lectures-seminars/1-introduction/str-formating.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Python для анализа данных"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*Алла Тамбовцева, НИУ ВШЭ*"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Форматирование строк (string formatting)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "А теперь посмотрим на то, как подставлять значения в уже имеющийся текстовый шаблон, то есть форматировать строки. Чтобы понять, о чём идет речь, можно представить, что у нас есть электронная анкета, которую заполняет пользователь, и мы должны написать программу, которая выводит на экран введенные данные, чтобы пользователь мог их проверить.\n",
    "\n",
    "Пусть для начала пользователь вводит свое имя и возраст."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите Ваше имя: Алла\n",
      "Введите Ваш возраст: 25\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "name = input(\"Введите Ваше имя: \")\n",
    "age = int(input(\"Введите Ваш возраст: \")) # возраст будет целочисленным"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Теперь выведем на экран сообщение вида \n",
    "\n",
    "    Ваше имя: `имя`. Ваш возраст: `возраст`. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Но прежде, чем это сделать, поймем, какого типа будут значения, которые мы будем подставлять в шаблон. Имя (переменная `name`) – это строка (*string*), а возраст (переменная `age`) – это целое число (*integer*)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 25.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "result = \"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\" % (name, age)\n",
    "print(result)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Что за таинственные `%s` и `%i`? Все просто: оператор `%` в строке указывает место, на которое будет подставляться значение, а буква сразу после процента – сокращённое название типа данных (`s` – от *string* и `i` – от *integer*). Осталось только сообщить Python, что именно нужно подставлять – после кавычек поставить `%` и в скобках перечислить названия переменных, значения которых мы будем подставлять. \n",
    "\n",
    "Для тех, кто работал в R: форматирование строк с помощью оператора `%` – аналог форматирования с помощью функции `sprintf()` в R. \n",
    "\n",
    "Конечно, результат можно выводить сразу, не сохраняя полученную строку в переменную. Главное, не запутаться в скобках, и не потерять их."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 11,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 25.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\" % (name, age))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*Примечание:* не теряйте часть с переменными после самой строки. Иначе получится нечто странное:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Важно помнить, что если мы забудем указать какую-то из переменных, мы получим ошибку (точнее, исключение): Python не будет знать, откуда брать нужные значения. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "not enough arguments for format string",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-13-2343aa81e176>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 1\u001b[0;31m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\"\u001b[0m \u001b[0;34m%\u001b[0m \u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mname\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: not enough arguments for format string"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\" % (name))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Кроме того, создавая такие текстовые шаблоны, нужно обращать внимание на типы переменных, значения которых мы подставляем. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 25.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %s.\" % (name, age)) # так сработает"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "%i format: a number is required, not str",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-15-9c083ea32449>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 1\u001b[0;31m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m\"Ваше имя: %i. Ваш возраст: %s.\"\u001b[0m \u001b[0;34m%\u001b[0m \u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mname\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mage\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m \u001b[0;31m# а так нет\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: %i format: a number is required, not str"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %i. Ваш возраст: %s.\" % (name, age)) # а так нет"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "В первом случае код сработал: Python не очень строго относится к типам данных, и поэтому он легко может превратить целочисленный возраст в строку (два `%s` вместо `%s` и `%i` не является помехой). Во втором случае все иначе. Превратить строку, которая состоит из букв (`name`) в целое число никак не получится, поэтому Python справедливо ругается."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "А что будет, если мы будем подставлять не целое число, а дробное, с плавающей точкой? Попробуем!"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите Ваш рост (в метрах): 1.68\n"
     ]
    },
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "1.68"
      ]
     },
     "execution_count": 16,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "height = float(input(\"Введите Ваш рост (в метрах): \"))\n",
    "height"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваш рост: 1.680000 м.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваш рост: %f м.\" % height) # f - от float"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "По умолчанию при подстановке значений типа *float* Python выводит число с шестью знаками после запятой. Но это можно исправить. Перед `f` нужно поставить точку и указать число знаков после запятой, которое мы хотим:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваш рост: 1.68 м.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваш рост: %.2f м.\" % height) # например, два"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваш рост: 1.7 м. \n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваш рост: %.1f м. \" % height) # или один"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "В случае, если указанное число знаков после запятой меньше, чем есть на самом деле (как в ячейке выше), происходит обычное арифметическое округление."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Рассмотренный выше способ форматирования строк – не единственный. Он довольно стандартный, но при этом немного устаревший. В Python 3 есть другой способ ‒ форматирование с помощью метода `.format()`. Кроме того, в Python 3.6 и более поздних версиях появился еще более продвинутый способ форматирования строк ‒ *f-strings* *(formatted string literals)*. \n",
    "\n",
    "F-strings очень удобны и просты в использовании: вместо `%` и сокращённого названия типа в фигурных скобках внутри текстового шаблона нужно указать название переменной, из которой должно подставляться значение, а перед всей строкой добавить `f`, чтобы Python знал, что нам нужна именно *f-string*."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 20,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 25\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(f\"Ваше имя: {name}. Ваш возраст: {age}\")"
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.6.8"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 2
}