Строка как последовательность

Двенадцать занятий подряд на входе были числа. И всё это время input() возвращал вовсе не число, а строку — просто мы сразу писали int(input()) и превращали её в число.

Теперь превращать не будем:

s = input()          # строка, как есть
print(len(s))        # сколько в ней символов

Строка — это последовательность символов, у каждого из которых есть номер. Нумерация начинается с нуля, как и у range:

Символ по номеру берут квадратными скобками: s[0] — первый, s[4] — последний. Длина здесь 5, а номер последнего — 4: последний символ всегда s[len(s) - 1].

Это единственное новое понятие занятия. Всё остальное — циклы, условия, накопители — вы уже умеете, и они работают со строкой ровно так же, как работали с числами.

Перебирать символы можно двумя способами, и выбор между ними — не дело вкуса.

for ch in s:              # даёт сами символы
    if ch == "a":
        count += 1

for i in range(len(s)):   # даёт номера
    if s[i] == "a":
        count += 1

Первый короче и читается лучше. Но в нём нет номера — а он нужен, как только задача про положение или про соседей.

Третья строка таблицы — знакомый приём: так же вы сравнивали соседние числа в потоке. Цикл начинается с единицы, потому что у самого первого символа предыдущего нет.

Строка s равна "python". Какое выражение даст последний символ?

Писать s[len(s) - 1] каждый раз, когда нужен последний символ, утомительно. Поэтому в Python есть сокращение:

s = "hello"
print(s[-1])      # o — последний
print(s[-2])      # l — предпоследний

Отрицательный номер отсчитывается с конца: -1 — последний символ, -2 — предыдущий, и так далее. Полностью равнозначно s[len(s) - 1] и s[len(s) - 2].

Это удобство, а не новая возможность: всё то же самое можно писать через длину. Но в задачах про начало и конец строки отрицательные номера заметно короче.

Границы существуют в обе стороны. У строки длиной 5 допустимы номера от -5 до 4. Обращение к s[5] или s[-6] — ошибка, программа остановится с сообщением string index out of range. Это самая частая поломка занятия, и почти всегда причина одна: цикл дошёл до len(s) включительно.

Символы можно сравнивать между собой — <, >, == работают и с ними:

print("a" < "b")     # True: в алфавите a раньше

Отсюда главный приём занятия. Латинские буквы идут подряд, цифры тоже, поэтому проверка «символ — строчная буква» пишется одним условием:

if "a" <= ch <= "z":
    ...

Так же проверяются цифры ("0" <= ch <= "9") и заглавные буквы ("A" <= ch <= "Z"). Двойное сравнение вы уже видели в занятии про условия — здесь оно работает точно так же.

Символ-цифра — не число

"7" и 7 — разные вещи. Первое — символ, второе — число, и складывать их нельзя:

total = 0
for ch in s:
    if "0" <= ch <= "9":
        total += int(ch)      # int превращает символ в число

Без int программа либо упадёт, либо — что хуже — начнёт склеивать строки вместо сложения чисел.

В строке из 10 символов нужно сравнить каждый символ с соседом слева.

Сколько получится сравнений? Введите целое число.

Выход за границу. for i in range(len(s) + 1) или обращение к s[i + 1] на последнем шаге. Признак: программа падает с string index out of range. Проверьте, до какого номера доходит цикл: последний допустимый — len(s) - 1.

Символ вместо числа. "5" + 1 — ошибка, "5" + "1" даёт "51", а не 6. Если в строке цифры и нужна арифметика, каждый символ пропускается через int.

Попытка изменить строку. s[0] = "x" не работает: строку в Python поменять нельзя, можно только собрать новую. Поэтому задачи вида «уберите символ» решаются накоплением: заводится пустая строка и к ней по одному прибавляются нужные символы.

result = ""
for ch in s:
    if ch != "a":
        result += ch

Как проверять себя

• строка из одного символа — ломает всё, где есть «соседи» или «первый и последний»;
• символа нет вовсе — задача про поиск должна что-то ответить и в этом случае;
• все символы одинаковые — проверяет строгие сравнения.

Лестница прежняя: пять разминочных, семь основных, три со звёздочкой. Зачёт при десяти решённых.

Готовых средств для строк в Python много, и дальше мы их разберём. Но в этом занятии всё делается вручную: перебором, сравнением и накоплением. Так становится видно, что происходит внутри, — а метод, вызванный без понимания, потом подводит на первой же нестандартной задаче.

Строки в задачах — латинские буквы, цифры и одиночные пробелы. Русские буквы дальше тоже появятся, но проверка «между a и z» на них не работает, и до кодов символов мы ещё не дошли.

Задача: «дана строка, посчитайте, сколько в ней пар соседних одинаковых символов».

Ученик написал:

s = input()
count = 0

for i in range(len(s)):
    if s[i] == s[i + 1]:
        count += 1

print(count)

Программа падает с сообщением string index out of range. Объясните, на каком шаге это происходит и почему, и предложите два разных исправления.