09python字元串

在05python字元串基礎中我們已經大致介紹過字元串，知道如何創建字元串，以及如何使用索引和切片來訪問字元串中的字元。這篇文章主要介紹如何使用字元串來設置其他值的格式(比如便於列印)，並大致瞭解使用字元串方法可完成的重要任務，如拆分、合併和查找等。

字元產基本操作

字元串是一種序列，所以所有的標準序列操作都適用於字元串

• 索引
• 切片
• 乘法
• 成員資格檢查
• 長度
• 最大值
• 最小值

同時，字元串是一種不可變序列，所以元素賦值和切片賦值都是非法的，這方面字元串的性質更類似於元組。

>>> 
>>> website = 'http://www.python.org'
>>> website[-3:] = 'com'            
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>>

設置字元串的格式

將值轉換為字元串並設置其格式是一個重要的操作，Python提供了多種字元串格式設置方法，即字元串格式化。

• 百分號

通過在%左邊左邊指定一個字元串(格式字元串)，併在右邊指定要設置的其格式的值，可以格式化字元串。指定要設置其格式的值時，可使用單個值(如字元串或數字)，可以使用元組(如果要設置多個值格式)，還可以使用字典，其中最常見的是元組。

>>> 
>>> format = 'Hello, %s. %s enough for you?' # %s表示格式化字元串
>>> values = ('world', 'Hot')
>>> format % values
'Hello, world. Hot enough for you?'
>>>
>>> 'Hello %s. %s enough for you?' % ('world', 'Hot')
'Hello world. Hot enough for you?'
>>>

%s稱為轉換說明符，指出了要將值插入在什麼地方。s表示要將值視為字元串驚醒格式設置。

• 模板字元串

模板字元串類似於UNIX shell中的語法，旨在簡化基本的格式設置機制。

>>> 
>>> tmpl = Template('Hello, $who! $what enough for you?') 
>>> tmpl.substitute(who='Mars', what='Dusty')
'Hello, Mars! Dusty enough for you?'
>>>

包含等好的參數稱為關鍵字參數，在字元串格式設置中，可將關鍵字參數視視作為一種向命名替換欄位提供值得方式。

• format——最常用的方法

在編寫新代碼時，應選擇使用字元串方法format，使用這種方法時，每個替換欄位都用{}括起來，其中可能包含名稱，還可能包含有關如何應對相應的值進行轉換和格式設置的信息。

>>> 
>>> '{}, {} and {}.'.format('first', 'second', 'third') 
'first, second and third.'
>>> '{0}, {1} and {2}.'.format('first', 'second', 'third') 
'first, second and third.'
>>>
>>> '{3} {0} {2} {1} {3} {0}'.format('be', 'not', 'or', 'to')  # 索引無需按照順序排列，填入的值的索引與給定的參數元組索引對應即可
'to be or not to be'
>>>
>>> from math import pi
>>> '{name} is approximately {value:.2f}.'.format(value=pi, name='Π')  # 大括弧中還可以使用關鍵字參數，排序無關緊要，對應即可
'Π is approximately 3.14.'
>>>
>>> from math import pi
>>> '{name} is approximately {value}.'.format(value=pi, name='Π')   # 格式說明符.2f需要使用:與欄位名隔開。如果沒有格式說明符，會展示所有小數
'Π is approximately 3.141592653589793.'

• f格式化

在python3.6中，如果變數與替換欄位同名，還可以使用format的一種簡寫方式：使用f字元串——在字元串前面加上f

>> 
>>> from math import e
>>> f"Euler's constant is roughly {e}."
"Euler's constant is roughly 2.718281828459045."
>>>
>>> "Euler's constant is roughly {e}.".format(e=e)  # 與上面是等價的
"Euler's constant is roughly 2.718281828459045."

format格式化字元串

格式化字元串的內容很多，這一部分主要介紹對字元串調用方法format，並提供要設置其格式的值。基本原理就是給定每個值都被插入到字元串中，以替換用花括弧中的替換欄位。

如果要在最終結果中包含 {}，可在格式字元串中使用兩個花括弧(即{{}})來指定。

>>> 
>>> "{{ceci n'est pas une replacement field}}".format()             
"{ceci n'est pas une replacement field}"
>>>

格式化字元串中，替換欄位由以下三部分組成：

• 欄位名：索引或標識符，指出要設置哪個值的格式並使用結果來替換該欄位。除指定值外，還可以指定值的特定部分，如列表元素。
• 轉換標誌：跟在嘆號後面的單個字元。當前支持的字元包括 r(表示repr)、s(表示str)和 b。如果使用了轉換標誌，將不使用對象本身的格式設置機制，而是使用指定的函數將對象轉換為字元串，再做進一步的格式設置。
• 格式說明符：跟在冒號後面的表達式(這種表達式是使用微型格式指定語言表示的)。格式說明符讓我們能夠詳細地指定最終的格式，包括格式類型(如字元串、浮點數或十六進位數)，欄位寬度和數的精度，如何顯示符號和千位分隔符，以及各種對齊和填充方式。

替換欄位名

有3中方式設置替換欄位名

• 最簡單的就是向format提供要設置其格式的未命名參數
• 通過索引來指定要在哪個欄位種使用相應的未命名參數
• 通過訪問值的組成部分來使用

>>> 
>>> '{foo} {} {bar} {}'.format(2, 4, bar=3, foo=1) # 第1種方式  
'1 2 3 4'
>>>
>>> '{foo} {1} {bar} {0}'.format(2, 4, bar=3, foo=1)  # 第2種方式  
'1 4 3 2'
>>>
>>> fullname = ['Alex', 'Bob']
>>> 'Mr {name[1]}.'.format(name=fullname)    # 第3種方式
'Mr Bob.'
>>> 
>>> import math
>>> tmpl = 'The {mod.__name__} moudle defines the value {mod.pi} for Π.'
>>> tmpl.format(mod=math)                     # 第3種方式
'The math moudle defines the value 3.141592653589793 for Π.'
>>>

