Capitolo 3.5 · Stringhe¶

Molti programmi elaborano testi, non soltanto numeri: nomi, codici, indirizzi, numeri di telefono. In questo capitolo impari a lavorare con le stringhe: prenderne un pezzo, unirle, trasformarle e mostrarle in modo ordinato.

Il tipo stringa¶

Una stringa è una sequenza di caratteri: lettere, cifre, spazi, simboli. Ogni carattere appartiene allo standard Unicode, che assegna un numero a ogni carattere esistente. La stringa è un tipo strutturato (o non scalare): è composta da unità più piccole, i caratteri.

Una stringa si scrive tra doppi apici ("hello") oppure tra apici singoli ('hello'). Le due forme sono equivalenti.

Il numero di caratteri di una stringa si chiama lunghezza e si calcola con la funzione len. Una stringa senza caratteri, scritta "" oppure '', si chiama stringa vuota e ha lunghezza 0.

ciao = "hello"
ciao2 = 'hello world'
print(len(ciao))     # 5
print(len(ciao2))    # 11: anche lo spazio è un carattere
vuota = ""
print(len(vuota))    # 0

Concatenazione e ripetizione¶

L'operatore + tra due stringhe le concatena: il risultato contiene tutti i caratteri della prima, seguiti da tutti quelli della seconda. Python non aggiunge spazi da solo: se ti serve uno spazio, devi concatenare la stringa " ".

nome = "Mario"
cognome = "Rossi"
persona = nome + cognome
print(persona)           # MarioRossi
persona = nome + " " + cognome
print(persona)           # Mario Rossi

L'operatore * tra una stringa e un numero intero ripete la stringa. Il numero può stare a sinistra o a destra del *. È comodo, ad esempio, per disegnare una linea di 50 trattini senza scriverli tutti a mano.

trattini = "-" * 50
print(trattini)
messaggio = "Echo..."
print(messaggio * 5)
print(3 * "ab")

Conversioni tra numeri e stringhe¶

Non puoi concatenare una stringa con un numero. Prima devi convertire il numero in stringa con la funzione str. Questa conversione si chiama type casting.

nome = "Mario"
codice = 1729
# agente = nome + codice      # TypeError: non si unisce una stringa con un int
valore = str(codice)
agente = nome + valore
print(agente)                 # Mario1729

Al contrario, se una stringa contiene un numero scritto correttamente, la puoi trasformare in un valore numerico con int o float. Ti serve soprattutto con input, che restituisce sempre una stringa.

val = int("1729")
price = float("17.29")
print(val + 1)        # 1730: ora è un numero, si può sommare
print(price * 2)      # 34.58

Se la stringa non rappresenta un numero valido, il programma si ferma con un ValueError. L'esempio che segue mostra apposta questo errore.

val = int("ciao")     # ValueError: "ciao" non è un numero
print(val)

Accesso ai caratteri: gli indici¶

Ogni carattere di una stringa ha una posizione, detta indice. Il primo carattere ha indice 0, il secondo 1, e così via.

Per leggere un carattere scrivi l'indice tra parentesi quadre: nome[0]. L'ultimo indice è sempre len(nome) - 1, perché si parte da 0.

nome = "Harry"
primo = nome[0]
ultimo = nome[4]
print(primo, ultimo)          # H y
pos = len(nome) - 1           # 5 - 1 = 4
print(nome[pos])              # y

Se usi un indice fuori dalle posizioni valide, durante l'esecuzione ottieni un IndexError (index out of range, indice fuori dall'intervallo). L'esempio che segue mostra apposta questo errore: "Harry" ha 5 caratteri, quindi gli indici vanno da 0 a 4.

stringa = "Harry"
carattere = stringa[5]        # IndexError: l'indice 5 non esiste

Indici negativi¶

Gli indici possono anche essere negativi: si conta da destra. L'ultimo carattere ha indice -1, il penultimo -2 e così via fino al primo.

stringa = "Harry"
print(stringa[0], stringa[-5])   # H H: stesso carattere
print(stringa[-1])               # y: l'ultimo, senza usare len

Le stringhe sono immutabili¶

In Python le stringhe sono immutabili: dopo averle create non puoi cambiare i loro caratteri. Se ci provi ottieni un TypeError. L'esempio che segue mostra apposta questo errore.

nome = "Bob"
print(nome[0])
nome[0] = 'G'        # TypeError: 'str' object does not support item assignment

Puoi però assegnare alla variabile una stringa nuova. La stringa vecchia non cambia: la variabile ora fa riferimento a un'altra stringa.

nome = "Bob"
print(nome[0])       # B
nome = "Gerard"
print(nome[0])       # G

Slicing: prendere una porzione di stringa¶

Lo slicing estrae una parte di una stringa, detta slice (fetta). La sintassi è stringa[start:end]:

• start è l'indice del primo carattere, incluso;
• end è l'indice dove fermarsi, escluso.

Nella stringa "Corso di Elementi di Informatica" la parola Elementi va dall'indice 9 (la E) all'indice 16 (la i). Quindi si scrive [9:17]: il 17 è escluso.

stringa = "Corso di Elementi di Informatica"
print(stringa[9:17])    # 'Elementi'
print(stringa[9:16])    # 'Element': manca l'ultima lettera
print(stringa[9:18])    # 'Elementi ': c'è anche lo spazio

Entrambi gli indici sono facoltativi:

• se ometti start, si parte dal primo carattere (indice 0);
• se ometti end, si arriva fino all'ultimo carattere;
• stringa[:] è una copia dell'intera stringa.

stringa = "Elementi di Informatica"
print(stringa[:8])      # 'Elementi'
print(stringa[9:])      # 'di Informatica'
print(stringa[:])       # 'Elementi di Informatica'
print(stringa[-3:])     # 'ica': gli ultimi tre caratteri

Slicing con passo¶

Puoi aggiungere un terzo numero, il passo (step): stringa[start:end:step]. Se non lo scrivi, il passo vale 1 e si prendono tutti i caratteri. Con passo 2 si prende un carattere sì e uno no.

stringa = "Elementi di Informatica"
print(len(stringa))       # 23
print(stringa[0:22:2])    # 'Eeet iIfrai'

Il passo può essere anche negativo: allora ci si sposta all'indietro e i caratteri escono in ordine inverso. In questo caso start deve essere maggiore di end. Con [::-1] ottieni l'intera stringa al contrario.

stringa = "Elementi di Informatica"
print(stringa[22:5:-1])   # 'acitamrofnI id it'
print(stringa[::-1])      # tutta la stringa al contrario

I codici dei caratteri: ord e chr¶

Il computer memorizza ogni carattere come un numero: il suo codice Unicode, scritto in binario. Python ha due funzioni per passare dal carattere al numero e viceversa:

• ord(carattere) restituisce il codice Unicode del carattere;
• chr(codice) restituisce il carattere che ha quel codice.

Le lettere maiuscole e minuscole hanno codici diversi: tra A (65) e a (97) la distanza è 32.

print('a:', ord('a'), 'A:', ord('A'))
print('Distanza tra maiuscola e minuscola:', ord('a') - ord('A'))
print('Lettera corrispondente a code 68: ', chr(68))
print('Lettera corrispondente a code 75: ', chr(75))
print(chr(ord('a') - 32))     # A
print(chr(ord('A') + 32))     # a

Sequenze di escape¶

Come scrivi una stringa che contiene le virgolette? Metti un backslash (\) prima delle virgolette. Il backslash non compare nella stringa: dice solo a Python che le virgolette che seguono fanno parte del testo. Un backslash seguito da un carattere si chiama sequenza di escape.

print("Lui disse: \"Ciao!\"")
print('L\'esame è domani')
print("Prima riga\nSeconda riga")
print("Nome\tVoto")
print("Anna\t28")

Funzioni e metodi¶

In Python ogni valore è un oggetto. Un metodo è una funzione che appartiene a un certo tipo di oggetto: ad esempio, tutte le stringhe hanno gli stessi metodi. Un metodo si chiama con la notazione del punto: oggetto.metodo().

Tre metodi delle stringhe molto utili:

Ricorda che le stringhe sono immutabili: i metodi non cambiano s, ma restituiscono una stringa nuova. Se vuoi conservarla, devi assegnarla a una variabile.

s = "Elementi di Informatica"
print(s.lower())
print(s.upper())
print(s.replace("i", "1"))
s.upper()
print(s)                  # s non è cambiata!
s = s.upper()
print(s)                  # ora sì: abbiamo assegnato il risultato

I metodi lower e upper sono comodi nei confronti. Nel capitolo 3 hai visto che 'Prospero' è diverso da 'prospero'. Se converti la risposta in minuscolo, l'utente può scrivere come vuole.

risposta = input('Vuoi continuare? (si/no) ')
if risposta.lower() == 'si':
    print('Continuiamo!')
else:
    print('Ci fermiamo qui.')

Prova a rispondere si, SI e Si: il programma continua in tutti e tre i casi.

Leggere dati con input¶

La funzione input mostra un messaggio (il prompt) e aspetta che l'utente scriva qualcosa e prema Invio. Restituisce sempre una stringa. Per leggere un numero, prima leggi la stringa e poi la converti con int o float.

nome = input("Inserisci il tuo nome: ")
eta_stringa = input("Inserisci la tua età: ")
eta = int(eta_stringa)
print(nome, "tra un anno avrai", eta + 1, "anni")

Qui eta_stringa è una variabile temporanea: serve solo a contenere il testo prima della conversione. Di solito si scrive tutto in una riga: eta = int(input("Inserisci la tua età: ")).

Output formattato¶

Spesso vuoi inserire dei numeri in un testo e mostrarli in modo ordinato, ad esempio sempre con due decimali. Python offre diverse soluzioni: la concatenazione, l'operatore %, le f-string e il metodo .format(). Qui vediamo l'operatore % e le f-string.

L'operatore di formattazione %¶

Tra due numeri interi % calcola il resto della divisione. Se invece a sinistra c'è una stringa, % diventa l'operatore di formato. Nella stringa scrivi degli specificatori di formato (come %d): ognuno viene sostituito, nell'ordine, dai valori scritti dopo il %.

prezzo = 0.7523
print("Prezzo al litro intero: %d" % (prezzo))
print("Prezzo al litro reale: %f" % (prezzo))
print("Prezzo al litro reale con due cifre decimali: %.2f" % (prezzo))
print("Prezzo al litro reale con due cifre decimali su 10 spazi: %10.2f" % (prezzo))
valore = 10
print("Valore hex: %x" % (valore))
titolo = "Quantità"
print("%10s:%10d" % (titolo, 24))
print("%-10s:%10d" % (titolo, 24))

Nota che %d con 0.7523 mostra 0: la parte decimale viene troncata.

Le f-string¶

Una f-string è una stringa preceduta dalla lettera f (o F). Dentro puoi scrivere, tra parentesi graffe {}, una variabile o un'espressione: Python la calcola al momento dell'esecuzione e mette il risultato al suo posto. Se aggiungi = dopo il nome, viene mostrato anche il nome della variabile: è utile per controllare i valori mentre scrivi il programma.

result = 5
a = 7
b = 8
print(f"the result is {result}")
print(f"the sum is {a+b}")
print(f"the result is {result=}")

Per decidere come mostrare un valore, scrivi uno specificatore di formato dopo i due punti: {valore:specifica}.

Per i numeri reali il formato più usato è {valore:ampiezza.precisionef}:

• ampiezza: numero minimo di caratteri stampati (cifre, segno e punto compresi). Lo spazio in più è riempito con spazi e il numero è allineato a destra;
• precisione: numero di cifre dopo il punto decimale.

Nell'esempio, import math permette di usare il valore di π già pronto in Python, math.pi.

valore = 20
print(f'Binario: {valore:b}')
print(f'Esadecimale: {valore:x}')
print(f'Ottale: {valore:o}')
import math
pi_greco = math.pi
print(f'{pi_greco:10.3f}')
print(f'{pi_greco:8.6f}')
nome = 'Anna'
print(f'[{nome:<10}]')
print(f'[{nome:>10}]')
print(f'[{nome:^10}]')

% o f-string?¶

Le f-string sono più facili da leggere, perché vedi subito quale variabile va in quale punto.

Esempio completo: il distributore automatico¶

Un cliente sceglie un articolo e inserisce una banconota. Il distributore dà il resto con monete da un dollaro e da un quarto di dollaro (25 centesimi). I prezzi sono multipli di 25 centesimi. Quante monete di ogni tipo deve dare?

• Input: il prezzo dell'articolo (in centesimi) e il valore della banconota (in dollari).
• Output: il numero di monete da un dollaro e da un quarto.

Risoluzione a mano. L'articolo costa 2.25 $ e il cliente inserisce 5 $. Conviene ragionare in centesimi: il resto è 500 − 225 = 275 centesimi.

• 275 // 100 = 2 → 2 monete da un dollaro;
• 275 % 100 = 75 centesimi avanzano;
• 75 // 25 = 3 → 3 monete da un quarto.

CENTESIMI_PER_DOLLARO = 100
CENTESIMI_PER_QUARTO = 25
prezzo_articolo = int(input("Inserire prezzo articolo in centesimi: "))
banconota = int(input("Inserire banconota (solo valore numerico): "))
resto_dovuto = CENTESIMI_PER_DOLLARO * banconota - prezzo_articolo
resto_dollari = resto_dovuto // CENTESIMI_PER_DOLLARO
pf_resto_dollari = resto_dovuto % CENTESIMI_PER_DOLLARO
resto_quarti = pf_resto_dollari // CENTESIMI_PER_QUARTO
print(f'Monete da un dollaro: {resto_dollari:d} \nMonete da un quarto: {resto_quarti:d}')

Prova con 225 e 5 (2 dollari e 3 quarti), poi con 175 e 10 (8 dollari e 1 quarto). Nota il \n dentro la f-string: manda a capo il secondo messaggio.

Errori tipici¶

Esercizi¶

Esercizio 1 · Inizio e fine. Memorizza una stringa in una variabile. Mostra i primi tre caratteri, poi tre punti, poi gli ultimi tre caratteri. Con "Mississippi" il programma deve mostrare Mis...ppi. Prova poi con una parola di 4 lettere e con una di 2: che cosa succede?

# Scrivi qui la tua soluzione

parola = "Mississippi"
risultato = parola[:3] + "..." + parola[-3:]
print(risultato)

Esercizio 2 · Numero di telefono. Chiedi un numero di telefono di dieci cifre, come 4155551212. Mostralo nello stile statunitense: (415) 555-1212.

# Scrivi qui la tua soluzione

numero = input("Numero di telefono (10 cifre): ")
prefisso = numero[:3]
centrale = numero[3:6]
finale = numero[6:]
print("(" + prefisso + ") " + centrale + "-" + finale)

Esercizio 3 · Palindromo. Una frase è palindroma se letta al contrario resta uguale, senza contare spazi e maiuscole: ad esempio I topi non avevano nipoti. Chiedi una frase e scrivi se è palindroma oppure no. Suggerimento: usa lower, replace e lo slicing con passo -1.

# Scrivi qui la tua soluzione

frase = input("Scrivi una frase: ")
pulita = frase.lower()
pulita = pulita.replace(" ", "")
if pulita == pulita[::-1]:
    print(f'"{frase}" è palindroma')
else:
    print(f'"{frase}" non è palindroma')

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