Строки

С работы со строками началось ваше знакомство с Python: print('Привет, Мир!'). С этого момента вы с ними работали почти в каждом уроке и практическом задании. Но для осознанной работы со стоит заглянуть поглубже и посмотреть на строки с точки зрения Python.

Строки в Python — это последовательности, элементы этих последовательностей — текстовые символы; обработка, отображение или хранение текстовой информации — все эти операции выполняются посредством строк.

Синтаксис строк

Обычно строки замыкают в двойные или одинарные кавычки:

Скопировать кодPYTHON
txt = 'Я строка, во мне есть смысл, а Python видит во мне лишь набор символов.'
txt = "Я тоже строка! Но для Python я просто последовательность. Печаль."

Жёстких рекомендаций относительно того, какие кавычки применять для строк, нет. Это решение принимается отдельно в каждой команде разработки; в нашем курсе для обрамления строк будем применять одинарные кавычки.

Если для оформления строки применяются одинарные кавычки, то вложенные должны быть двойными, тогда Python не перепутает, где заканчивается строка:

Скопировать кодPYTHON
error_string = 'Сопряжение с устройством "трекер Unicorn" прервано.'

# Если вложенные кавычки не отличаются от обрамляющих - 
# строка превратится в несколько отдельных строк и возникнет ошибка.
# Даже подсветка кода это показывает:
error_string = 'Сопряжение с устройством 'трекер Unicorn' прервано.'

# А кавычки-«ёлочки» Python воспринимает как обычный текстовый символ:
# в строке их можно применять как угодно, но обрамлять ими строку нельзя
status_string = 'Состояние пользователя: «Спит на устройстве ввода!»'

Объявление строк

Есть несколько способов объявить строку.

Объявление строки в одинарных кавычках

Скопировать кодPYTHON
alert_string = 'Потребление калорий превысило расход на 300%! Уберите бургер в холодильник!'

В коде Python не принято применять слишком длинные строки (это касается не только строковых объектов, но и обычных строк кода); существует свод «правил хорошего тона», рекомендации по оформлению кода Python: PEP8 (Python Enhancement Proposals). Нарушение этих правил не вызовет программной ошибки, но понятие «хороший код» включает и обязательное соблюдение этих правил.

Длинные строки неудобно читать в коде, PEP8 не рекомендует делать их длиннее 79 символов.

Строку alert_string надо перенести.

Скопировать кодPYTHON
alert_string = 'Потребление калорий превысило расход калорий на 300%! 
Уберите бургер в холодильник!'
# Нет, так не сработает: Python сообщит об ошибке: 
# SyntaxError: EOL while scanning string literal

Перенос строк (значений типа str) в коде делается так:

вся строка целиком замыкается в скобки;
текст внутри скобок разбивается построчно, на фрагменты нужной длины;
пробелы (если они есть) оставляют в конце строчки: строчки не начинают с пробела;
каждая получившаяся строчка замыкается в кавычки;
для читаемости все строчки отбиваются пробелами от начала строки.

Скопировать кодPYTHON
alert_string = ('Потребление калорий превысило расход калорий на 300%! '
                'Уберите бургер в холодильник!')

Такое разбиение никак не повлияет на вывод строк в терминал или в другой интерфейс.

В статьях или книгах вы можете встретить перенос строк с использованием обратного слеша \, не стоит применять такой способ на практике: это устаревший синтаксис.

Объявление строки в тройных кавычках

Этот синтаксис чаще используют для описания функций или классов, для создания многострочных комментариев или для подстановки длинного SQL запроса в тело программы.

Скопировать кодPYTHON
оutput_string = '''Количество шагов за день 185000
Пройденная дистанция 12 км.
Отличный рузультат!'''
print(оutput_string)
# Вывод в терминал:
# Количество шагов за день 185000
# Пройденная дистанция 12 км.
# Отличный рузультат!

