Введение в Python. Часть 2. Строки

Напомню, что мы работаем с Python в Jupyter Notebook. Это, по сути, записная книжка для программирования, и в ней мы можем прописывать не только код, но и текст, который помогает, например, вести конспект лекции и не забыть, какое действие выполняет та или иная ячейка. Делать пометки также полезно, чтобы те, с кем вы поделитесь кодом, смогли его прочитать. Тетрадку этого урока можно скачать на нашем GitHub.

Давайте попробуем это сделать и напишем тему урока. Сегодня мы поговорим о таком типе данных в Python как строки. Чтобы сделать заголовок «Строки», прописываем текст в первой ячейке, затем в верхнем меню выбираем тип Heading и активируем ячейку (shift и enter). Теперь она выглядит как заголовок. Чтобы добавить подзаголовок «Как выглядят строки», делаем все то же самое, но выбираем тип Markdown.

Кроме этого, мы можем делать текстовые пометки в ячейке с кодом. Для этого перед текстом нужно поставить знак #. Когда мы запустим эту ячейку, программа выполнит код и проигнорирует текст после #.

Что такое строки

Строка в Python – это последовательный набор символов, который может состоять как из цифр, так и из букв, и разделителей. Для создания строки мы используем кавычки (одинарные или двойные – не имеет значения). Я напишу пример строки и присвою его переменной а. Например: a=’важные истории’ или b=’0123456789’. Давайте проверим, что а и b действительно строки. Определяем их тип: type(a) и type(b). И видим str (string) – это и означает, что перед нами именно строки.

Сложение строк

Первая операция со строками, которую мы изучим – конкатенация (или сложение строк). Давайте создадим две новые строки a=’важные’, b=’истории’. Строки в Python относятся к категории неизменяемых последовательностей, то есть все функции и методы могут лишь создавать новую строку. Поэтому, чтобы соединить a и b в одну новую строку – мы должны создать переменную c, и положить в нее a+b. И тогда мы получим новую строку, в которой будут соединены две предыдущие. Так как они соединились без разделителя, чтобы между словами был пробел, нам надо прописать его внутри первой строки: a=’важные ’, b=’истории’. Если мы сложим эти две строки, внутри которых находятся числа, эта операция не сложит эти цифры, а соединит их в одно выражение: a=’1 ’, b=’2’, с=a+b, c=’12’.

Дублирование строк 

Строки также можно дублировать. Для этого применяется операция умножения (*). Например, если мы умножим a*3, получим слово ’важные ’ с пробелом, записанное 3 раза.

Длина строк

Мы можем измерить длину строки, она равна количеству символов в строке. Давайте снова положим в переменную а слова ’важные истории’: a=’важные истории’ И измерим длину строки. Делается это так: len(a). Мы увидим, что длина строки равна количеству букв в словах ’важные истории’ плюс еще один символ – пробел.

Индексы

Каждый символ в строке имеет свой индекс – то есть порядковый номер. Но в Python эти номера начинаются не с 1, а с 0. То есть первый символ будет нулевым, второй первым, третий вторым и так далее. Давайте посмотрим на примере. Чтобы узнать индекс конкретного символа, есть специальная операция index(). Например, a.index(‘в’), где a – это название переменной, а в скобках искомое значение. Эта операция выдаст нам 0. Это значит, что буква «в» имеет нулевой индекс. Если мы таким же образом найдем индекс буквы «а», мы получим 1. Буква «и» встречается в строке 3 раза. Если мы попытаемся узнать индекс повторяющегося символа, мы получим индекс первой по порядку буквы «и», в данном случае – 7. Мы также можем узнать, какой символ записан под тем или иным индексом. Например, чтобы узнать, какой символ имеет нулевой индекс, мы должны написать следующую строчку кода: a[0]. Мы получим букву «в». Соответственно, a[1] покажет букву «а», и так далее. Индексы можно рассчитывать и с обратной стороны строки. Например, если мы напишем a[-3], то получим букву «р», которая стоит на третьем с конца месте строки.

Извлечение среза

Мы можем извлекать из строк не только отдельные символы, но и целые отрезки. Например, из выражения «важные истории», можно извлечь только слово «важные». Для этого нам надо написать конструкцию вида a[x:y], где x – индекс первого символа, а y – индекс последнего символа + 1. Так как индекс, записанный в «y» не включается, то например, когда мы указываем 6, мы подразумеваем, что последний индекс будет равен 5. К примеру, если мы укажем a[0:6], то получим первые 6 символов – слово «важные», несмотря на то, что индекс буквы «е» равен 5.

Если мы не укажем никаких символов – a[:], то код выдаст нам строку целиком, потому что по умолчанию x=0, а y=длине строки. Поэтому мы можем указывать только индекс начала отрезка или только индекс конца. a[7:] или a[:6].

Шаг среза

Мы так же можем указать шаг среза через еще одно двоеточие. Давайте сначала положим в переменную а цифры от 0 до 9: a='0123456789'. И затем попросим отрезать все символы от первого до последнего с шагом 2: a[0:10:2]. Это означает, что мы выведем первый символ, второй пропустим, третий возьмем, четвертый пропустим и так далее.

Замена шаблона

Мы можем заменить часть строки на новую. Например, давайте превратим «важные истории» в «грустные истории». Делается это так: a='важные истории', b=a.replace('важные','грустные'), где на первом месте в скобках указывается старое значение, а на втором новое.

Изменение регистра текста

Можно изменить регистр текста внутри строки. Например, сейчас «важные истории» написаны в нижнем регистре, но с помощью операции upper() мы можем перевести буквы в верхний регистр и потом обратно в нижний с помощью операции lower().

Разделение строк

Строки можно разделять. За это отвечает операция split(). Например, b=a.split(). Тогда наше выражение поделится на два слова. В данном случае программа сама нашла разделитель – это пробел. Но не все символы он не считывает как разделители. Если бы слово «важные» было поделено на буквы с точками – «в.а.ж.н.ы.е.», операция разделения выдала бы следующий результат: ['в.а.ж.н.ы.е']. Чтобы получить список из букв слова «важные», мы можем указать разделитель – точку – самостоятельно: b=a.split('.').

Если мы узнаем тип данных получившегося объекта, мы увидим, что это list – то есть список. О том, что такое списки в Python, мы расскажем в следующий выпусках мастерской. А пока рекомендую вам выполнить все операции из этого урока самостоятельно. А если что-то не получится, вы можете написать в наш чат в Telegram, и мы вам поможем. Кроме этого, практически на любой вопрос можно найти ответ на сайте Stack Overflow – это сервис вопросов и ответов о программировании, в котором пользователи помогают друг другу. Почти на все вопросы, которые возникали в процессе обучения Python у меня, там уже были ответы.