Преобразование типов
Чаще всего операторы и функции автоматически приводят переданные им значения к нужному типу.
Например, alert автоматически преобразует любое значение к строке. Математические операторы преобразуют значения к числам.
Есть также случаи, когда нам нужно явно преобразовать значение в ожидаемый тип.
Пока что мы не говорим об объектах
В этой главе мы не касаемся объектов. Сначала мы разберём преобразование примитивных значений.
Мы разберём преобразование объектов позже, в главе Преобразование объектов в примитивы.
Строковое преобразование
Строковое преобразование происходит, когда требуется представление чего-либо в виде строки.
Например, alert(value) преобразует значение к строке.
Также мы можем использовать функцию String(value) , чтобы преобразовать значение к строке:
let value = true; alert(typeof value); // boolean value = String(value); // теперь value это строка "true" alert(typeof value); // stringПреобразование происходит очевидным образом. false становится «false» , null становится «null» и т.п.
Численное преобразование
Численное преобразование происходит в математических функциях и выражениях.
Например, когда операция деления / применяется не к числу:
alert( "6" / "2" ); // 3, строки преобразуются в числаМы можем использовать функцию Number(value) , чтобы явно преобразовать value к числу:
let str = "123"; alert(typeof str); // string let num = Number(str); // становится числом 123 alert(typeof num); // numberЯвное преобразование часто применяется, когда мы ожидаем получить число из строкового контекста, например из текстовых полей форм.
Если строка не может быть явно приведена к числу, то результатом преобразования будет NaN . Например:
let age = Number("Любая строка вместо числа"); alert(age); // NaN, преобразование не удалосьПравила численного преобразования:
| Значение | Преобразуется в… |
|---|---|
| undefined | NaN |
| null | 0 |
| true / false | 1 / 0 |
| string | Пробельные символы (пробелы, знаки табуляции \t , знаки новой строки \n и т. п.) по краям обрезаются. Далее, если остаётся пустая строка, то получаем 0 , иначе из непустой строки «считывается» число. При ошибке результат NaN . |
alert( Number(" 123 ") ); // 123 alert( Number("123z") ); // NaN (ошибка чтения числа на месте символа "z") alert( Number(true) ); // 1 alert( Number(false) ); // 0Учтите, что null и undefined ведут себя по-разному. Так, null становится нулём, тогда как undefined приводится к NaN .
Большинство математических операторов также производит данное преобразование, как мы увидим в следующей главе.
Логическое преобразование
Логическое преобразование самое простое.
Происходит в логических операциях (позже мы познакомимся с условными проверками и подобными конструкциями), но также может быть выполнено явно с помощью функции Boolean(value) .
- Значения, которые интуитивно «пустые», вроде 0 , пустой строки, null , undefined и NaN , становятся false .
- Все остальные значения становятся true .
alert( Boolean(1) ); // true alert( Boolean(0) ); // false alert( Boolean("Привет!") ); // true alert( Boolean("") ); // falseЗаметим, что строка с нулём «0» — это true
Некоторые языки (к примеру, PHP) воспринимают строку «0» как false . Но в JavaScript, если строка не пустая, то она всегда true .
alert( Boolean("0") ); // true alert( Boolean(" ") ); // пробел это тоже true (любая непустая строка это true)Итого
Существует 3 наиболее широко используемых преобразования: строковое, численное и логическое.
Строковое – Происходит, когда нам нужно что-то вывести. Может быть вызвано с помощью String(value) . Для примитивных значений работает очевидным образом.
Численное – Происходит в математических операциях. Может быть вызвано с помощью Number(value) .
Преобразование подчиняется правилам:
| Значение | Становится… |
|---|---|
| undefined | NaN |
| null | 0 |
| true / false | 1 / 0 |
| string | Пробельные символы по краям обрезаются. Далее, если остаётся пустая строка, то получаем 0 , иначе из непустой строки «считывается» число. При ошибке результат NaN . |
Логическое – Происходит в логических операциях. Может быть вызвано с помощью Boolean(value) .
| Значение | Становится… |
|---|---|
| 0 , null , undefined , NaN , «» | false |
| любое другое значение | true |
Большую часть из этих правил легко понять и запомнить. Особые случаи, в которых часто допускаются ошибки:
- undefined при численном преобразовании становится NaN , не 0 .
- «0» и строки из одних пробелов типа » » при логическом преобразовании всегда true .
В этой главе мы не говорили об объектах. Мы вернёмся к ним позже, в главе Преобразование объектов в примитивы, посвящённой только объектам, сразу после того, как узнаем больше про основы JavaScript.
Конвертирование целого числа в строку по любому основанию¶
Предположим, вы хотите преобразовать целое число в строку по какому-либо основанию между двойкой и шестнадцатью. Например, перевести число 10 в строковое десятичное "10" или двоичное "1010" представление. Хотя существует множество алгоритмов для решения этой задачи (в том числе тот, что обсуждался в разделе о стеках), рекурсивная формулировка задания будет самой элегантной из них.