При печати строк, обрамлённых в тройные кавычки, сохраняется разбиение на строки.

Объявление строки методом str()

Скопировать кодPYTHON
monday_steps = 12000  # Это число
tuesday_steps = 9000  # Это число
# Сложение будет проведено по правилам арифметики
print(monday_steps + tuesday_steps)
# Вывод в терминал: 21000

# Функция str() преобразует переданное ей значение в строку (если такое возможно)
monday_steps_str = str(monday_steps)  # В monday_steps_str передана строка '12000'
tuesday_steps_str = str(tuesday_steps)  # В tuesday_steps_str передана строка '9000'

# Сложенпие пойдёт по иным правилам: последовательности символов просто "склеятся"
print(monday_steps_str + tuesday_steps_str)
# Вывод в терминал: 120009000
# Это уже не арифметика, а конкатенация какая-то!

В переменных monday_steps_str и tuesday_steps_str хранятся не числа, а строки из цифр.

число — сущность, которая определяет величину. С числом можно производить арифметические операции.
цифра — это символ, значок, означающий число (как буква означает звук). Цифра в строке ничем принципиально не отличается от любого другого символа.

Методы строк

Строки — это последовательности, и к ним применимы все инструменты, доступные для упорядоченных коллекций: обращение к элементу по индексу, перебор в цикле, срезы... Но есть и операции, предназначенные только для строк.

Работа с регистром символов: string.lower() и string.upper()

Эти методы возвращают копию строки, в которой все символы переведены, соответственно, в нижний или в верхний регистр.

Скопировать кодPYTHON
status_string = 'ВСЁ ИДЁТ ПО ПЛАНУ'
# Если всё по плану - можно написать в нижнем регистре:
print(status_string.lower())
# Вывод в терминал: всё идёт по плану

alarm_string = 'всё сломалось, проект не работает!'
# А вот тут немного паники не повредит: переводим текст сообщения в верхний регистр
print(alarm_string.upper())
# Вывод в терминал: ВСЁ СЛОМАЛОСЬ, ПРОЕКТ НЕ РАБОТАЕТ!

В Python есть и другие методы для работы с регистром строк:

string.capitalize() — возвращает копию строки, в которой первый символ переведён в верхний регистр, а остальные — в нижний.

string.title() — возвращает копию строки, в которой первый символ каждого слова переведён в верхний регистр, а остальные — в нижний (заголовки в английском языке пишут именно в таком формате).

string.swapcase() — возвращает копию строки, в которой регистр символов инвертирован.

Скопировать кодPYTHON
distance_string = 'сегодня ВЫ прошли 12 КМ'
print(distance_string.capitalize())
# Вывод в терминал: Сегодня вы прошли 12 км

user_name_string = 'пользователь антон'
print(user_name_string.title())
# Вывод в терминал: Пользователь Антон

inverted_string = 'ПрОйДеНо ШаГоВ зА ДеНь: 18500'
print(inverted_string.swapcase())
# Вывод в терминал: пРоЙдЕнО шАгОв За дЕнЬ: 18500

Поиск и замена

string.find() — возвращает индекс первого символа в строке, на котором была найдена нужная подстрока

Скопировать кодPYTHON
spent_calories = 'Сегодня вы сожгли 500 калорий'
print(spent_calories.find('500'))
# Вывод в терминал: 18

string.replace(src, new) — возвращает копию строки, заменяя подстроку src на подстроку new.

Скопировать кодPYTHON
cat_motto = 'Котики важны. Котики улучшают эмоциональное здоровье.'

fitness_motto = cat_motto.replace('Котики', 'Тренировки')
print(fitness_motto)
# Вывод в терминал: Тренировки важны. Тренировки улучшают эмоциональное здоровье.

