такой способ избавляет программиста от специального синтаксиса %-оператора. Делается все путем вызова .format() для строковой переменной. С помощью специального символа — фигурных скобок — указывается место для подстановки значения, каждая пара скобок указывает отдельное место для подстановки, значения могут быть разного типа:

💭 В Python 3 форматирование строк с использованием "нового стиля" является более предпочтительным по сравнению с использованием %-стиля, так как предоставляет более широкие возможности, не усложняя простые варианты использования.

f-строки (Python 3.6+)

В Python версии 3.6 появился новый метод форматирования строк — "f-строки", с его помощью можно использовать встроенные выражения внутри строк:

Такой способ форматирования очень мощный, так как дает возможность встраивать выражения:

Таким образом, форматирование с помощью f-строк напоминает использование метода format(), но более гибкое, быстрое и читабельное.

Стандартная библиотека Template Strings

Еще один способ форматирования строк, который появился еще с выходом Python версии 2.4, но так и не стал популярным — использование библиотеки Template Strings. Есть поддержка передачи значения по имени, используется $-синтаксис как в языке PHP:

Функции для работы со строками

Для работы со строками в Питоне предусмотрены специальные функции. Рассмотрим их:

Преобразование числового или другого типа к строке:

• str(n) — преобразование числового или другого типа к строке;
• len(s) — длина строки;
• chr(s) — получение символа по его коду ASCII;
• ord(s) — получение кода ASCII по символу.

Методы для работы со строками

Кроме функций, для работы со строками есть немало методов:

• find(s, start, end) — возвращает индекс первого вхождения подстроки в s или -1 при отсутствии. Поиск идет в границах от start до end;
• rfind(s, start, end) — аналогично, но возвращает индекс последнего вхождения;
• replace(s, new) — меняет последовательность символов s на новую подстроку new;
• split(x) — разбивает строку на подстроки при помощи выбранного разделителя x;
• join(x) — соединяет строки в одну при помощи выбранного разделителя x;
• strip(s) — убирает пробелы с обеих сторон;
• lstrip(s), rstrip(s) — убирает пробелы только слева или справа;
• lower() — перевод всех символов в нижний регистр;
• upper() — перевод всех символов в верхний регистр;
• capitalize() — перевод первой буквы в верхний регистр, остальных — в нижний.

👉 Примеры использования:

Преобразование из строки в другой тип

В Питоне строки можно преобразовывать в другие типы данных:

string → int

Функция int() преобразовывает целое число в десятичной системе, заданное как строка, в тип int:

При необходимости можно указывать систему счисления:

string → list

Самый простой способ преобразования строки в список строк — метод split():

При необходимости можно указывать разделитель:

string → bytes

Преобразование строкового типа в байтовый выполняется функцией encode() с указанием кодировки:

string → datetime

Строка в дату преобразовывается функцией strptime() из стандартного модуля datetime:

string → float

Для преобразования строки в число с плавающей точкой используется стандартная функция float:

string → dict

Создание словаря из строки возможно, если внутри нее данные в формате json. Для этого можно воспользоваться модулем json:

string → json

Конвертация объектов Python в объект json выполняется функцией dumps():

Best practices

Как разбить строку на символы

Разбиение строки на отдельные символы выполняется несколькими способами:

Как из строки выделить числа

Для извлечения чисел из строки можно воспользоваться методами строк:

Данный пример извлекает только целые положительные числа. Более универсальный вариант – регулярные выражения:

Как перевернуть строку

Существует несколько способов перевернуть строку, начиная от классического – запустить цикл в обратной последовательности, выбирая каждый символ с конца и вставляя его в новую строку, и заканчивая срезами – вариант только для Питона.

С помощью среза — самый быстрый способ:

Использование reversed() и str.join() :

Как удалить последний символ в строке

Как и в предыдущем случае – чтобы убрать последний символ наиболее простым и быстрым вариантом будет использование среза:

Как убрать пробелы из строки

В случае удаления пробелов со строки может быть два варианта:

1 Обрезать строку так, чтобы удалить с нее первый и последний пробел, такой вариант может пригодиться, когда пользователь случайно поставит пробел в конце введенного текста:

2 Удалить со строки все пробелы:

Работа со строками — неотъемлемая часть создания практически любого приложения, где используется текст, и язык программирования Python предоставляет широкие возможности работы с такими данными.