Програми на Python за операции с низове

0 Shares

В този урок ще пишете програми на Python за решаване на често задавани въпроси относно операции с низове.

Ще научите как да проверявате дали низовете на Python са палиндроми, анаграми и са в главни букви.

Съдържание

Python Strings: Бърз преглед

В Python низовете са мощни вградени типове данни. Те могат да съхраняват последователност от знаци.

Индексиране в низове на Python: Както всички итерируеми елементи на Python, низовете също са индексирани с нула. Така че валидните индекси за низ с дължина N са 0, 1, 2 до N – 1.

Python също поддържа отрицателно индексиране за достъп до елементи от края на низа. Така -1 е индексът на последния знак в низа, -2 е индексът на предпоследния знак в низа и т.н.

Неизменност на низовете на Python: Освен това низовете в Python са неизменни, така че не можете да ги променяте на място. Можете обаче да извикате няколко метода на низове върху тях и да получите копия на низове с желания резултат.

Сега, след като прегледахме основите на низовете на Python, нека продължим с решаването на някои прости, но интересни проблеми.

Да започваме.

Проверете дали низът на Python е палиндром

Проблем: Даден е низ на Python, проверете дали е палиндром или не.

Ако да, върнете True; в противен случай върнете False.

Така че първият ни проблем е да проверим дали даден низ е палиндром или не.

Палиндромът е низ, който се чете еднакво отляво надясно, както и отдясно наляво. Нека изброим няколко примера: състезателна кола, референт, ниво, мадам, радар и т.н.

Ето стъпките за решаване на този проблем:

Получете обърнато копие на низа и го запазете в друга променлива, ако е необходимо.
Сравнете стойностите на оригиналния низ и обърнатия низ.
Ако са равни, низът е палиндром. Така че върнете True и спрете.
Ако оригиналното и обърнатото копие не са равни, низът не е палиндром. Така че трябва да върнем False.

Ключовата операция е да се получи обърнато копие на низа. В Python има няколко различни начина, по които можете да направите това.

Най-добрите софтуерни инструменти на доставчика на управлявани услуги

Въпреки това ще разгледаме два подхода:

Използване на нарязване на низове
Използване на функцията reversed() и метода join().

Как да обърнете низ на Python с помощта на нарязване

Синтаксисът [start: stop: step] връща част от низа от стартиране до, но без да включва спиране, със стъпка на размера на стъпката.

Ако пропуснете началото, срезът започва в началото на низа.
Ако не посочите стоп индекса, срезът се простира до края на низа.
А отрицателните стойности на стъпката могат да се използват за връщане на отрязъци, започващи от края на низа.

Така че [::-1] връща обърнато копие на низа.

Следната кодова клетка съдържа дефиницията на функцията is_palindrome().

Той приема низ като аргумент и връща True или False в зависимост от това дали е палиндром или не.

Тук използвахме нарязване на низове, за да получим обратно копие на низа.

def is_palindrome(this_str):
  rev_str = this_str[::-1]
  if (this_str == rev_str):
    return True
  else:
    return False

▶️ След като дефинирахме функцията, можем да продължим и да извикаме с всеки валиден низ като аргумент.

is_palindrome("racecar")
True

В горната кодова клетка състезателната кола е палиндром. Така че функцията is_palindrome() връща True, както се очаква.

Сега опитайте да извикате функцията с произволен низ, който не е палиндром, като например river.

is_palindrome("river")
False

И както можете да видите, той връща False, което е правилно. ✅

Как да обърнете низ на Python с помощта на reversed() и join()

В Python можете да използвате метода join() заедно с функцията reversed(), за да обърнете низ.

Функцията reversed() връща обратен итератор през символите в низа.
След това методът join() може да се използва за свързване на тези знаци в обратен ред.

Използвайки горния метод, можете да пренапишете функцията is_palindrome(), както в клетката с код по-долу.

def is_palindrome(this_str):
  rev_str="".join(reversed(this_str))
  if (this_str == rev_str):
    return True
  else:
    return False

Можете също да използвате функцията is_palindrome() в разбирането на списъка, за да съберете всички палиндроми от по-дълъг списък от низове.

str_list = ["refer","blue","level","12321","dragon"]

palindromes = [string for string in str_list if is_palindrome(string)]
print(palindromes)
# Output
['refer', 'level', '12321']

Ето как работи горният код:

Преминете през str_list, извикайте is_palindrome() на всеки низ.
Ако is_palindrome() върне True, добавете низа към списъка с палиндроми.

Както можете да видите в резултата по-горе, palindromes е списък на всички палиндромни низове в str_list.

Проверете дали два низа на Python са анаграми

Друг популярен въпрос, който може да срещнете в интервюта, е да проверите дали чифт низове str1 и str2 са анаграми или не.

Два низа се наричат анаграми, ако броят на знаците в двата низа е абсолютно еднакъв. Това означава, че можете да получите един от низовете чрез пермутиране или пренареждане на знаците в другия низ.

Поправете фаталната грешка на риска от дъжд в действие номер 1

Примерите за анаграми включват state-taste, save-vase, elbow-below и т.н.

Как да проверите за анаграми с помощта на Counter Object в Python

Прост и интуитивен начин е да се изчисли броят на срещанията на всеки знак в двата низа. И след това проверете дали броят е равен.

Това може да се направи много по-лесно с помощта на обекта Counter от модула itertools. The Брояч обектът връща речник на Python: със знаците като ключове и съответните брои като стойности.

Помислете за низовете „save“ и „vase“, както е показано по-долу.

str1 = "save"
str2 = "vase"

Тук c1 и c2 са обекти-броячи, съдържащи броя символи на низовете str1 и str2 съответно.

from collections import Counter
c1 = Counter(str1)
c2 = Counter(str2)
print(c1)
print(c2)
c1 == c2

# Output
Counter({'s': 1, 'a': 1, 'v': 1, 'e': 1})
Counter({'v': 1, 'a': 1, 's': 1, 'e': 1})
True

c1 == c2 връща True, тъй като str1 и str2 са анаграми.

Използвайки тази логика, сега можем да продължим и да дефинираме функцията are_anagrams() с два параметъра word1 и word2. В тялото на функцията проверяваме дали Counter(word1) == Counter(word2).

def are_anagrams(word1, word2):
  if Counter(word1) ==  Counter(word2):
    return True
  else:
    return False

▶️ За да проверите, извикайте are_anagrams() със str1, str2 като аргументи. Тъй като str1 и str2 са анаграми („save“ и „vase“), функцията връща True, което е правилно.

are_anagrams(str1, str2)
True

Как да проверите за анаграми с помощта на сортирани копия на низове

Има и друг начин да направите това.

Ако два низа са анаграми, тогава сортираните им копия са равни.

Така че можем да пренапишем функцията are_anagrams(), за да проверим дали сортираната версия на str1 е същата като сортираното копие на str2. Ако са равни, тогава двата низа са анаграми; иначе не са.

Използвайки горния метод за проверка на равенството на сортираните копия, можем да пренапишем функцията are_anagrams(), както следва.

def are_anagrams(word1, word2):
  if sorted(word1) ==  sorted(word2):
    return True
  else:
    return False

Нека сега направим няколко извиквания на функции.

Низовете „elbow“ и „below“ са анаграми и функцията are_anagrams() връща True.
А „състояние“ и „дегустирано“ не са анаграми и функцията връща False.

are_anagrams("below","elbow")
True

are_anagrams("state","tasted")
False

Проверете дали низът на Python е в главни букви

Ето нашия последен въпрос за този урок.

Проблем: Даден е низ: име на човек – със собствено и фамилно име.

Трябва да проверите дали първата буква на името и фамилията са главни.

Този тип главни букви, при които първата буква на всяка дума е главна, се нарича главни букви.

Така че трябва да проверите дали името е в главни букви:

1. Ако да, изведете съобщение, че форматирането е в главни букви.

Как да нулирате Spectrum Remote

2. В противен случай върнете копие на низа, форматиран в главни букви

Python има вграден метод за низ istitle(), който проверява дали даден низ е в главни букви.

.istitle() връща True, ако низът е форматиран в главни букви, в противен случай връща False.

А string методът title() на Python връща копие на низа, форматиран в главни букви.

Така че сега можете да използвате тези два метода за решаване на проблема.

Дефинирайте функция check_titlecase(), която приема име като аргумент.

Можете да извикате метода istitle() на входния низ, за да проверите дали е форматиран в главни букви.
Ако е True, можете да отпечатате, че низът вече е в главни букви.
В противен случай можете да извикате метода title() и да върнете копие на низа в главни букви.

Следната клетка с код показва дефиницията на функцията check_titlecase().

def check_titlecase(name):
  if name.istitle():
    print(f"'{name}' is already formatted in title case.")
  else:
    return name.title()

Нека сега извикаме метода check_titlecase() с аргумент.

check_titlecase("jane smith")

# Output
Jane Smith

В резултата по-горе можете да видите, че низът „Джейн Смит“ вече е в главни букви.

▶️ Нека вземем друг пример.

check_titlecase("agatha Christie")

# Output
Agatha Christie

Този път нека извикаме функцията с низ с малки и главни букви.

check_titlecase("Grace Hopper")

# Output
'Grace Hopper' is already formatted in title case.

Получаваме известие, че низът е форматиран в главни букви и функцията работи според очакванията.

Заключение 👩‍🏫

Сега нека обобщим проблемите, които обсъдихме досега.

За да проверите дали даден низ е палиндром, проверете дали низът и неговата обърната версия са равни. Можете да използвате нарязване на низове или вградени методи за обръщане на низове.
За да проверите дали два низа са анаграми, проверете дали техните сортирани копия са еднакви. А за да сортирате низ, използвайте вградената функция sorted().
За да проверите дали името е в главни букви, използвайте метода .istitle() за проверка и метода .title(), за да получите копие на низа с главни букви в заглавието.

Надявам се, че този урок за низовете на Python ви е харесал. Като следваща стъпка научете как да използвате разбиране на списък в Python или научете за оператора not equal в Python.

Приятно учене и програмиране!🎉

Вашето мнение?