# Третьим параметром можно указать количество заменяемых подстрок
fitness_motto = cat_motto.replace('Котики', 'Тренировки', 1)
print(fitness_motto)
# Вывод в терминал: Тренировки важны. Котики улучшают эмоциональное здоровье.

string.strip() — возвращает копию строки, удаляя из её начала и конца все символы, указанные как аргумент. Эти символы могут передаваться в аргумент в произвольном порядке.

Скопировать кодPYTHON
error_message = 'ER03:"Ошибка подключения устройства! Доступ блокирован!"'
text = error_message.strip('"E3!0R:')
print(text)
# Вывод в терминал: Ошибка подключения устройства! Доступ блокирован
# Символы ER03 в начале строки удалены, хотя были переданы в strip() в другом порядке.
# Двойная кавычка удалена в начале и в конце строки.
# Восклицательный знак в конце строки удалён, но в середине - сохранился.

string.split() разбивает заданную строку на части и возвращает список этих частей. Символ, по которому строка должна быть разделена, указывается в необязательном аргументе метода. Если аргумент не указан — разделителем будет считаться символ пробела; в результате строка будет разбита на слова.

Скопировать кодPYTHON
workout = 'Бег; Подтягивания; Отжимания; Приседания; Полежать'
# Разбиваем строку, не указав аргумент для split()
print(workout.split())
# Вывод в терминал: ['Бег;', 'Подтягивания;', 'Отжимания;', 'Присядания;', 'Полежать']

В качестве разделителя можно передать любой символ; в результате исходная строка будет разбита по нему. Разделитель должен быть строкой.

Скопировать кодPYTHON
workout = 'Бег; Подтягивания; Отжимания; Приседания; Полежать'
# Разделитель - точка с запятой
print(workout.split(';'))
# Вывод в терминал: ['Бег', ' Подтягивания', ' Отжимания', ' Приседания', ' Полежать']

# Разделитель не обязательно должен состоять из одного символа:
print(workout.split('ан'))
# Вывод в терминал: ['Бег; Подтягив', 'ия; Отжим', 'ия; Присед', 'ия; Полежать']

delimiter.join(list) — метод, обратный предыдущему: он возвращает строку, составленную из списка строк; между фрагментами созданной строки будет поставлен разделитель (он должен быть строкой, как и в split()). Обратите внимание на синтаксис, он совсем иной: строка-разделитель указывается перед названием метода.

Скопировать кодPYTHON
workout = ['Бег', 'Подтягивания', 'Отжимания', 'Приседания', 'Полежать']
print('; '.join(workout))  # Разделителем будет точка с запятой и пробел
# После последнего фрагмента разделитель не ставится.
# Вывод в терминал: Бег; Подтягивания; Отжимания; Приседания; Полежать

string.format(аргумент): этот метод позволяет подставлять в строку значения переменных. Значение переменной вставляется на место фигурных скобок в строке.

Скопировать кодPYTHON
steps = 10564
print('Вы прошли за день {} шага.'.format(steps))
# Вывод в терминал: Вы прошли за день 10564 шага.

Значение аргумента, передаваемого методу format(), может быть любого типа.

В строку можно передать несколько значений, для этого в фигурных скобках в строке указывают порядковые номера аргументов, переданных в метод format():

Скопировать кодPYTHON
zero_txt = 'чувствую'
first_txt = 'в тебе'
second_txt = 'силу'

print('{0} {1} {2}'.format(zero_txt, first_txt, second_txt))
# Вывод в терминал: чувствую в тебе силу
print('{2} {0} {1}'.format(zero_txt, first_txt, second_txt))
# Вывод в терминал: силу чувствую в тебе

Передаваемые значения типа float можно выводить «как есть», а можно преобразовывать средствами метода format() — например, округлять до нужного предела или переводить в проценты.

Параметры преобразования указывают в фигурных скобках.

