Строки и индексы

Представьте полочку с фишками для игры в слова. На ней стоят пять фишек с буквами l, e, m, o, n — получается слово lemon. Под каждой фишкой написан её номер: 0, 1, 2, 3, 4.

Чтобы взять первую фишку, вы называете её номер, и она поднимается над полочкой. На поднятой фишке висит бирка word[0]: так эту фишку называют в Python.

Строка в Python устроена так же. Она хранит символы по порядку, как фишки на полочке, и у каждого символа есть номер. Программе часто нужен один символ: первая буква имени, последняя цифра кода заказа. Номер нужного символа пишут в квадратных скобках после строки:

word = "lemon"
print(len(word))  # 5
print(word[0], word[1], word[4])  # l e n
print(word[-1], word[-5])  # n l
print("mon" in word, "Mon" in word)  # True False

Давайте разберём пример по строкам:

1. word = "lemon" связывает имя word со строкой из пяти символов.
2. len(word) считает фишки на полочке: их 5.
3. word[0], word[1] и word[4] — первая, вторая и последняя буквы: l e n.
4. word[-1] и word[-5] считают с правого края: последняя буква n и первая l.
5. "mon" in word проверяет, стоят ли на полочке фишки m, o, n подряд, а "Mon" in word ищет заглавную M.

Индекс

Номер символа в строке называют индексом. Счёт идёт с нуля: word[0] — первый символ, word[1] — второй.

Люди считают предметы с единицы, поэтому сначала это непривычно. Помогает такое правило: индекс показывает, сколько фишек стоит левее. Левее первой фишки нет ни одной, поэтому её индекс — 0.

Функция len возвращает длину строки — число символов в ней. Поэтому последний индекс на единицу меньше длины: в строке "lemon" из пяти символов это 4.

Что ещё важно знать об индексе:

• word[0] возвращает строку из одного символа, тип str: её можно напечатать, сравнить или склеить с другой строкой;
• пробел — тоже символ, и len("a b") равно 3;
• у пустой строки "" длина 0, и индексов у неё нет.

Строка — это последовательность: значения в ней стоят по порядку, и к каждому можно обратиться по индексу. Цикл for ch in word перебирает символы в том же порядке, от индекса 0 до последнего.

Здесь аналогия с полочкой заканчивается одной оговоркой. Фишку на полочке можно заменить другой, а символ в строке — нет. Строку можно читать по индексу, но не переписывать.

Отрицательные индексы

Часто нужен символ с конца: последняя цифра номера, последняя буква слова. Считать длину каждый раз неудобно, поэтому у символов есть вторая нумерация — справа налево.

Отрицательный индекс отсчитывает символы с конца: word[-1] — последний символ, word[-2] — предпоследний. Python заменяет отрицательный индекс i на len(word) + i. Поэтому word[-1] — то же, что word[len(word) - 1]. Самый левый отрицательный индекс — -len(word): в слове из пяти букв word[-5] — первая буква l.

Так последний символ берут, не считая длину:

code = "A-1047"
print(code[-1], code[-4])  # 7 1
print(code[len(code) - 1])  # 7

Разберём по строкам:

1. code[-1] — последний символ 7, а code[-4] — четвёртый с конца, 1.
2. code[len(code) - 1] даёт тот же 7, но запись длиннее и её легче перепутать.

Этот вопрос часто задают на собеседовании: «Что вернут s[-1] и s[-len(s)]?» Ответ — последний и первый символы строки.

Оператор in

Выражение a in s проверяет, встречается ли строка a внутри s целиком: символ за символом, подряд. Результат — True или False.

Оператор in проверяет и один символ, и целое слово:

• "e" in word и "mon" in word — оба True;
• "mn" in word — False: обе буквы есть, но стоят не подряд;
• "Mon" in word — тоже False: регистр букв важен;
• "x" not in word — True: not in даёт обратный ответ.

Частая ошибка

Последний символ берут по индексу, равному длине:

word = "lemon"
print(word[len(word)])  # ✗

IndexError: string index out of range

Индексы строки из пяти символов — от 0 до 4, и индекса 5 у неё нет. Python останавливает программу с ошибкой IndexError. Отрицательный индекс левее первого символа, например word[-6], даёт ту же ошибку. Последний символ — это word[len(word) - 1] или короче word[-1].

Главное

• Индекс — номер символа в строке; счёт идёт с нуля, последний индекс равен len(s) - 1.
• Отрицательный индекс считает с конца: s[-1] — последний символ, s[-len(s)] — первый.
• Индекс за пределами строки вызывает IndexError.
• a in s проверяет, стоит ли a внутри s подряд, с учётом регистра.