Методы поиска и проверки строк

При работе со строками довольно часто возникает необходимость найти нужное сочетание символов внутри строки или подсчитать, сколько раз оно встречается в этой строке. Также часто требуется убедиться в том, что строка соответствует нужному формату, например, состоит только из чисел или начинается с определённой строки.

Поиск подстроки в строке

Для поиска подстроки в строке Python предоставляет два основных метода: str.index() и str.find(). Оба метода предназначены для обнаружения первого вхождения указанной подстроки и возвращают индекс начала этого вхождения.

Ключевое различие между этими двумя методами заключается в их поведении, когда подстрока не найдена:

• метод str.index() в такой ситуации вызовет исключение ValueError, что приведёт к прерыванию выполнения программы;
• метод str.find() просто вернёт -1, и программа дальше продолжит работу.

По умолчанию поиск подстроки осуществляется по всей строке:

proverb = "Век живи — Век учись" 
print(proverb.index("Век")) 
# Вывод: 0

citate = "Один за всех, все за одного"
print(citate.find("за")) 
# Вывод: 5

Но оба метода поддерживают ограничение диапазона поиска с помощью среза [start:end]:

proverb = "Век живи — Век учись" 
print(proverb.index("Век", 6, 14)) 
# Вывод: 11

citate = "Один за всех, все за одного"
print(citate.find("за", 15, 21)) 
# Вывод: 18

В случае отсутствия искомой подстроки в строке метод str.index() вызовет исключение ValueError, а метод str.find() просто вернёт -1:

proverb = "Век живи — Век учись" 
print(proverb.index("бездельничай")) 
# Ошибка: ValueError: substring not found

citate = "Один за всех, все за одного"
print(citate.find("д'Артаньян")) 
# Вывод: -1 

Также у обоих методов есть варианты с префиксом «r», которые начинают поиск не с начала строки, а с конца (справа), поэтому возвращают индекс последнего вхождения подстроки.

Так, если методы str.index() и str.find() возвращают наименьший индекс начала подстроки, то методы str.rindex() и str.rfind() – наибольший:

proverb = "Семь раз отмерь, один раз отрежь" 
print(proverb.index("раз")) 
# Вывод: 5
print(proverb.rindex("раз")) 
# Вывод: 22

citate = "Казань брал, Астрахань брал, Ревель брал, Шпака — не брал"
print(citate.find("брал")) 
# Вывод: 7
print(citate.rfind("брал")) 
# Вывод: 53 

В случае отсутствия искомой подстроки в строке метод str.rindex() аналогично вызывает исключение ValueError, а метод str.rfind() возвращает -1:

proverb = "Семь раз отмерь, один раз отрежь" 
print(proverb.rindex("Восемь")) 
# Ошибка: ValueError: substring not found

citate = "Казань брал, Астрахань брал, Ревель брал, Шпака — не брал"
print(citate.rfind("захватил"))
# Вывод: -1

Подсчёт количества вхождений подстроки в строку

Когда необходимо не просто найти индекс начала вхождения подстроки, а посчитать общее количество её вхождений, используется метод str.count().

По умолчанию подсчёт вхождений осуществляется по всей строке:

citate = "Неважно, сколько раз вы падали; важно, сколько раз вы поднимались"
print(citate.count("сколько")) 
# Вывод: 2

Но как и поиск, область подсчёта можно ограничить помощью среза [start:end]:

citate = "Неважно, сколько раз вы падали; важно, сколько раз вы поднимались"
print(citate.count("сколько", 2, 18))
# Вывод: 1

Проверка регистра символов строки

Метод str.islower() проверяет регистр всех букв в строке на принадлежность к нижнему регистру, а метод str.isupper() – к верхнему. Как и большинство методов (и функций), которые что-либо проверяют (возвращают True или False), они начинаются со слова is (с англ. – быть, являться).

Если все буквы строки находятся в проверяемом регистре, то оба метода возвращают True:

username = input("Введите имя пользователя: ")
if username.islower():
    print("хорошее маленькое имя пользователя")
elif username.isupper():
    print("ХОРОШЕЕ БОЛЬШОЕ ИМЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ")
# Ввод: Введите имя пользователя: повелитель_кексиков
# Вывод: хорошее маленькое имя пользователя

Но если строка состоит одновременно из заглавных и маленьких букв, то оба метода вернут False:

message = "Что делаешь?"
print(message.islower())
# Вывод: False
print(message.isupper())
# Вывод False

Проверка типа символов строки

Для проверки того, являются ли все символы строки только буквами используется метод str.isalpha(), а только цифрами – метод str.isdigit().

Например, введённое пользователем имя не должно содержать никаких символов, кроме букв, поэтому его можно проверить с помощью метода str.isalpha():

name = input("Введите имя: ")
if not name.isalpha():
    print("Имя может содержать только буквы!")
else:
    print("Какое хорошее имя!")
# Ввод: Введите имя: Е102-гамма
# Вывод: Имя может содержать только буквы!

Возраст же может представлять собой только число, поэтому для проверки корректности его ввода используем метод str.isdigit():

age = input("Введите возраст: ")
if not age.isdigit():
    print("Возраст может содержать только цифры!")
else:
    print("Какой чудесный возраст!")
# Ввод: Введите возраст: 100
# Вывод: Какой чудесный возраст!

Но если строка может включать в себя как буквы, так и из цифры, то проверить это можно с помощью метода str.isalnum().

Это метод не требует одновременного наличия букв и цифр в строке и вернёт True как в случае, если строка состоит только из букв, так и если она состоит только из цифр:

password = input("Введите пароль: ")
if not password.isalnum():
    print("Пароль может содержать только буквы или цифры!")
else:
    print("Это самый лучший пароль на свете!")
# Ввод: Введите пароль: qwerty123
# Вывод: Это самый лучший пароль на свете!

