Перебор строки

Перебор строки — это последовательный просмотр всех её символов с помощью цикла. Такой приём позволяет искать нужные символы, считать их количество, находить свойства строки и строить новую строку с изменениями.

Что такое перебор строки

Строка состоит из символов, расположенных в определённом порядке. У каждого символа есть позиция, или индекс. В большинстве языков программирования индексы начинаются с нуля: первый символ имеет индекс \(0\), последний — \(n-1\), где \(n\) — длина строки.

При переборе программа по очереди получает каждый символ строки и выполняет над ним одно или несколько действий. Например, можно проверить, равен ли символ букве «А», является ли он цифрой или входит ли он в некоторый набор символов.

Если нужно обработать каждый символ ровно один раз, достаточно организовать цикл с таким диапазоном индексов. Количество шагов цикла равно длине строки.

1s = input()
2for i in range(len(s)):
3    print(s[i])

ввести строку s
для i от 0 до длина(s) - 1:
    c := s[i]
    обработать c

Основные действия при просмотре

Обычно во время перебора поддерживают одну или несколько переменных-накопителей. В начале им задают начальные значения, а на каждом шаге изменяют их в зависимости от текущего символа.

• Поиск: запомнить, встретился ли нужный символ, или найти его первый индекс.
• Подсчёт: увеличить счётчик, если текущий символ удовлетворяет условию.
• Суммирование: добавить к сумме числовое значение, связанное с символом.
• Проверка условия: определить, все ли символы подходят под требование.
• Построение результата: добавить текущий символ в новую строку или заменить его другим.

Для подсчёта используется переменная-счётчик. Её начальное значение обычно равно нулю. Если найден нужный символ, счётчик увеличивается на единицу.

Здесь \([s_i=c]\) равно \(1\), если символ на позиции \(i\) совпадает с \(c\), и \(0\) в противном случае. Поэтому сумма показывает, сколько раз символ \(c\) встретился в строке. Это связано с понятием частоты символов.

Поиск, счётчик и логический признак

Есть несколько похожих, но разных задач. Если требуется узнать количество подходящих символов, нужен целочисленный счётчик. Если нужно только ответить «есть ли хотя бы один», удобнее использовать логическую переменную или немедленно завершить цикл при нахождении.

1s = input()
2count = 0
3for c in s:
4    if c == '0':
5        count += 1
6print(count)

Если требуется найти первую позицию символа, можно перебрать индексы и вывести индекс при первом совпадении. Важно не перепутать индекс и количество: индекс показывает положение, а счётчик — число найденных элементов.

Для проверки свойства всей строки часто используют переменную ok, первоначально равную True. При нарушении условия её меняют на False. Например, так проверяют, состоит ли строка только из цифр.

1s = input()
2ok = True
3for c in s:
4    if c < '0' or c > '9':
5        ok = False
6print(ok)

Разобранный пример: подсчёт и замена

Задача: дана строка. Посчитать количество цифр и построить новую строку, в которой каждая цифра заменена на символ #, а остальные символы сохранены.

1s = input()
2count = 0
3result = ''
4
5for c in s:
6    if '0' <= c <= '9':
7        count += 1
8        result += '#'
9    else:
10        result += c
11
12print(count)
13print(result)

Сложность и порядок обхода

Обычный перебор строки имеет линейную сложность: каждый символ просматривается один раз. Если длина строки равна \(n\), число основных проверок пропорционально \(n\).

Порядок обхода важен в задачах на первый или последний подходящий символ. Просмотр слева направо находит первый символ, а просмотр справа налево — последний. При построении новой строки обычно сохраняется исходный порядок символов.

В Python строки неизменяемы: операция result += c создаёт новое значение. Для школьных строк небольшого размера такой способ понятен и обычно достаточен. В задачах на удаление, вставку и сложную замену полезно отдельно изучить обработку строки по символам.

Если нужно только заменить символы, не обязательно сначала считать их. Практические варианты замены подробно рассматриваются на странице замена в строке. Для удаления и добавления символов используются отдельные приёмы: удаление символов и добавление символов.

Связь с индексами и подстроками

Если требуется работать с положением символа, используйте индексный цикл. Если положение не важно, проще перебирать сами символы. Понятия индекса символа и подстроки помогают переходить от посимвольных задач к поиску фрагментов строки.