Как на питоне написать текст
Вывод текста в python с помощью print()
Команда print — это основа Python, ведь она используется для вывода текста на экран. Именно с ее помощью можно вывести «Hello World!», что традиционно делают программисты, изучая новый язык.
В этом материале разберемся с этой функцией и рассмотрим более продвинутые вещи.
Как выводить текст в Python 3
Выводить текст в Python очень просто. Достаточно лишь написать:
Но все становится чуть сложнее, учитывая, что существуют две популярные версии Python. Этот пример сработает с Python 3+ (поддерживаемой сегодня версией), однако стоит убрать скобки в том случае, если это Python 2:
Вывод строк и других переменных
Размещая текст внутри кавычек, вы создаете строку. Строка в программировании — это любая последовательность букв или цифр.
Строки могут храниться и в виде переменных. Это значит, что слово будет использоваться для представления строки, и к нему можно будет ссылаться позже в коде.
Зачем может понадобиться выводить такой текст? Это может быть полезно в тех ситуациях, когда показываемый контент потенциально может поменяться во время работы программы. Это также удобно для получения информации: например, за счет ввода от пользователя.
Если запустить этот код и ввести «Витя» получим:
Как можно понять, этот код запрашивает пользователя сделать ввод и затем приветствует лично его. Также этот пример демонстрирует, как выводить текст, объединяя его с текстом из переменной. Достаточно заключить текст в кавычки и добавить знак плюса. Обратите внимание на пробел. Однако есть и другой способ разделения элементов — для этого используется запятая. Например:
Некоторые приемы вывода
Python. Работа с текстом. Строки.
На уроке «Python. Взлом шифров. продолжение-2» я обещал рассказать о работе с текстом. Начнем со строк. Строки в Python-е, как и в PHP и JavaScript, могут заключаться в двойные или одинарные кавычки:
Это позволяет создать строки с кавычками внутри (либо с апострофами внутри):
Еще есть такая фича, как тройные кавычки. Они позволят задать многострочный стринг:
Другой способ задания многострочного текста — это использование символов «\n», хотя первый способ зачастую более наглядный. Вот этот код выполнит тоже самое:
Строки можно складывать (конкатенация):
Можно умножить строку на число, в этом случае она дублируется столько раз, на сколько ее умножили:
Но при попытке умножить на дробное число выйдет ошибка:
«Traceback (most recent call last):
File «D:/Самообразование/Python работа с тектом/text6.py», line 3, in
s=»Hello «*3.1
TypeError: can’t multiply sequence by non-int of type ‘float’»
Аналогично не «прокатит» и умножение строки на строку, так как данная операция не имеет смысла.
Кстати, при умножении строки на число от перестановки множителей произведение не меняется:
Такой код выдаст тоже самое, что и предыдущий. А вот со сложением данный номер не пройдет, так как там просто вторая строка с конца присоединяется к перовой.
К символам строки можно обращаться как к элементам массива, счет при этом начинается с нуля. Например, вот такой код вернет запятую:
Можно использовать срез. Например, вот такая программа вернет «lo,»:
Самый прикол, что можно получить каждый второй, каждый третьи и так далее символ из среза, например, каждый второй:
Такая программа вернет строку: «el,wr», а вот такая:
А еще в срезе могут быть отрицательные значения, это значит, что брать надо с конца. Например, если мы хотим получить предпоследний символ, мы можем написать [-2]. А вот если обратиться так: [:-2] то программа вернет все символы, кроме последних двух.
Теперь пара практических задач.
Задача 1. Дана строка со списком слов, разделенных пробелами. Надо найти самое длинной слово.
Решение. Вспомним урок Python. Взлом шифров. Продолжение, где для распарсиваняи строки мы использовали split. Тут поступим точно так же, распарсим строку, превратив ее в список, переберем все элементы списка, используя классический алгоритм поиска максимума:
Программа вернет «Слово с максимальной длиной: параллелепипед».
Задача 2. Необходимо анализировать сигнал. Этот сигнал состоит из цифр от 0 до 9 и знака #. Две и более идущие цифры подряд обозначают эту цифру. Если цифра должна повторяться, то это обозначается двумя или более знаками # (предыдущая цифра повторяется). Одинарная цифра или знак # считается помехой и не должен учитывается. Например, сочетание «12233##577766###» обозначает «233766».
Решение. Будем анализировать строку сигнала в цикле, меняя режим цикла, если идут два и более символа подряд. Последний символ и последнюю цифру запоминаем. Символ запоминаем чтобы отследить, что иду два и более подряд, а цифру для того, чтобы знак «#» удвоил ее.
