Строки в Python. Основные методы строк

Мы уже рассматривали строки как простой тип данных наряду с целыми и вещественными числами и знаем, что строка – это последовательность символов, заключенных в одинарные или двойные кавычки.

В Python нет символьного типа – типа данных, объектами которого являются одиночные символы. Однако язык позволяет рассматривать строки как объекты, состоящие из подстрок длинной в один и более символов. При этом, в отличие от списков, строки не принято относить к структурам данных. Видимо потому, что структуры данных состоят из более простых типов данных, а для строк в Python нет более простого (символьного) типа.

С другой стороны, строка, как и список, – это упорядоченная последовательность элементов. Следовательно, из нее можно извлекать отдельные символы и срезы.

>>> s = "Hello, World!"
>>> s[0]
'H'
>>> s[7:]
'World!'
>>> s[::2]
'Hlo ol!'

В последнем случае извлечение идет с шагом, равным двум, то есть извлекается каждый второй символ. Извлекать срезы с шагом также можно из списков.

Важным отличием от списков является неизменяемость строк в Python. Нельзя перезаписать какой-то отдельный символ или срез в строке:

>>> s[-1] = '.'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Интерпретатор сообщает, что объект типа str не поддерживает присвоение элементам.

Если требуется изменить строку, то можно создать новую из срезов старой:

>>> s = s[0:-1] + '.'
>>> s
'Hello, World.'

В примере берется срез из исходной строки, соединяется с другой строкой. Получается новая строка, которая присваивается переменной s. Ее старое значение при этом теряется.

Методы строк

В Python для строк есть множество методов. Посмотреть их можно по команде dir(str), получить информацию по каждому – help(str.имя_метода). Рассмотрим наиболее интересные из них.

Методы split и join

Метод split позволяет разбить строку по пробелам. В результате получается список слов. Если пользователь вводит в одной строке ряд слов или чисел, каждое из которых должно в программе обрабатываться отдельно, то без split не обойтись.

>>> s = input()
red blue orange white
>>> s
'red blue orange white'
>>> sl = s.split()
>>> sl
['red', 'blue', 'orange', 'white']
>>> s
'red blue orange white'

Список, возвращенный методом split(), мы могли бы присвоить той же переменной s, то есть s = s.split(). Тогда исходная строка была бы потеряна. Если она не нужна, то лучше не вводить дополнительную переменную.

Метод split() может принимать необязательный аргумент-строку, указывающей по какому символу или подстроке следует выполнить разделение:

>>> s.split('e')
['r', 'd blu', ' orang', ' whit', '']
>>> '40030023'.split('00')
['4', '3', '23']

Метод строк join выполняет обратное действие. Он формирует из списка строку. Поскольку это метод строки, то впереди ставится строка-разделитель, а в скобках — передается список:

>>> '-'.join(sl)
'red-blue-orange-white'

Если разделитель не нужен, то метод применяется к пустой строке:

>>> ''.join(sl)
'redblueorangewhite'

Методы find и replace

Данные методы строк работают с подстроками. Методы find ищет подстроку в строке и возвращает индекс первого элемента найденной подстроки. Если подстрока не найдена, то возвращает -1.

>>> s
'red blue orange white'
>>> s.find('blue')
4
>>> s.find('green')
-1

Поиск может производиться не во всей строке, а лишь на каком-то ее отрезке. В этом случае указывается первый и последний индексы отрезка. Если последний не указан, то ищется до конца строки:

>>> letters = 'ABCDACFDA'
>>> letters.find('A', 3)
4
>>> letters.find('DA', 0, 6)
3

Здесь мы ищем с третьего индекса и до конца, а также с первого и до шестого. Обратите внимания, что метод find() возвращает только первое вхождение. Так выражение letters.find('A', 3) последнюю букву 'A' не находит, так как 'A' ему уже встретилась под индексом 4.

Метод replace заменяет одну подстроку на другую:

>>> letters.replace('DA', 'NET')
'ABCNETCFNET'

Исходная строка, конечно, не меняется:

>>> letters
'ABCDACFDA'

Так что если результат надо сохранить, то его надо присвоить переменной:

>>> new_letters = letters.replace('DA', 'NET')
>>> new_letters
'ABCNETCFNET'

Метод format

Строковый метод format уже упоминался при рассмотрении вывода на экран с помощью функции print():

>>> print("This is a {0}. It's {1}.".format("ball", "red"))
This is a ball. It's red.

Однако к print он никакого отношения не имеет, а применяется к строкам. Лишь потом заново сформированная строка передается в функцию вывода.

Возможности format широкие, рассмотрим основные.

>>> size1 = "length - {}, width - {}, height - {}"
>>> size1.format(3, 6, 2.3)
'length - 3, width - 6, height - 2.3'

Если фигурные скобки исходной строки пусты, то подстановка аргументов идет согласно порядку их следования. Если в фигурных скобках строки указаны индексы аргументов, порядок подстановки может быть изменен:

>>> size2 = "height - {2}, length - {0}, width - {1}"
>>> size2.format(3, 6, 2.3)
'height - 2.3, length - 3, width - 6'

Кроме того, аргументы могут передаваться по слову-ключу:

>>> info = "This is a {subj}. It's {prop}."
>>> info.format(subj="table", prop="small")
"This is a table. It's small."

Пример форматирования вещественных чисел:

>>> "{1:.2f} {0:.3f}".format(3.33333, 10/6)
'1.67 3.333'

Практическая работа

1. Вводится строка, включающая строчные и прописные буквы. Требуется вывести ту же строку в одном регистре, который зависит от того, каких букв больше. При равном количестве преобразовать в нижний регистр. Например, вводится строка "HeLLo World", она должна быть преобразована в "hello world", потому что в исходной строке малых букв больше. В коде используйте цикл for, строковые методы upper() (преобразование к верхнему регистру) и lower() (преобразование к нижнему регистру), а также методы isupper() и islower(), проверяющие регистр строки или символа.

2. Строковый метод isdigit() проверяет, состоит ли строка только из цифр. Напишите программу, которая запрашивает с ввода два целых числа и выводит их сумму. В случае некорректного ввода программа не должна завершаться с ошибкой, а должна продолжать запрашивать числа. Обработчик исключений try-except использовать нельзя.

Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса