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1NSI : Cours Chaînes de Caractères⚓︎

Introduction⚓︎

Def

Une Chaîne (de caractères) 🇫🇷 , ou une String 🇬🇧 est un conteneur (non modifiable/immutable) d'éléments ordonnés, qui sont forcément des caractères.

C'est une structure de données primitive de Python, qui est un type construit donc un conteneur/collections de caractères.

Fonctions utiles sur les Chaînes⚓︎

Longueur d'une chaîne de caractère⚓︎

>>> mot="Bonjour"
>>> len(mot)  # renvoie le nombre de caractères (ici : 7)
7

len renvoie la longueur de la chaîne

Chaîne Vide⚓︎

>>> mot="" # est la chaîne 'VIDE' qui est de type 'str',
           # et qui ne contient aucun élément
>>> len(mot)
0          # la longueur de la chaîne vide vaut 0

ou bien (équivalent pour définir une chaîne vide)

>>> mot=str()

Appartenance à une Chaîne avec in, ou pas avec not in⚓︎

>>> phrase = "bonjour maman il fait beau"
>>> 'a' in phrase
True
>>> 'A' in phrase
False
>>> 'maman' in phrase
True
>>> 'man il f' in phrase
True
# ou bien NON appartenance avec les mots-clés `not in`
>>> 'a' not in phrase
False

chr(nombre)⚓︎

>>> chr(65)
'A'  # renvoie le caractère dont le code ASCII vaut 65

ord(caractère)⚓︎

>>> ord("A")
65  # renvoie le code ASCII du caractère 'A'

Indices / Index⚓︎

Indices positifs⚓︎

>>> mot="Bonjour"
>>> mot[1]  # renvoie le caractère à l'indice 1
>>> mot[0]  # renvoie le 1er caractère = le caractère à l'indice 0

Indices négatifs⚓︎

>>> mot[-1]  # renvoie le dernier caractère
>>> mot[-2]  # renvoie l'avant-dernier caractère

Tranches / Slices ou Slicing⚓︎

Tranches / Slicing simple (avec 2 arguments)⚓︎

>>> mot[3:6]  # renvoie tous les caractères dont les indices
              # sont compris entre 3 inclus 
              # et 5 inclus (donc 6 NON inclus)

Tranches / Slicing étendu (avec un 3ème argument pas/step optionnel)⚓︎

>>> mot[3:6:2]  # renvoie tous les caractères dont les indices
                # sont compris entre 3 inclus 
                # et 5 inclus (c'est-à-dire 6 NON inclus)
                # mais seulement tous les 2 caractères, avec un pas=2

Exp

>>> mot[:6:2]    # tous les caractères depuis le tout début
                # jusqu'à celui dl'indice 5 inclus (c'est-à-dire 6 NON inclus)
                # mais seulement tous les 2 caractères, avec un pas=2
>>> mot[3::2]    # tous les caractères depuis celui d'indice 3 inclus
                # jusqu'à la toute fin du mot/phrase
                # mais seulement tous les 2 caractères, avec un pas=2
>>> mot[::2]     # tous les caractères depuis le tout début
                # jusqu'à la toute fin du mot/phrase
                # mais seulement tous les 2 caractères, avec un pas=2
>>> mot[::-1]    # tous les caractères depuis le tout début
                # jusqu'à la toute fin du mot/phrase
                # avec un pas=-1, donc écrit à l'envers...
>>> mot[5:2:-1]  # tous les caractères depuis celui d'indice 5
                # jusqu'à celui d'indice 2 NON INCLUS
                # avec un pas=-1, donc écrit à l'envers...

Les Chaînes sont des Sequences⚓︎

Le fait que l'on puisse accéder aux éléments d'une chaîne avec des indices entiers, et que l'on dispose d'une fonction longueur len() est caractéristique de ce que l'on appelle des Sequences en Python :

Def

Les sequences 🇬🇧, (ou séquences 🇫🇷, ou suites 🇫🇷 ), sont des conteneurs vérifiant les propriétés suivantes:

  • les éléments de la sequence sont accessibles efficacement via des indices entiers (\(\Leftrightarrow\) éléments "ordonnés") : grâce à la méthode spéciale __getitem__(),
  • On dispose d'une fonction longueur len() de la Sequence : grâce à la méthode spéciale __len__()

Le mot suites est plutôt issu de la terminologie des mathématiques, mais il représente la même idée d'une collection ordonnée d'éléments (itérables).

Pte

Les chaînes de caractères sont des séquences

Techniques de parcours de Chaînes⚓︎

Technique 1 : caractère par caractère, SANS indices⚓︎

phrase="Bonjour Maman, il fait beau aujourd'hui"
for c in phrase:
  print("caractère=",c)

Cette technique de parcours des éléments/caractères d'une chaîne, un par un, sans utiliser les indices est caractéristique de ce que l'on appelle les itérables en Python :

Itérables

En Python, un itérable 🇫🇷 ou iterable 🇬🇧 désigne un objet/conteneur sur lequel on peut itérer/parcourir les éléments un par un

Pte

Les chaînes de caractères str sont des itérables.

Généralisation Pour tout itérable en Python, on peut parcourir les éléments un par un, avec une boucle for sans utiliser les indices (comme dans l'exemple précédent)

Technique 2 : caractère par caractère, AVEC des indices⚓︎

phrase="Bonjour Maman, il fait beau aujourd'hui"
for i in range(len(phrase)):
  print("caractère=",phrase[i])

Généralisation Toutes les séquences (des conteneurs ayant des indices entiers, et une fonction len) sont forcément itérables : On peut en effet parcourir les éléments un par un, avec une boucle for en utilisant les indices entiers Autrement dit : les séquences sont forcément itérables

Méthodes sur les Chaînes de Caractères⚓︎

Méthodes usuelles sur les chaînes⚓︎

Voici quelques exemples d'utilisation de quelques méthodes, parmi les plus utiles, sur les Chaînes de Caractères. Notons phrase une chaîne de caractère. phrase="bonjour maman il fait beau"

  • phrase.index("m") renvoie :
  • le 1er indice où se trouve "m" dans la chaîne phrase
  • ou bien une erreur s'il ne trouve PAS "m" dans phrase Forme Générale: phrase.index("m"[,start[,end]]) cherche la 1ère occurence de "m" dans phrase, pour des indices compris entre start (et end)
  • phrase.find("m") renvoie (presque pareil que index())
  • le 1er indice où se trouve "m" dans la chaîne phrase
  • ou bien -1 s'il ne trouve PAS "m" dans phrase Forme Générale: phrase.find("m"[,start[,end]]) cherche la 1ère occurence de "m" dans phrase, pour des indices compris entre start (et end)

  • phrase.replace("m","M") remplace dans phrase toutes les occurences de "m" par des "M" Forme Générale: phrase.replace("m", "M"[, nombre]) remplace dans phrase les 1ères nombre d'occurences de "m" par des "M"

  • phrase.count("m") compte le nombre d'occurences de "m" dans phrase Forme Générale: phrase.count("m"[,start[,end]]) compte le nombre d'occurences de "m" dans phrase, pour des indices compris entre start (et end)

  • phrase.format() formatte la chaîne de caractère selon un certain format...utiliser des {} Exemple : "bonjour {} je viens dans {} jours".format("Maman",3)

Liste Complète de TOUTES les Méthodes sur les chaînes⚓︎

Aide en ligne⚓︎

Vous trouverez une Liste Complète de TOUTES les Méthodes opérant sur les Chaînes de Caractères, sur cette page de la Documentation Officielle

Aide en Local (dans un Interpréteur Python)⚓︎

  1. Dans un interpréteur Python, dir(str) affiche la liste complète de toutes les méthodes disponibles sur les chaînes str, y compris les méthodes magiques/spéciales (cf ci-dessous), mais elles ne sont pas documentées (ni signature, ni docstring).

  2. Dans un interpréteur Python, help(str) affiche la liste complète de toutes les méthodes disponibles sur les chaînes str, y compris les méthodes magiques/spéciales (cf ci-dessous), AVEC DOCUMENTATION: AVEC LEURS SIGNATURES ET LES DOCSTRINGS.

Méthodes magiques / Méthodes spéciales sur les Chaînes⚓︎

Méthodes magiques / Méthodes spéciales sur les Chaînes

Parmi toutes les méthodes disponibles affichées par dir(str), certaines sont entourées par deux underscores de chaque côté __unCertainNom__() : Elles sont appelées des méthodes magiques ou méthodes spéciales sur les chaînes.
En pratique cela signifie que :

  • elles sont accessibles via la syntaxe normale pour les méthodes : nomChaine.__nomMethodeMagique__()
  • elles sont également accessibles via une syntaxe spéciale / magique (qui dépend de la méthode en question)

de Méthodes magiques / Méthodes spéciales sur les Chaînes

On se donne deux chaînes mot1="bonjour" et mot2="maman"

  • __len()__ : calcule la longueur d'une chaîne ...
  • Syntaxe normale : mot1.__len__() renvoie le nombre \(7\)
  • Syntaxe spéciale : len(mot1) renvoie le nombre \(7\)
  • __eq()__ : teste l'égalité entre deux chaînes ...
  • Syntaxe normale : mot1.__eq__(mot2) renvoie False car mot1 et mot2 ne sont pas égales
  • Syntaxe spéciale : mot1 == mot2 renvoie False (pour les mêmes raisons) Principe Général : À chaque fois qu'on veut tester l'égalité entre deux chaînes avec le symbole ==, c'est en fait la méthode magique __eq__() qui est appelée pour tester l'égalité.

Voici quelques autres méthodes magiques sur les chaînes :

  • __ne__() veut dire \(\ne\) : "Not Equal to" c'est-à-dire Non égal, donc ! = en Python
  • __gt__() veut dire \(\gt\) : "Greater Than" c'est-à-dire Supérieur Strictement
  • __ge__() veut dire \(\ge\) : "Greater than or Equal to" c'est-à-dire Supérieur ou égal à
  • __lt__() veut dire \(\lt\) : "Less Than" c'est-à-dire Inférieur Strictement
  • __le__() veut dire \(\le\) : "Less than or Equal to" c'est-à-dire Inférieur ou égal à
  • __add__() correspond à l'opération + : pour la concaténation de deux chaînes
  • __mul__() correspond à l'opération * : pour la multiplication entre une chaîne et un entier
  • __contains__() correspond au mot-clé in utilisé pour tester l'inclusion d'une chaîne dans une autre
  • ⚠ __repr__() ⚠ représente une chaîne dans un interpréteur Python, c'est-à-dire qu'il affiche une chaîne dans un interpréteur Python, sous un certain format spécifique. Elle est appelée quand on tape dans l'interpréteur :
  • ou bien >>> phrase1 \(\quad\) (où phrase1 désigne le nom d'une chaîne)
  • ou bien >>> print(phrase1)
  • ⚠ __str__() ⚠ représente une liste dans un interpréteur Python, c'est-à-dire qu'il affiche une liste dans un interpréteur Python, sous un certain format spécifique, mais seulement pour le print()
  • >>> print(l1)
  • etc...

Opérations Arithmétiques sur les Chaînes⚓︎

Addition⚓︎

>>> a = "Bonjour"
>>> b = "Maman"
>>> a+b   # ceci est la CONCATÉNATION de a et b
"BonjourMaman"

ATTENTION : Pas de Soustraction

Multiplication⚓︎

>>> a = "Bonjour"
>>> a*2
"BonjourBonjour"

ATTENTION :

  • le produit de deux chaînes n'existe pas
  • Pas de Division

Les chaînes sont immutables⚓︎

Par exemple, on NE peut PAS modifier directement un caractère d'une chaîne str in situ, par affectation directe (EN CONSERVANT LA MÊME ADRESSE MÉMOIRE, ce que l'on appelle un pointeur vers le début de la chaîne). On dit que les chaînes str NE supportent PAS l'affection d'éléments 🇫🇷 ou les item assignment 🇬🇧 :

>>> mot = "Bonjour maman"
>>> id(mot) # renvoie l'adresse mémoire du début du tuple
# Exemple de réponse:
140164595891824
# affectation d'élément / item assignment IMPOSSIBLE :
>>> mot[3] = "z"
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Plus généralement, on NE peut PAS modifier le contenu d'une variable de type str in situ, c'est-à-dire EN CONSERVANT LA MÊME ADRESSE MÉMOIRE: Pour commencer, parce qu'il n'existe aucune méthode sur les tuples...

>>> mot = "Bonjour maman"
>>> id(mot) # renvoie l'adresse mémoire du début de la chaîne 'mot'
# Exemple de réponse:
140164595891824
# 'ajout' de caractère en fin de chaîne :
>>> mot = mot + "!"
>>> id(mot) # la 'nouvelle' adresse mémoire de la chaîne 'mot' est MODIFIÉE
            # (ici, ajout de caractères en fin de chaîne)
140164595608432
>>> mot = mot[:3]+"z"+mot[4:]
>>> id(mot)
140213654109104

On s'aperçoit que les deux adresses mémoires, ou pointeurs, AVANT et APRÈS modification de la chaîne, NE SONT PLUS égales.

Immutabilité des Chaînes

Les chaînes de caractères str sont immutables.

Remarque Le fait que les chaînes soient immutables laisse à penser qu'il s'agit d'un type (/structure) de données Python qui N'est PAS prévu pour être modifié régulièrement avec une bonne efficacité.