Работаем с текстами на Python: кодировки, нормализация, чистка
Зачем эта статья?
Об обработке текстов на естественном языке сейчас знают все. Все хоть раз пробовали задавать вопрос Сири или Алисе, пользовались Grammarly (это не реклама), пробовали генераторы стихов, текстов. или просто вводили запрос в Google. Да, вот так просто. На самом деле Google понимает, что вы от него хотите, благодаря штукам, которые умеют обрабатывать и анализировать естественную речь в вашем запросе.
При анализе текста мы можем столкнуться с ситуациями, когда текст содержит специфические символы, которые необходимо проанализировать наравне с «простым текстом» (взять даже наши горячо любимые вставки на французском из «Война и мир») или формулы, например. В таком случае обработка текста может усложниться.
Вы можете заметить, что если ввести в поисковую строку запрос с символами с ударением (так называемый модифицирующий акут), к примеру «ó», поисковая система может показать результаты, содержащие слова из вашего запроса, символы с ударением уже выглядят как обычные символы.
Обратите внимание на следующий запрос:
Запрос содержит символ с модифицирующим акутом, однако во втором результате мы можем заметить, что выделено найденное слово из запроса, только вот оно не содержит вышеупомянутый символ, просто букву «о».
Конечно, уже есть много готовых инструментов, которые довольно неплохо справляются с обработкой текстов и могут делать разные крутые вещи, но я не об этом хочу вам поведать. Я не буду рассказывать про nltk, стемминг, лемматизацию и т.п. Я хочу опуститься на несколько ступенек ниже и обсудить некоторые тонкости кодировок, байтов, их обработки.
Откуда взялась статья?
Одним из важных составляющих в области ИИ является обработка текстов на естественном языке. В процессе изучения данной тематики я начал задавать себе вопросы, которые в конечном итоге привели меня к изучению кодировок, представлению текстов в памяти, как они преобразуются, приводятся к нормальной форме. Я плохо понимал эту тему в начале, потребовалось немало времени и мозгового ресурса, чтобы понять, принять и запомнить некоторые вещи. Написанием данной статьи я хочу облегчить жизнь людям, которые столкнутся с необходимостью чтения и обработки текстов на Python и самому закрепить изученное. А некоторыми полезными поинтами своего изучения я постараюсь поделиться в данной статье.
Важная ремарка: я не являюсь специалистом в области обработки текстов. Изложенный материал является результатом исключительно любительского изучения.
Проблема чтения файлов
Допустим, у нас есть файл с текстом. Нам нужно этот текст прочитать. Казалось бы, пиши себе такой вот скрипт для чтения из файла да и радуйся:
В файле содержится вот такое вот изречение:
что переводится с испанского как питон. Однако консоль OC Windows 10 покажет нам немного другой результат:
Сейчас мы разберёмся, что именно пошло не так и по какой причине.
Кодировка
Думаю, это не будет сюрпризом, если я скажу, что любой символ, который заносится в память компьютера, хранится в виде числа, а не в виде литерала. Это число определяется как идентификатор или кодовая позиция символа. Кодировка определяет, какое именно число будет ассоциировано с символом.
Предположим, у нас есть некоторый файл с неизвестным содержимым, и нам нужно его прочитать, однако мы не знаем, какая у файла кодировка. Попробуем декодировать содержимое файла.
Посмотрим на результат:
Важный поинт: при записи и чтении из файлов следует указывать конкретную кодировку, это позволит избежать путаницы в дальнейшем.
Ошибки, связанные с кодировками
При возникновении ошибки, связанной с кодировками, интерпретатор выдаст одно из следующих исключений:
Попытка выполнения вот такого кода (в файле всё ещё содержится испанский питон):
даст нам следующий результат:
Обозначение
Суть
Значение по умолчанию. Несоотвествующие кодировке символы возбуждают исключения UnicodeError и наследуемые от него.
Несоответсвующие символы пропускаются без возбуждения исключений.
Только для метода encode :
Несоответствующие символы заменяются на соответсвующие значения XML.
Несоответствующие символы заменяются на определённые последовательности с обратным слэшем.
Несоответствующие символы заменяются на имена этих символов, которые берутся из базы данных Unicode.
Приведём пример использования таких обработчиков:
Важный поинт: если в текстах могут встретиться неожиданные для кодировки символы, во избежание возбуждения исключений можно использовать обработчики.
Cворачивание регистра
И по классике приведём пример:
В результате применённый метод не только привёл весь текст к нижнему регистру, но и преобразовал специфический немецкий символ.
Нормализация
Чтобы обозначить важность нормализации, приведём простой пример:
Внешне два этих символа выглядят абсолютно одинаково. Однако если мы попытаемся вывести имена этих символов, как их видит интерпретатор Python’a, результат нас порядком удивит.
В Python есть отличный встроенный модуль, который содержит данные о символах Unicode, их имена, являются ли они цифрамии и т.п. (методы по типу str.isdigit() берут информацию из этих данных). Воспользуемся данным модулем, чтобы вывести имена символов, исходя из информации, которая содержится в базе данных Unicode.
Результат выполнения данного кода:
Итак, интерпретатор Python’a видит эти символы как два разных, но в стандарте Unicode они имеют одинаковое отображение.Такие символы называют каноническими эквивалентами. Приложения будут считать два этих символа одинаковыми, но не интерпретатор.
Посмотрим на ещё один пример:
Данные символы также будут являться каноническими эквивалентами. Из примера мы видим, что символ «é» в стандарте Unicodeможет быть представлен двумя способами, которые к тому же имеют разную длину. Символ «é» может быть представлен одним или двумя байтами.
Ввод и вывод данных в Python
Все существующие программы и приложения так или иначе взаимодействуют с пользователем. Для этого они получают от пользователя данные, обрабатывают их и выводят что-то в ответ. В приложениях, не взаимодействующих с пользователем, нет смысла.
В Python встроены мощные инструменты для форматированного ввода и вывода, достаточные для реализации взаимодействия с пользователем в полноценном приложении.
Получение данных input
Получение данных — один из важнейших компонентов любой программы. Например, простой калькулятор получает данные от пользователя, когда тот вводит с клавиатуры числа, нажимает на элементы интерфейса калькулятора, даже вставляет скопированное выражение.
Входные данные в Python 3 обычно сохраняются в переменных или списках, чтобы их можно было обработать. Синтаксис операции ввода выглядит так:
Кроме того, оператор input() позволяет перед запросом ввода вывести какой-либо текст, например:
Таким образом можно дать подсказку пользователю, что нужно ввести. В отличие от строго типизированных языков программирования Python позволяет вводить любые типы данных без их явного указания. То есть пользователь может ввести как строку, так и число. Синтаксис команды ввода от этого не изменится.
Однако, часто нужно получить данные определенного типа, например, калькулятор ожидает число, а пользователь вводит строку. Для этого используется приведение типа, в данном случае к целочисленному:
Если пользователь введет строку или дробь, интерпретатор Python возбудит исключение. Поэтому для ввода используют оператор try-except:
Дополнительно про проверку, введено ли число, можно прочитать в отдельной статье.
Также можно запрашивать ввод в бесконечном цикле, выход из которого осуществляется только тогда, когда пользователь вводит данные нужного типа:
Вывод данных print
Вывод используется не только для отображения данных на экране, но и для перенаправления вывода одной программы на ввод другой, или для записи вывода в файл и т. д.
Для вывода данных в Python используется функция print(). С её помощью можно выводить строки, числа, последовательности. Её синтаксис выглядит так:
Интерпретатор Python также позволяет передавать в print() другую функцию:
В этом случае функция sum посчитает сумму аргументов и вернёт результат. Этот результат будет выведен с помощью print в консоль.
В print() можно передать несколько аргументов:
Кроме того, строки можно складывать с помощью оператора «+»:
Однако не всегда нужно выводить что-то на экран. Программисты могут перенаправить вывод программы в файл. Функцию print() имеет необязательный параметр «file», который по умолчанию равен «sys.stdout», то есть выводу на экран. Если программист хочет перенаправить вывод в файл, он должен написать код:
Кроме того, если нужно сделать красивое оформление вывода разными цветами, то можно воспользоваться библиотекой colorama или termcolor. Подробно про цветной вывод описано в отдельной статье на сайте.
Пример программы
В программах ввод и вывод взаимосвязаны, например, пользователь вводит данные, программа обрабатывает их и выводит обратно на экран. Даже если программа не консольная, а с графическим интерфейсом, то если пользователь нажал на кнопку «Запустить», он всё равно ввел в программу данные, которые дали сигнал для выполнения какой-либо функции.