Скопировать кодPYTHON
# Вывести число dist_km как есть:
dist_km = 0.53908
print('Вы прошли за день {} км'.format(dist_km))
# Вывод в терминал: Вы прошли за день 0.53908 км

# Вывести число, округлённое до сотых (два символа после десятичного разделителя: 2f)
print('Вы прошли за день {:.2f} км'.format(dist_km))
# Вывод в терминал: Вы прошли за день 0.54 км

achievement_part= 0.6575649
# Преобразовать выводимое число в проценты 
# и округлить до двух знаков после запятой
print('Прогресс достижения цели: {:.2%}'.format(achievement_part))
# Вывод в терминал: Прогресс достижения цели: 65.76%

Кроме параметров для чисел можно задавать и другие виды форматирования. В официальной документации подробно и с примерами описано, на что способен этот метод; обязательно посмотрите.

f-строки

Python растёт, становится мудрее и добрее; в версии 3.6 появился более лаконичный и гибкий метод форматирования: f-string (от англ. formatted string — «отформатированная строка»).

Код с применением f-строк легче читается и быстрее выполняется, чем аналогичный код с применением метода format(). f-строки задаются с помощью литерала f перед кавычками, обрамляющими строку:

Скопировать кодPYTHON
distance = 10.564
fstring = f'За день вы прошли {distance} км'

print(fstring)
# Вывод в терминал: За день вы прошли 10.564 км

Работа с этим типом строк похожа на форматирование с помощью метода format(). Достаточно вставить имя переменной в фигурных скобках в f-строку — и на это место подставится значение этой переменной. Никаких аргументов передавать не нужно. Прямая экономия!

В f-строках доступно и расширенное форматирование значений, и основные арифметические операции:

Скопировать кодPYTHON
dist_km = 0.539
print(f'За день вы прошли {dist_km:.2f} км')
# Вывод в терминал: За день было пройдено: 0.54 км

achievement_part = 0.657589
# Перобразовать выводимое число в проценты, 
# округлив до второго знака после запятой
print(f'Прогресс достижения цели: {achievement_part:.2%}')
# Вывод в терминал: Прогресс достижения цели: 65.76%

# Посчитаем:
steps = 8463 # Количество пройденных шагов
len_step_m = 0.65 # Длина одного шага в метрах
transfer_coeff = 1000 # Метров в километре

print(f'За день вы прошли {steps * len_step_m / transfer_coeff:.2f} км')
# Вывод в терминал: За день вы прошли 5.50 км

В f-строках можно вызывать методы, доступные для переданной переменной. Например, можно вызвать метод upper() для переданной переменной типа строка:

Скопировать кодPYTHON
name = 'Антон'
print(f'Данные пользователя {name.upper()} загружены.')
# Вывод в терминал: Данные пользователя АНТОН загружены.

f-строки могут многое, полистайте документацию, она вам пригодится не раз.

Задача 3 / 4

Настало время научить фитнес-трекер выводить информационные сообщения и результаты расчётов.

Программный модуль принимает на вход количество шагов, но в дальнейшем пройденное пользователем расстояние описывается в километрах.

Научите программу переводить шаги в километры. После вычислений программа должна напечатать в одной строке два числа через пробел: пройденное расстояние в километрах и количество истраченных килокалорий; например, 10.54 685.

Подсказка

В тексте урока описана формула расчёта дистанции, там можно подсмотреть.
Строку output составьте через конкатенацию трёх фрагментов: километры + пробел + килокалории.
Перед конкатенацией приведите числовые значения к строкам.

Благодаря вашей работе модуль для фитнес-трекера уже умеет считать дистанцию и калории, но современного пользователя не впечатлит вывод непонятных чисел на экран.

Отредактируйте код так, чтобы функция print() возвращала такую строку:

Скопировать кодPYTHON
Сегодня вы прошли <дистанция_в_км> км и затратили <количество_килокалорий> килокалорий.

Вместо <дистанция_в_км> и <количество_килокалорий> должны быть подставлены числовые значения.

Значения пройденного пути и истраченных килокалорий выведите с округлением до сотых долей. В решении примените f-строки.

