使用 Python format 格式化字符串

一、format() 函數的基本用法

Python 的字符串提供了許多格式化選項，其中最常用的是 format() 函數。Python 中的字符串是不可變的序列；它的格式化操作其實就是在操作字符串的部分或全部信息。使用 format() 函數可以將各種數據類型（整數、浮點數、字符串等）插入任意字符串中。

format() 函數可以直接在字符串中嵌入變量，一般格式如下：

格式化字符串.format(變量1, 變量2, ...)

其中，格式化字符串是指需要被格式化的字符串，format() 函數中的變量可以是數字、整數、浮點數、字符串等等。下面看一個簡單例子：

a = "Python"
b = "format() 函數"
c = "常用於字符串的格式化操作"
s = "使用{}可以將任何數據類型插入字符串中。{}是Python中{}的常用函數。".format(a, b, c)
print(s)

輸出結果為：

使用Python可以將任何數據類型插入字符串中。format() 函數是Python中常用於字符串的格式化操作的函數。

二、format() 函數的實際應用

1. 數字的格式化輸出

在 format() 函數中，{} 中可以包含多個佔位符，例如：{} 和 {:.2f}，其中 {:.2f} 表示保留兩位小數的浮點數。可以修改佔位符的類型，將一個整數轉換成十六進制形式，或者將一個浮點數轉換成百分比形式。下面是一些示例：

print("{:+.2f}".format(3.14159))   # 輸出：+3.14
print("{:d}".format(61))           # 輸出：61
print("{:x}".format(167))          # 輸出：a7
print("{:.2%}".format(0.618))      # 輸出：61.80%

2. 字符串格式化輸出

格式化字符串中的佔位符支持使用關鍵字參數，在這種情況下，佔位符名稱後面跟着一個冒號和要插入對象的名稱。格式化字符串還支持列表或字典作為參數，在這種情況下，相應的索引或鍵用於查找要插入的對象。

print("{name}是{age}歲的{sex}".format(name="小明", age=18, sex="男"))
print("排名第二的學生是{}".format(["小明", "小紅", "小強"][1]))
print("學生{name}的成績是{score}".format_map({"name": "小明", "score": 95}))

3. 用 format() 函數進行文件的輸入輸出操作

可以用 format() 函數進行文件的輸入輸出操作。下面是一個例子，實現了將一個 list 寫入文件，並讀取其中的元素：

my_list = ['One', 'Two', 'Three']
with open('test.txt', 'w') as f:
    for item in my_list:
        f.write("{}\n".format(item))
with open('test.txt') as f:
    lines = f.readlines()
    for line in lines:
        print("從文件中讀取的數據:", line.strip())

三、在實際項目中使用 format() 函數

format() 函數廣泛應用於 Python 的數據處理和數據可視化項目中，如下面的例子所示：

1. 使用 format() 函數進行數據分析

可以用 format() 函數將統計分析結果插入到格式化字符串中。這裡以一個統計男性和女性比例的例子為例。

num_w = 30
num_m = 70
total = num_w + num_m
percent_w = num_w / total * 100
percent_m = num_m / total * 100

output = "統計結果：{:.2f}% 的人是女性，{:.2f}% 的人是男性；共有 {} 人參與了調查。".format(percent_w, percent_m, total)
print(output)

輸出結果為：

統計結果：30.00% 的人是女性，70.00% 的人是男性；共有 100 人參與了調查。

2. 使用 format() 函數進行數據可視化

在數據可視化領域，例如繪製柱狀圖、折線圖等圖表時，格式化字符串也被廣泛使用。下面是一個使用 format() 函數格式化柱狀圖數據的例子：

data = {'語文': 90, '數學': 85, '英語': 95}
for key, value in data.items():
    print("{:<5}|{}".format(key, "*" * int(value/5)))

輸出結果為：

語文  |*********
數學  |*****
英語  |*********

四、注意事項

使用 format() 函數時，需要注意以下幾點：

1. 保持格式一致

在代碼中，保持格式一致非常重要。若格式不一致，可能影響代碼的可讀性和可維護性。

2. 保留適當的精度

在類型轉換時，保留適當的精度非常重要，保持數據的一致性和準確性。

3. 錯誤處理

在使用 format() 函數時，需要考慮到可能出現的錯誤情況。例如：插值變量個數錯誤、佔位符類型錯誤等等。一定要注意錯誤處理，增強程序的健壯性。

4. 簡化代碼

在實際開發中，可以使用字符串模板（Template）來簡化代碼。字符串模板是 Python 的標準庫提供的一種字符串格式化的方法，它將佔位符用 $ 來表示。

總結

format() 函數是 Python 中非常重要的函數之一，它可以用于格式化字符串，並將其他數據類型（數字、字符串等）轉換為字符串。在實際項目中，format() 函數被廣泛應用於數據處理和數據可視化等領域。使用 format() 函數時，需要注意保持格式一致、保留適當的精度、錯誤處理和簡化代碼等，這些都是在實際開發中需要注意的一些問題。