Приведём пример консольной программы, которая выполняет операции над числами. То есть осуществляет ввод и вывод данных в консоль на Python 3. Мы вводим два числа, выбираем операцию, которую надо совершить над ними: сложение, вычитание, умножение или деление. Программа вычисляет результат и выводит его.
Таким образом у нас получился консольный калькулятор. Как было написано выше, для красоты можно сделать ввод и вывод цветным, меняя цвет фона и вводимых символов.
Также на нашем сайте есть пример калькулятора с графическим интерфейсом. Для этого в ней была использована библиотека Tkinter.
Текстовая обработка в языке Python. Подсказки для начинающих.
Как и ряд других популярных скриптовых языков, Python является великолепным инструментом для сканирования и манипуляций с текстовыми данными. Эта статья суммирует возможности текстовой обработки языка Python для тех программистов, которые являются новичками в программировании на языке Python. Эта статья объясняет некоторые основные понятия регулярных выражений и предлагает советы, когда стоит (а когда — не стоит) использовать регулярные выражения при обработке текста.
Что такое Python?
Python — это свободно доступный, интерпретируемый язык очень высокого уровня, разработанный Гвидо ван Россумом. Он объединяет ясный синтаксис с мощной (но необязательной) объектно-ориентированной семантикой. Python широко распространен и высокопортабелен.
Строки — неизменяемые последовательности
Как и в большинстве высокоуровневых языков программирования, строки переменной длины являются базовым типом в языке Python. Python выделяет область памяти для хранения строк (или других значений) «за кулисами», там, где программисту не нужно особенно задумываться об этом. Кроме того, Python имеет несколько возможностей управления строками, отсутствующих в других высокоуровневых языках.
В языке Python строки представляют собой «неизменяемые последовательности» («immutable sequences»). Программа может обращаться к элементам или подпоследовательностям строк как к любым последовательностям, несмотря на то, что строки, как и кортежи (tuples), не могут быть изменены непосредственно «на месте». Python обращается к подпоследовательностям с помощью гибкой операции «среза», формат которой напоминает задание диапазона строк и столбцов в электронной таблице. Приведенная ниже интерактивная сессия иллюстрирует использование строк и срезов.
Другая мощная строковая операция — просто ключевое слово in. Оно предлагает две интуитивные и полезные конструкции:
Есть несколько способов написания строковых констант в языке Python. Вы можете использовать как одинарные, так и двойные кавычки при условии, пока символы открытия и закрытия соответствуют друг другу, и существует ряд других полезных вариантов. Если ваша строка содержит переводы строки или вложенные кавычки, тройные кавычки предоставляют удобный способ такого рода строк, как это сделано в следующем примере:
Как одинарные, так и тройные кавычки могут предваряться буквой «r» для обозначения того, что специальные символы регулярных выражений не должны интерпретироваться Python. Например:
В «r-строках» обратный слэш, который в иных случаях может служить для задания специального символа, обрабатывается как обычный обратный слэш. Это объясняется далее при рассмотрении регулярных выражений.
Файлы и строковые переменные
Если вы используете стандартный модуль, работающий с файлами, вы можете превратить строку в «виртуальный файл» с помощью модуля cStringIO (если требуется создание производных классов, можно использовать StringIO, но начинающим это требуется редко).
Не забывайте, однако, что, в отличие от настоящего файла, «виртуальный файл», сформированный cStringIO — временный. Он исчезнет, когда программа завершится, если вы не предпримете каких-либо шагов, чтобы его сохранить (например, запишете его в реальный файл или воспользуетесь модулем shelve либо базой данных).
Стандартный модуль: string
Модуль string, возможно, в целом наиболее полезный модуль стандартных дистрибутивов языка Python 1.5.*. На самом деле похоже, что многие из возможностей модуля string будут существовать в качестве встроенных строковых методов в Python 1.6 и выше (подробности еще не были опубликованы на момент написания этой статьи). Наиболее вероятно, что любая программа, выполняющая обработку текста, должна начинаться со строки:
Основное правило состоит в том, что если вы можете решить задачу с помощью модуля string, это правильный способ ее решения. В отличие от re (регулярных выражений), функции string в целом гораздо быстрее и в большинстве случаев проще для понимания и использования. Сторонние модули языка Python, включая и некоторые быстрые, написанные на С расширения, предназначены для специализированных задач, однако переносимость и простота, тем не менее, определяют привязку к string везде, где только возможно. Есть и исключения, однако не так много, как вы можете подумать, имея опыт использования других языков.