基本轉換

>>> 
>>> print('{pi!s} {pi!r} {pi!a}'.format(pi='Π')) 
Π 'Π' '\u03a0'
>>>
>>> 'The number is {num}'.format(num=42)
'The number is 42'
>>> 'The number is {num:.2f}'.format(num=42) # 整數轉換為小數
'The number is 42.00'
>>> 'The number is {num:b}'.format(num=42)   # 二進位
'The number is 101010'
>>>

在指定了欄位中包含的值後， 就可以通過添加轉換標誌來設置格式。

• s-str轉換，函數str通常創建外觀普通的字元串版本（這裡沒有對輸入字元串做任何處理)
• r-repr轉換，函數repr嘗試創建給定值的Python表示(這裡是一個字元串字面量)
• a-ascii轉換，函數ascii創建只包含ASCII字元的表示，類似於Python 2中的repr

還可以指定要轉換的值是哪種類型，例如可以提供一個整數將其作為小數進行處理。類型說明符：

寬度、精度和千位分隔符

設置浮點數或其他小數類型格式時，預設展示6位小數，大多數情況下都不需要這麼多小數位數，所以涉及到精度問題。

還可以根據需要設置欄位的寬度，而不進行任任何形式的填充。

可以使用逗號來設置要添加的千位分隔符。

>>> 
>>> '{num:10}'.format(num=3) # 設置數字寬度
'         3'
>>> '{name:10}'.format(name='Bob') # 設置字元串寬度
'Bob       '
>>>
>>> from math import pi
>>> 'Pi day is {pi:.2f}.'.format(pi=pi) # 設置精度
'Pi day is 3.14.'
>>>
>>> from math import pi
>>> '{pi:10.2f}.'.format(pi=pi)  # 設置寬度和精度  
'      3.14.'
>>>
>>> 'One google is {:,}'.format(10**100) # 設置分格符
'One google is 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000'
>>>

符號、對其和用0填充

設置完精度和寬度後，基本上就能滿足列印的需要，但是數字裡面有負號會打亂格式，所以需要對符號進行處理。

另外字元串和數字的預設對齊方式不同，也需要處理。

在指定寬度和精度的數據面前，可以添加一個標誌，可以是零、加號、減號、空格等，其中使用0來填充數字。

可以使用填充字元來擴充對齊說明符，而不是預設的空格。

等號指定將填充字元放在符號和數字之間。

給正數加上符號使用說明符+。

井號放在說明符和寬度之間會觸發一種轉換方式，進位會加上首碼。

>>> 
>>> from math import pi   
>>> 
>>> '{:010.2f}.'.format(pi) # 指定 填充、長度、小數位數
'0000003.14.'
>>> 
>>> '{0:<10.2f}.'.format(pi) # 左對齊
'3.14      .'
>>>
>>> '{0:>10.2f}.'.format(pi) # 右對齊
'      3.14.'
>>>
>>> '{0:^10.2f}.'.format(pi)  # 居中對齊
'   3.14   .'
>>> 
>>> '{:$^15}.'.format('  WIN BIG  ')      # 字元填充
'$$  WIN BIG  $$.'
>>> 
>>> print('{0:10.2f}\n{1:10.2f}'.format(pi, -pi))  
      3.14
     -3.14
>>>
>>> print('{0:10.2f}\n{1:=10.2f}'.format(pi, -pi)) # 等號指定將填充字元放在符號和數字之間
      3.14
-     3.14
>>>
>>> 
>>> print('{0:-.2}\n{1:-.2}'.format(pi, -pi))   # 預設設置
3.1
-3.1
>>> print('{0:+.2}\n{1:+.2}'.format(pi, -pi))  # +放在說明符後面給正數加上符號
+3.1
-3.1
>>> print('{0: .2}\n{1: .2}'.format(pi, -pi))  # 說明符指定空格在正數前面加上空格
 3.1
-3.1
>>>
>>> 
>>> '{:b}'.format(42) 
'101010'
>>> '{:#b}'.format(42)  # #在進位轉換會加上首碼
'0b101010'
>>>
>> 
>>> '{:g}'.format(42)  
'42'
>>> '{:#g}'.format(42) # 對於各種十進位數，它要求必須包含小數點（對於類型g，它保留小數點後面的零)
'42.0000'
>>>

設置字元串格式示例：

# 根據指定的寬度列印格式良好的價格列表

width = int(input('PLease enter width: '))

prince_width = 10
item_width = width - prince_width

header_fmt = '{{:{}}}{{:>{}}}'.format(item_width, prince_width)
fmt = '{{:{}}}{{:>.2{}}}'.format(item_width, prince_width)

print('=' * width)

print(header_fmt.format('Item', 'Price'))

print('-' * width)

print(fmt.format('Apples', 0.4))
print(fmt.format('Pears', 0.5))
print(fmt.format('Cantaloupes', 1.92))
print(fmt.format('Dried Apricots (16 oz.)', 8.0))
print(fmt.format('Prunes (4 lbs.)', 12.2))

print('=' * width)


### Output
PLease enter width: 35
===================================
Item                          Price
-----------------------------------
Apples                   0.40000000000000002220446049250313080847263336181640625
Pears                    0.5
Cantaloupes              1.9199999999999999289457264239899814128875732421875
Dried Apricots (16 oz.)  8.0
Prunes (4 lbs.)          12.199999999999999289457264239899814128875732421875
===================================