Подсказка

Используйте f-строку и расширенное форматирование для числа. Подсмотрите в теории, там сказано, как это сделать.

Модуль знает, какое расстояние пользователь прошёл за день и может подбодрить его. Научите программу определять, какого поздравления достоин пользователь.

В зависимости от пройденного расстояния программа должна печатать «поздравление»:

6.5 км и больше: «Отличный результат! Цель достигнута.»;
3.9 км и больше: «Неплохо! День был продуктивным.»;
2 км и больше: «Маловато, но завтра наверстаем!»;
меньше 2 км: «Лежать тоже полезно. Главное — участие, а не победа!»

Новое информационное сообщение должно быть таким:

Скопировать кодPYTHON
Сегодня вы прошли <дистанция_в_км> км и затратили <количество_килокалорий> килокалорий. <поздравление>

Вместо <дистанция_в_км>, <количество_килокалорий> и <поздравление> должны быть подставлены необходимые значения.

Подсказка

Чтобы определить, какое поздравление заслужил пользователь, примените оператор ветвления.

Сообщение для пользователя стало длинным, плохо читается и не помещается на экран трекера. Отформатируйте сообщение: напечатайте его построчно: один параметр — одна строка:

Скопировать кодPYTHON
Сегодня вы прошли 1000 шагов.
Пройденная дистанция 6.5 км.
Вы сожгли 330.75 ккал.
Отличный результат! Цель достигнута

Объявление строки в тройных кавычках вам поможет: f-строки работают и с таким форматом.

Подсказка

Тройные кавычки сохраняют исходное разбиение по строкам. В f-строках они тоже работают:

Скопировать кодPYTHON
f'''
Тут f-строка, 
она работает 
как обычно!
'''

Подготовьте строку так, чтобы при выводе не было лишних отступов.

xxxxxxxxxx
 
weight = 75 # Вес
height = 175 # Рост
steps = 8462 # Количество пройденных за день шагов
hours = 2 # Время движения в часах
len_step_m = 0.65 # Длина одного шага в метрах
transfer_coeff = 1000 # Коэффициент перевода значения растояния из метров в километры
​
dist = steps * len_step_m / transfer_coeff
​
mean_speed = dist / hours
minutes = hours * 60
​
spent_calories = (0.035*weight + (mean_speed**2 / height) * 0.029*weight) * minutes
​
if dist < 2:
    message = 'Лежать тоже полезно. Главное — участие, а не победа!'
elif 2 < dist < 3.9:
    message = 'Маловато, но завтра наверстаем!'
elif 3.9 < dist < 6.5:
    message = 'Неплохо! День был продуктивным.'
else:
    message = 'Отличный результат! Цель достигнута.'
​
output = f'За сегодня вы прошли {dist:.2f} км и затратили {spent_calories:.2f} килокалорий. {message} '
print(output)

Каждому по заслугам! Ни один пользователь не останется без награды. Ещё одна задача — и вы тоже заслужите «полежать»!

Строки

Синтаксис строк

Объявление строк

Объявление строки в одинарных кавычках

Объявление строки в тройных кавычках

Объявление строки методом str()

Методы строк

Работа с регистром символов: string.lower() и string.upper()

Поиск и замена

f-строки

1.Начало

2.Встроенные типы данных

3.Булева алгебра. Условные операторы

4.Последовательности

5.Python «под капотом»

6.Последовательности: продолжение

7.Множества set()

8.Словари

9.Типы данных

10.Создание функций

11.Стандартная библиотека

12.Финальный проект спринта: программный модуль для фитнес-трекера

13.Мотивация и не только

14.Самое необходимое об ООП

15.Знакомство с командной строкой

16.Настройка окружения: VSCode, Git, venv, pytest

17.Аннотации типов

18.Требования к коду

19.Energy Management

20.Финальный проект спринта: калькулятор денег и калорий