Модуль string содержит несколько типов инструментов, таких как функции, методы и классы. Он также содержит наиболее общие строковые константы. Например:
Хотя вы можете написать эти константы сами, версии string более или менее гарантируют, что ваши константы будут правильны с точки зрения национального языка и платформы, на которой выполняется ваш скрипт на Python.
string также включает функции, преобразующие строки обычными способами (которые вы можете объединить для получения некоторых необычных преобразований). Например:
Существут множество других преобразований, не проиллюстрированных здесь особо; вы можете найти подробности в руководстве по языку Python. Кроме того, вы можете пользоваться функциями string для получения информации о таких атрибутах строки, как длина или позиции подстроки, например:
Стандартный модуль: re
Модуль re делает устаревшими модули regex и regsub, которые использовались в старых кодах на языке Python. Хотя в использовании regex сохраняются небольшие преимущества, они незначительны и не стоят того, чтобы использовать его в в новом коде. Устаревшие модули скорее всего будут исключены из новых версий Python, и в 1.6, возможно, будет включен усовершенствованный модуль re. Так что пользуйтесь re для регулярных выражений.
Регулярные выражения сложны. Можно написать книгу на эту тему, и это на самом деле многие сделали! Эта статья постарается ухватить «гештальт» (базовую суть) регулярных выражений и позволит читателю извлечь ее.
Регулярное выражение — это краткий путь к описанию образцов (pattern), которые могут встретиться в тексте. Встречаются ли некие символы? В определенном ли порядке? Повторяются ли участки текста данное число раз? Исключено ли совпадение других участков? Концептуально это не так уж непохоже на то, как вы интуитивно описываете понятие образца на естественном языке. Хитрость состоит в кодировке этого описания в компактный синтаксис регулярных выражений.
Рассматривайте регулярное выражение как отдельную проблему программирования, несмотря на то, что в нем могут быть задействованы только одна-две строки кода; эти строки, в сущности, составляют небольшую программу.
Начните с самых маленьких фрагментов. На нижнем уровне любое регулярное выражение будет включать сопоставление с конкретными «символьными классами» («character classes»). Простейший символьный класс представляет собой отдельный символ, который просто входит в образец как литерал. Вам часто может понадобиться сопоставить класс символов. Вы можете обозначить класс, заключив его в квадратные скобки; внутри скобок вы можете поместить как набор, так и диапазоны символов, которые обозначаются тире. Кроме того, вы можете использовать различные именованные символьные классы, корректные для вашей платформы и национального языка. Несколько примеров:
Вы можете представлять символьные классы в виде «атомов» регулярных выражений и скорее всего захотите сгруппировать эти атомы в «молекулы». Это можно сделать с помощью комбинации группировки и повторения. Группировка обозначается круглыми скобками: каждое из подвыражений, содержащихся в скобках, рассматривается как атомарное для последующей группировки или повторения. Повторение отмечается одним из следующих операторов: «*» означающего «нуль или более»; «+» означающего «один или более»; «?» означающего «нуль или один». В качестве примера взгляните на выражение:
Чтобы строка соответствовала этому выражению, она должна содержать нечто, начинающееся с «ABC» и заканчивающееся на «XYZ» — но что должно быть в середине? Средним подвыражением является ([d-w]*dd?), сопровождаемое оператором «один или много». Таким образом, середина строки должна состоять из одного (или двух, или одной тысячи) фрагментов, соответствующих подвыражению в скобках. Строка «ABCXYZ» ему не соответствует, так как не содержит необходимых элементов в середине.
Что же представляет собой это внутреннее подвыражение? Оно начинается с нуля или более букв в интервале от d до w. Важно отметить, что нуль букв представляет правильное сопоставление, которое может быть контринтуитивным, если вы воспользуетесь для его описания словом «несколько». В следующей строке должна быть в точности одна цифра; затем ни одной или одна дополнительная цифра. (Первый цифровой символьный класс не имеет оператора повторения, тем самым просто встречается один раз. Второй цифровой символьный класс имеет оператор «?»). Короче говоря, все это подразумевает «одну или несколько цифр». Некоторые удовлетворяющие регулярному выражению строки выглядят так:
А вот несколько выражений, которые не сопоставляются c этим выражением:
Потребуется некоторая практика, чтобы научиться созданию и пониманию регулярных выражений. Однако как только вы освоите регулярные выражения, в вашем распоряжении окажется мощная выразительная сила. Все это говорит о том, что часто проще использовать регулярные выражения для решения проблемы, которая вполне может быть решена и с помощью более примитивных (и быстрых) инструментов, например модуля string.