Работа со строками

Операции со строками

Строки можно объединять, или конкатенировать, с помощью оператора +:

begin = "ex"
end = "ample"
word = begin+end
print(word)

Оператор * также можно использовать со строкой, если другой операнд является целым числом. Тогда строковый операнд повторяется столько раз, сколько указано этим целым числом. Например, это сработает:

word = "banana"
print(word*3)

Используя операции со строками вместе с циклом, можно написать программу, которая рисует пирамиду:

n = 10 # number of layers in the pyramid
row = "*"

while n > 0:
    print(" " * n + row)
    row += "**"
    n -= 1

Она выводит следующее:

          *
         ***
        *****
       *******
      *********
     ***********
    *************
   ***************
  *****************
 *******************

Команда print внутри цикла выводит строку, которая начинается с n пробелов, а затем содержит то, что сохранено в переменной row. После этого к концу переменной row добавляются две звездочки, а значение переменной n уменьшается на 1.

Длина и индекс строки

Функция len возвращает количество символов в строке, и это всегда целочисленное значение. Например, len("hey") возвращает 3, потому что в строке hey три символа.

Следующая программа спрашивает у пользователя строку, а затем выводит ее "подчеркнутой". Программа выводит вторую строку с таким количеством символов -, какова длина введенной строки:

input_string = input("Please type in a string: ")
print(input_string)
print("-"*len(input_string))

Hi there!
---------

Длина строки включает все символы в строке, включая пробельные символы. Например, длина строки bye bye равна 7.

Так как строки по сути являются последовательностями символов, из строки можно получить и любой отдельный символ. Оператор [] находит символ с индексом, указанным внутри скобок.

Индекс означает позицию в строке, начиная с нуля. Первый символ строки имеет индекс 0, второй символ - индекс 1, и так далее.

Например, эта программа

input_string = input("Please type in a string: ")
print(input_string[0])
print(input_string[1])
print(input_string[3])

вывела бы:

Поскольку первый символ строки имеет индекс 0, последний символ имеет индекс длина - 1. Следующая программа выводит первый и последний символы строки:

input_string = input("Please type in a string: ")
print("First character: " + input_string[0])
print("Last character: " + input_string[len(input_string) - 1])

Следующая программа проходит циклом по всем символам строки от первого до последнего:

input_string = input("Please type in a string: ")
index = 0
while index < len(input_string):
    print(input_string[index])
    index += 1

Также можно использовать отрицательную индексацию, чтобы обращаться к символам, считая от конца строки. Последний символ строки находится по индексу -1, предпоследний - по индексу -2, и так далее. Можно считать input_string[-1] сокращением для input_string[len(input_string) - 1].

Пример выше можно упростить с помощью отрицательной индексации:

input_string = input("Please type in a string: ")
print("First character: " + input_string[0])
print("Last character: " + input_string[-1])

IndexError: string index out of range

Если вы пробовали приведенные выше примеры самостоятельно, возможно, вы уже встречали сообщение об ошибке IndexError: string index out of range. Эта ошибка появляется, если вы пытаетесь обратиться к индексу, которого нет в строке.

input_string = input("Please type in a string: ")
print("The tenth character: " + input_string[9])

Иногда ошибка индексации вызвана багом в коде. Например, довольно часто индексируют слишком далеко при попытке обратиться к последнему символу строки:

input_string = input("Please type in a string: ")
print("Last character: " + input_string[len(input_string)])

Поскольку индексация строк начинается с нуля, последний символ находится по индексу len(input_string) - 1, а не по индексу len(input_string).

Есть ситуации, где программа должна быть готова к ошибкам, вызванным вводом пользователя:

input_string = input("Please type in a string: ")
if len(input_string) > 0:
    print("First character: " + input_string[0])
else:
    print("The input string is empty. There is no first character.")

В примере выше, если бы программист не добавил проверку длины введенной строки, строка длиной ноль вызвала бы ошибку. Строку длиной ноль также называют пустой строкой; здесь она получается, если просто нажать Enter в приглашении ввода.

Подстроки и срезы

Подстрока строки - это последовательность символов, которая образует часть строки. Например, строка example содержит подстроки exam, amp и ple, среди прочих. В программировании на Python процесс выбора подстрок обычно называется slicing, а подстроку часто называют slice строки. Эти два термина часто можно использовать взаимозаменяемо.

Если вы знаете начальный и конечный индексы среза, который хотите извлечь, это можно сделать с помощью записи [a:b]. Это означает, что срез начинается с индекса a и заканчивается последним символом перед индексом b, то есть включает первый, но исключает последний. Индексы можно представить как линии-разделители, проведенные слева от индексируемого символа, как показано на изображении ниже:

Рассмотрим несколько срезанных строк подробнее:

input_string = "presumptious"

print(input_string[0:3])
print(input_string[4:10])

# if the beginning index is left out, it defaults to 0
print(input_string[:3])

# if the end index is left out, it defaults to the length of the string
print(input_string[4:])

Поиск подстрок

Оператор in может сказать нам, содержит ли строка определенную подстроку. Булево выражение a in b истинно, если b содержит подстроку a.

Например, этот фрагмент кода

input_string = "test"

print("t" in input_string)
print("x" in input_string)
print("es" in input_string)
print("ets" in input_string)

выводит следующее:

Программа ниже позволяет пользователю искать подстроки внутри строки, зашитой в программу:

input_string = "perpendicular"

while True:
    substring = input("What are you looking for? ")
    if substring in input_string:
        print("Found it")
    else:
        print("Not found")

Оператор in возвращает булево значение, поэтому он скажет только, существует ли подстрока в строке, но не поможет выяснить, где именно она находится. Для этой цели можно использовать строковый метод Python find. Он принимает искомую подстроку как аргумент и возвращает либо первый индекс, где она найдена, либо -1, если подстрока не найдена внутри строки.

Изображение ниже показывает, как он используется:

Несколько примеров использования find:

input_string = "test"

print(input_string.find("t"))
print(input_string.find("x"))
print(input_string.find("es"))
print(input_string.find("ets"))

Пример поиска подстроки выше, реализованный с помощью find:

input_string = "perpendicular"

while True:
    substring = input("What are you looking for? ")
    index = input_string.find(substring)
    if index >= 0:
        print(f"Found it at the index {index}")
    else:
        print("Not found")

Текущие баллы можно посмотреть в синем индикаторе в правом нижнем углу страницы.