Все методы проверки типа символов в строке возвращают False, если строка содержит пробелы или другие не буквенно-цифровые символы. Однако метод str.isspace() позволяет проверить строку на то, состоит ли она только из одних пробелов.

Данный метод вернёт True, в том числе, если строка содержит символы табуляции или перевод на новую строку:

username = "  \t \n   "
print(username.isspace()) 
# Вывод: True

Проверка начала и конца строки

Также можно проверить строку на соответствие определённому шаблону. Так, метод str.startswith() проверяет начинается ли строка с указанной подстроки (префикса), а метод str.endswith(), наоборот, проверяет заканчивается ли она указанной подстрокой (суффиксом).

Например, так можно проверить фамилию по ФИО:

name = input("Введите ФИО: ")
if name.startswith("Романов"):
    print("Да это же Романовы!")
elif name.startswith("Рюрикович"):
    print("Да это же Рюриковичи!")
# Ввод: Введите ФИО: Романова Е.А.
# Вывод: Да это же Романовы!

Или проверить расширение файла:

filename = input("Введите название файла: ")
if filename.endswith(".py"):
    print("Это файл с кодом на Python")
elif filename.endswith(".docx"):
    print("Это файл с документом MS Word")
# Ввод: Введите название файла: task.py
# Вывод: Это файл с кодом на Python

Как и другие методы поиска подстроки, методы str.startswith() и str.endswith() поддерживают ограничение области поиска начала и конца строки с помощью среза [start:end]:

article = "Cамая лучшая шинковка для капусты"
print(article.startswith("Самая", 6))
# Вывод: False
print(article.endswith("капусты", 5, 15))
# Вывод: False

Примеры

Пример 1. Поиск ключевого слова в отзыве

Программа проверяет, содержит ли отзыв клиента упоминание о доставке и где именно оно находится:

review = "Очень вкусная пицца, но хотелось бы более быструю доставку..."

# Так как слов "доставка" может изменяться по падежам, то ищем слово "доставк"
delivery_index = review.find("доставк")

if delivery_index != -1:
    print(f"Слово 'доставка' найдено в отзыве по индексу: {delivery_index}")
else:
    print("Слово 'доставка' не найдено в отзыве")

Вывод:

Слово 'доставка' найдено в отзыве по индексу: 50

Пример 2. Анализ текста

Онлайн-сервис подсчитывает количество предложений и символов (без пробела) в тексте:

text = "Обаятельный молодой человек по имени Джимми Тесайгер пронесся вниз по
большой лестнице особняка Чимниз, перепрыгивая через две ступеньки. Его появление
было столь неожиданным, что он столкнулся с Тредуэллом, величественным дворецким, в тот момент, когда последний пересекал зал, неся новые порции горячего кофе. Никто не пострадал только благодаря изумительному присутствию духа и необычайной ловкости дворецкого."
 
# Подсчет количества предложений по знакам препинания в конце предложения
sentences = text.count(".") + text.count("!") + text.count("?")
print(f"Предложений: {sentences}")
 
# Подсчёт количества символов (без прлобела)
chars = 0
for word in text.split():  # Цикл проходит по каждому слову
    for letter in word:  # Цикл проходит по каждому символу в слове
        chars += 1
print(f"Символов (без пробела): {chars}")  

Вывод:

Предложений: 3
Символов (без пробела): 360

Пример 3. Проверка корректности адреса электронной почты

При регистрации нового пользователя система проверяет на корректность введённый адрес электронный почты.

user_email = input("Введите адрес электронной почты: ")
is_valid_email = (
    user_email.count("@") == 1  # Одна @
    and not user_email.startswith("@")  # Не начинается с @
    and not user_email.endswith("@")  # Не заканчивается на @
)
 
if is_valid_email:
    print(f"Спасибо за регистрацию! Пароль придёт на почту {user_email}")
else:
    print("Некорректный адрес электронной почты")

Вывод:

Введите адрес электронной почты: cutedragon777@example.ru
Спасибо за регистрацию! Пароль придёт на почту cutedragon777@example.ru

Итоги

Задания для самопроверки

1. Найдите первое вхождение слова "мир" в строке "Привет, мир! Как дела, мир?" и выведите его на экран. Поиск должен вестись с индекса 7.

text = "Привет, мир! Как дела, мир?"
index = text.find("мир", 7)
print(index)  
# Вывод: 18

2. Какие методы используются для поиска последнего вхождения подстроки в строке? Как они ведут себя, если подстрока не найдена?

3. Используйте метод str.count() и выведите на экран, сколько раз символ "!" встречается в строке "Ура!!! Получилось!".

text = "Ура!!! Получилось!"
count = text.count("!")
print(count)  
# Вывод: 4

4. Что вернут методы str.islower() и str.isupper() для строки "Вконтакте"?

vk = "Вконтакте"
print(vk.islower())
# Вывод: False
print(vk.isupper())
# Вывод: False

5. Запросите у пользователя строку с почтовыми индексом. Если она состоит только из цифр, то выведите на экран строку "Введён корректный почтовый индекс", иначе – "Почтовый индекс должен состоять только из цифр".

postal_code = input("Введите почтовый индекс: ")
if postal_code.isdigit():
    print("Введён корректный почтовый индекс")
else:
    print("Почтовый индекс должен состоять только из цифр")

6. Запросите у пользователя строку с именем файла. Если она заканчивается расширением ".txt", то выведите на экран строку "Это текстовый файл", иначе – "Это не текстовый файл".

file_name = input("Введите имя файла: ")
if file_name.endswith(".txt"):
    print("Это текстовый файл")
else:
    print("Это не текстовый файл")