Разберем самые полезные методы работы с текстовыми данными: узнаем, как искать, заменять и подсчитывать символы, конвертировать регистр и определять, из каких элементов состоят строки. В конце статьи – 10 задач для тренировки.

← Часть 3 🐍 Самоучитель по Python для начинающих. Часть 3. Типы данных: преобразование и базовые операции

Текстовые переменные str в Питоне

Строковый тип str в Python используют для работы с любыми текстовыми данными. Python автоматически определяет тип str по кавычкам – одинарным или двойным:

         >>> stroka = 'Python' >>> type(stroka) <class 'str'> >>> stroka2 = "code" >>> type(stroka2) <class 'str'>      

Для решения многих задач строковую переменную нужно объявить заранее, до начала исполнения основной части программы. Создать пустую переменную str просто:

         stroka = ''     

Или:

         stroka2 = ""     

Если в самой строке нужно использовать кавычки – например, для названия книги – то один вид кавычек используют для строки, второй – для выделения названия:

         >>> print("'Самоучитель Python' - возможно, лучший справочник по Питону.") 'Самоучитель Python' - возможно, лучший справочник по Питону. >>> print('"Самоучитель Python" - возможно, лучший справочник по Питону.') "Самоучитель Python" - возможно, лучший справочник по Питону.      

Использование одного и того же вида кавычек внутри и снаружи строки вызовет ошибку:

         >>> print(""Самоучитель Python" - возможно, лучший справочник по Питону.")   File "<pyshell>", line 1     print(""Самоучитель Python" - возможно, лучший справочник по Питону.")                       ^ SyntaxError: invalid syntax      

Кроме двойных " и одинарных кавычек ', в Python используются и тройные ''' – в них заключают текст, состоящий из нескольких строк, или программный код:

         >>> print('''В тройные кавычки заключают многострочный текст. Программный код также можно выделить тройными кавычками.''') В тройные кавычки заключают многострочный текст. Программный код также можно выделить тройными кавычками.      

Длина строки len в Python

Для определения длины строки используется встроенная функция len(). Она подсчитывает общее количество символов в строке, включая пробелы:

         >>> stroka = 'python' >>> print(len(stroka)) 6 >>> stroka1 = ' ' >>> print(len(stroka1)) 1      

Преобразование других типов данных в строку

Целые и вещественные числа преобразуются в строки одинаково:

         >>> number1 = 55 >>> number2 = 55.5 >>> stroka1 = str(number1) >>> stroka2 = str(number2) >>> print(type(stroka1)) <class 'str'> >>> print(type(stroka2)) <class 'str'>      

Решение многих задач значительно упрощается, если работать с числами в строковом формате. Особенно это касается заданий, где нужно разделять числа на разряды – сотни, десятки и единицы.

Сложение и умножение строк

Как уже упоминалось в предыдущей главе, строки можно складывать – эта операция также известна как конкатенация:

         >>> str1 = 'Python' >>> str2 = ' - ' >>> str3 = 'самый гибкий язык программирования' >>> print(str1 + str2 + str3) Python - самый гибкий язык программирования      

При необходимости строку можно умножить на целое число – эта операция называется репликацией:

         >>> stroka = '*** ' >>> print(stroka * 5) *** *** *** *** ***      

Подстроки

Подстрокой называется фрагмент определенной строки. Например, ‘abra’ является подстрокой ‘abrakadabra’. Чтобы определить, входит ли какая-то определенная подстрока в строку, используют оператор in:

         >>> stroka = 'abrakadabra' >>> print('abra' in stroka) True >>> print('zebra' in stroka) False      

Индексация строк в Python

Для обращения к определенному символу строки используют индекс – порядковый номер элемента. Python поддерживает два типа индексации – положительную, при которой отсчет элементов начинается с 0 и с начала строки, и отрицательную, при которой отсчет начинается с -1 и с конца:

Положительные индексы	0	1	2	3	4	5	6
Пример строки	P	r	o	g	l	i	b
Отрицательные индексы	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1

Чтобы получить определенный элемент строки, нужно указать его индекс в квадратных скобках:

         >>> stroka = 'программирование' >>> print(stroka[7]) м >>> print(stroka[-1]) е      

Срезы строк в Python

Индексы позволяют работать с отдельными элементами строк. Для работы с подстроками используют срезы, в которых задается нужный диапазон:

         >>> stroka = 'программирование' >>> print(stroka[7:10]) мир      

Диапазон среза [a:b] начинается с первого указанного элемента а включительно, и заканчивается на последнем, не включая b в результат:

         >>> stroka = 'программa' >>> print(stroka[3:8]) грамм     

Если не указать первый элемент диапазона [:b], срез будет выполнен с начала строки до позиции второго элемента b:

         >>> stroka = 'программa' >>> print(stroka[:4]) прог      

В случае отсутствия второго элемента [a:] срез будет сделан с позиции первого символа и до конца строки:

         >>> stroka = 'программa' >>> print(stroka[3:]) граммa      

Если не указана ни стартовая, ни финальная позиция среза, он будет равен исходной строке:

         >>> stroka = 'позиции не заданы' >>> print(stroka[:]) позиции не заданы      

Шаг среза

Помимо диапазона, можно задавать шаг среза. В приведенном ниже примере выбирается символ из стартовой позиции среза, а затем каждая 3-я буква из диапазона:

         >>> stroka = 'Python лучше всего подходит для новичков.' >>> print(stroka[1:15:3]) yoлшв      

Шаг может быть отрицательным – в этом случае символы будут выбираться, начиная с конца строки:

         >>> stroka = 'это пример отрицательного шага' >>> print(stroka[-1:-15:-4]) а нт      

Срез [::-1] может оказаться очень полезным при решении задач, связанных с палиндромами:

         >>> stroka = 'А роза упала на лапу Азора' >>> print(stroka[::-1]) арозА упал ан алапу азор А      

Замена символа в строке

Строки в Python относятся к неизменяемым типам данных. По этой причине попытка замены символа по индексу обречена на провал:

         >>> stroka = 'mall' >>> stroka[0] = 'b' Traceback (most recent call last):   File "<pyshell>", line 1, in <module> TypeError: 'str' object does not support item assignment      

Но заменить любой символ все-таки можно – для этого придется воспользоваться срезами и конкатенацией. Результатом станет новая строка:

         >>> stroka = 'mall' >>> stroka = 'b' + stroka[1:] >>> print(stroka) ball      

Более простой способ «замены» символа или подстроки – использование метода replace(), который мы рассмотрим ниже.

Полезные методы строк

Python предоставляет множество методов для работы с текстовыми данными. Все методы можно сгруппировать в четыре категории:

• Преобразование строк.
• Оценка и классификация строк.
• Конвертация регистра.
• Поиск, подсчет и замена символов.

Рассмотрим эти методы подробнее.

Преобразование строк

Три самых используемых метода из этой группы – join(), split() и partition(). Метод join() незаменим, если нужно преобразовать список или кортеж в строку:

         >>> spisok = ['Я', 'изучаю', 'Python'] >>> stroka = ' '.join(spisok) >>> print(stroka) Я изучаю Python      

При объединении списка или кортежа в строку можно использовать любые разделители:

         >>> kort = ('Я', 'изучаю', 'Django') >>> stroka = '***'.join(kort) >>> print(stroka) Я***изучаю***Django      

Метод split() используется для обратной манипуляции – преобразования строки в список:

         >>> text = 'это пример текста для преобразования в список' >>> spisok = text.split() >>> print(spisok) ['это', 'пример', 'текста', 'для', 'преобразования', 'в', 'список']      

По умолчанию split() разбивает строку по пробелам. Но можно указать любой другой символ – и на практике это часто требуется:

         >>> text = 'цвет: синий; вес: 1 кг; размер: 30х30х50; материал: картон' >>> spisok = text.split(';') >>> print(spisok) ['цвет: синий', ' вес: 1 кг', ' размер: 30х30х50', ' материал: картон']      

Метод partition() поможет преобразовать строку в кортеж:

         >>> text = 'Python - простой и понятный язык' >>> kort = text.partition('и') >>> print(kort) ('Python - простой ', 'и', ' понятный язык')      

В отличие от split(), partition() учитывает только первое вхождение элемента-разделителя (и добавляет его в итоговый кортеж).

Оценка и классификация строк

В Python много встроенных методов для оценки и классификации текстовых данных. Некоторые из этих методов работают только со строками, в то время как другие универсальны. К последним относятся, например, функции min() и max():

         >>> text = '12345' >>> print(min(text)) 1 >>> print(max(text)) 5       

В Python есть специальные методы для определения типа символов. Например, isalnum() оценивает, состоит ли строка из букв и цифр, либо в ней есть какие-то другие символы:

         >>> text = 'abracadabra123456' >>> print(text.isalnum()) True >>> text1 = 'a*b$ra cadabra' >>> print(text1.isalnum()) False      

Метод isalpha() поможет определить, состоит ли строка только из букв, или включает специальные символы, пробелы и цифры:

         >>> text = 'программирование' >>> print(text.isalpha()) True >>> text2 = 'password123' >>> print(text2.isalpha()) False      

С помощью метода isdigit() можно определить, входят ли в строку только цифры, или там есть и другие символы:

         >>> text = '1234567890' >>> print(text.isdigit()) True >>> text2 = '123456789o' >>> print(text2.isdigit()) False      

Поскольку вещественные числа содержат точку, а отрицательные – знак минуса, выявить их этим методом не получится:

         >>> text = '5.55' >>> print(text.isdigit()) False >>> text1 = '-5' >>> print(text1.isdigit()) False     

Если нужно определить наличие в строке дробей или римских цифр, подойдет метод isnumeric():

         >>> text = '½⅓¼⅕⅙' >>> print(text.isdigit()) False >>> print(text.isnumeric()) True      

Методы islower() и isupper() определяют регистр, в котором находятся буквы. Эти методы игнорируют небуквенные символы:

         >>> text = 'abracadabra' >>> print(text.islower()) True >>> text2 = 'Python bytes' >>> print(text2.islower()) False >>> text3 = 'PYTHON' >>> print(text3.isupper()) True      

Метод isspace() определяет, состоит ли анализируемая строка из одних пробелов, или содержит что-нибудь еще:

         >>> stroka = '   ' >>> print(stroka.isspace()) True >>> stroka2 = '  a  ' >>> print(stroka2.isspace()) False      

Конвертация регистра

Как уже говорилось выше, строки относятся к неизменяемым типам данных, поэтому результатом любых манипуляций, связанных с преобразованием регистра или удалением (заменой) символов будет новая строка.

Из всех методов, связанных с конвертацией регистра, наиболее часто используются на практике два – lower() и upper(). Они преобразуют все символы в нижний и верхний регистр соответственно:

         >>> text = 'этот текст надо написать заглавными буквами' >>> print(text.upper()) ЭТОТ ТЕКСТ НАДО НАПИСАТЬ ЗАГЛАВНЫМИ БУКВАМИ >>> text = 'зДесь ВСе букВы рАзныЕ, а НУжнЫ проПИСНыЕ' >>> print(text.lower()) здесь все буквы разные, а нужны прописные      

Иногда требуется преобразовать текст так, чтобы с заглавной буквы начиналось только первое слово предложения:

         >>> text = 'предложение должно начинаться с ЗАГЛАВНОЙ буквы.' >>> print(text.capitalize()) Предложение должно начинаться с заглавной буквы.      

Методы swapcase() и title() используются реже. Первый заменяет исходный регистр на противоположный, а второй – начинает каждое слово с заглавной буквы:

         >>> text = 'пРИМЕР иСПОЛЬЗОВАНИЯ swapcase' >>> print(text.swapcase()) Пример Использования SWAPCASE >>> text2 = 'тот случай, когда нужен метод title' >>> print(text2.title()) Тот Случай, Когда Нужен Метод Title      

Поиск, подсчет и замена символов

Методы find() и rfind() возвращают индекс стартовой позиции искомой подстроки. Оба метода учитывают только первое вхождение подстроки. Разница между ними заключается в том, что find() ищет первое вхождение подстроки с начала текста, а rfind() – с конца:

         >>> text = 'пример текста, в котором нужно найти текстовую подстроку' >>> print(text.find('текст')) 7 >>> print(text.rfind('текст')) 37      

Такие же результаты можно получить при использовании методов index() и rindex() – правда, придется предусмотреть обработку ошибок, если искомая подстрока не будет обнаружена:

         >>> text = 'Съешь еще этих мягких французских булок!' >>> print(text.index('еще')) 6 >>> print(text.rindex('чаю')) Traceback (most recent call last):   File "<pyshell>", line 1, in <module> ValueError: substring not found      

Если нужно определить, начинается ли строка с определенной подстроки, поможет метод startswith():

         >>> text = 'Жила-была курочка Ряба' >>> print(text.startswith('Жила')) True      

Чтобы проверить, заканчивается ли строка на нужное окончание, используют endswith():

         >>> text = 'В конце всех ждал хэппи-енд' >>> print(text.endswith('енд')) True      

Для подсчета числа вхождений определенного символа или подстроки применяют метод count() – он помогает подсчитать как общее число вхождений в тексте, так и вхождения в указанном диапазоне:

         >>> text = 'Съешь еще этих мягких французских булок, да выпей же чаю!' >>> print(text.count('е')) 5 >>> print(text.count('е', 5, 25)) 2      

Методы strip(), lstrip() и rstrip() предназначены для удаления пробелов. Метод strip() удаляет пробелы в начале и конце строки, lstrip() – только слева, rstrip() – только справа:

         >>> text = '    здесь есть пробелы и слева, и справа    ' >>> print('***', text.strip(), '***') *** здесь есть пробелы и слева, и справа *** >>> print('***', text.lstrip(), '***') *** здесь есть пробелы и слева, и справа     *** >>> print('***', text.rstrip(), '***') ***     здесь есть пробелы и слева, и справа ***     

Метод replace() используют для замены символов или подстрок. Можно указать нужное количество замен, а сам символ можно заменить на пустую подстроку – проще говоря, удалить:

         >>> text = 'В этой строчке нужно заменить только одну "ч"' >>> print(text.replace('ч', '', 1)) В этой строке нужно заменить только одну "ч"      

Стоит заметить, что метод replace() подходит лишь для самых простых вариантов замены и удаления подстрок. В более сложных случаях необходимо использование регулярных выражений, которые мы будем изучать позже.

Практика

Задание 1

Напишите программу, которая получает на вход строку и выводит:

• количество символов, содержащихся в тексте;
• True или False в зависимости от того, являются ли все символы буквами и цифрами.

Решение:

         text = input() print(len(text)) print(text.isalpha())      

Задание 2

Напишите программу, которая получает на вход слово и выводит True, если слово является палиндромом, или False в противном случае. Примечание: для сравнения в Python используется оператор ==.

Решение:

         text = input().lower() print(text == text[::-1])      

Задание 3

Напишите программу, которая получает строку с именем, отчеством и фамилией, написанными в произвольном регистре, и выводит данные в правильном формате. Например, строка алеКСандр СЕРГЕЕВИЧ ПушкиН должна быть преобразована в Александр Сергеевич Пушкин.

Решение:

         text = input() print(text.title())      

Задание 4

Имеется строка 12361573928167047230472012. Напишите программу, которая преобразует строку в текст один236один573928один670472304720один2.

Решение:

         text = '12361573928167047230472012' print(text.replace('1', 'один'))      

Задание 5

Напишите программу, которая последовательно получает на вход имя, отчество, фамилию и должность сотрудника, а затем преобразует имя и отчество в инициалы, добавляя должность после запятой.

Пример ввода:

         Алексей Константинович Романов бухгалтер      

Вывод:

         А. К. Романов, бухгалтер     

Решение:

         first_name, patronymic, last_name, position = input(), input(), input(), input() print(first_name[0] + '.', patronymic[0] + '.', last_name + ',', position)      

Задание 6

Напишите программу, которая получает на вход строку текста и букву, а затем определяет, встречается ли данная буква (в любом регистре) в тексте. В качестве ответа программа должна выводить True или False.

Пример ввода:

         ЗонтИК к      

Вывод:

         True     

Решение:

         text = input().lower() letter = input() print(letter in text)      

Задание 7

Напишите программу, которая определяет, является ли введенная пользователем буква гласной. В качестве ответа программы выводит True или False, буквы могут быть как в верхнем, так и в нижнем регистре.

Решение:

         vowels = 'аиеёоуыэюя' letter = input().lower() print(letter in vowels)      

Задание 8

Напишите программу, которая принимает на вход строку текста и подстроку, а затем выводит индексы первого вхождения подстроки с начала и с конца строки (без учета регистра).

Пример ввода:

         Шесть шустрых мышат в камышах шуршат ша      

Вывод:

         16 33     

Решение:

         text, letter = input().lower(), input() print(text.find(letter), text.rfind(letter))      

Задание 9

Напишите программу для подсчета количества пробелов и непробельных символов в введенной пользователем строке.

Пример ввода:

         В роще, травы шевеля, мы нащиплем щавеля     

Вывод:

         Количество пробелов: 6, количество других символов: 34     

Решение:

         text = input() nospace = text.replace(' ', '') print(f"Количество пробелов: {text.count(' ')}, количество других символов: {len(nospace)}")      

Задание 10

Напишите программу, которая принимает строку и две подстроки start и end, а затем определяет, начинается ли строка с фрагмента start, и заканчивается ли подстрокой end. Регистр не учитывать.

Пример ввода:

         Программирование на Python - лучшее хобби про про      

Вывод:

         True False      

Решение:

         text, start, end = input().lower(), input(), input() print(text.startswith(start)) print(text.endswith(end))      

Подведем итоги

В этой части мы рассмотрели самые популярные методы работы со строками – они пригодятся для решения тренировочных задач и в разработке реальных проектов. В следующей статье будем разбирать методы работы со списками.

***

📖 Содержание самоучителя

1. Особенности, сферы применения, установка, онлайн IDE
2. Все, что нужно для изучения Python с нуля – книги, сайты, каналы и курсы
3. Типы данных: преобразование и базовые операции
4. Методы работы со строками

***

Материалы по теме

• ТОП-15 трюков в Python 3, делающих код понятнее и быстрее