Давайте рассмотрим конкретный пример, используя основание 10 и число 769. Предположим, у нас есть последовательность символов, соответствующих первым десяти цифрам, — что-то вроде convString = "0123456789" . Тогда конвертировать число, меньшее десяти, в его строковый эквивалент очень просто: достаточно всего лишь найти его в этом перечне. Например, для числа 9 строка будет convString[9] или "9" . Если мы сможем организовать разбиение числа 769 на три цифры 7, 6 и 9, то конвертировать их будет просто. Вариант с числом меньше 10 очень подходит для базового случая рекурсии.
Зная наше основание, можно положить, что алгоритм в целом будет включать три компонента:
- Разбить первоначальное число на последовательность из цифр.
- Конвертировать каждое из них в строку с помощью поиска.
- Слить получившиеся односимвольные строки в одну, которая и будет конечным результатом.
Следующий шаг — это придумать, как изменять состояние и продвигаться в строну базового случая. Поскольку мы работаем с числовыми значениями, то давайте рассмотрим, какие математические операции могут уменьшить число. Наиболее очевидными кандидатами будут деление и вычитание. Хотя последнее может работать, не совсем понятно, что из чего требуется вычитать. А вот деление нацело с получением остатка даёт нам чёткое направление. Давайте посмотрим, что произойдёт, если мы разделим число на основание, по которому пытаемся конвертировать.
Разделив 769 на 10 нацело, получим 76 и 9 в остатке. Это даст нам два хороших результата. Во-первых, остаток меньше нашего основания, следовательно, сразу же может быть преобразован в строку. Во-вторых, у нас есть число, меньшее первоначального и приближающееся к базовому случаю. Теперь нужно перевести в строковое представление 76. Вновь использовав деление нацело, получим 7 и 6 в остатке. Наконец, задача свелась к конвертированию 7, что легко может быть сделано, поскольку удовлетворяет условию \(n < base\) базового случая ( \(base = 10\) ). Последовательность проделанных нами операций проиллюстрирована на рисунке 3. Заметьте, что число, которое мы хотим запомнить, находится в коробочке остатка вдоль правого края диаграммы.
Рисунок 3: Преобразование целого числа в строку по основанию 10.
ActiveCode 3 демонстрирует код на Python, реализующий описанный выше алгоритм для любого основания между двойкой и шестнадцатью.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ ДАННЫХ В PYTHON
С помощью функции complex() удобно формировать комплексные числа, указывая через запятую два аргумента: действительную часть и мнимую часть.
a = complex(3.2, 1.5) print(a) (3.2+1.5j) Смешанная арифметика
Python поддерживает смешанную арифметику в выражениях, состоящих из чисел разных типов. При этом целочисленный тип (int) при необходимости расширяется до дробного (float), а дробный — до комплексного (complex). То же самое происходит при сравнении чисел разного типа.
Системы счисления
Для преобразования чисел в двоичную, восьмиричную и шестнадцатиричную систему служат функции bin(), oct() и hex(). Эти функции возвращают строковые представления чисел, что необходимо учитывать при работе с ними.
a = hex(38) print(a) 0x26 Преобразовать строковое представление недесятичного числа в десятичную систему можно с помощью функции int(), указав вторым аргументом основание системы счисления (от 2 до 36 включительно).
a = '0x26' b = int(a, base=16) print(b) Округление
Для округления чисел с плавающей точкой используется функция round(). Функция использует банковское округление (по Гауссу) до ближайшего чётного целого, чтобы избежать серийного накопления погрешности. Например, round(1.5) + round(2.5) будет равен 4. При обычном математическом округлении сумма округленных чисел будет равна 5.
С помощью второго аргумента функции round() можно округлить число до заданного количества знаков после запятой. Если воторой аргумент не задан, то число округляется до целого.
a = round(1.5) print(a) b = round(2.5) print(b) c = round(6.4567, 2) print(c) d = round(4.35, 1) print(d) e = round(4.45, 1) print(e) 2 2 6.46 4.7 4.5 Преобразование в строку
Для преобразования в строку используется функция str(). Аргументом функции str() может выступать число, строка, кортеж, список, множество, словарь, логическое значение, None.
Любой объект, преобразованный в строку, становится просто набором символов.
a = 5.3 x = str(a) print(x, type(a), type(x)) Преобразование в список
Для преобразования в список используется функция list(). Аргументом функции list() может выступать любой итерируемый тип данных (строка, кортеж, список, множество, словарь).
При преобразовании строки в список, мы получаем список, состоящий из символов строки.
Стоит обратить внимание на то, что при преобразовании словаря в список, в списке оказываются только ключи.
b = 'Python' x = list(b) print(x) c = (3, 4) x = list(c) print(x) d = [5, 6] x = list(d) print(x) e = x = list(e) print(x) f = x = list(f) print(x) ['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'] [3, 4] [5, 6] [8, 7] [1, 2] Преобразование в кортеж
Для преобразования в кортеж используется функция tuple(). Аргументом функции tuple() может выступать любой итерируемый тип данных (строка, кортеж, список, множество, словарь).
Преобразование в кортеж происходит по тому же принципу, по которому происходит преобразование в список.
Преобразование в множество
Для преобразования в множество используется функция set(). Аргументом функции set() может выступать любой итерируемый тип данных (строка, кортеж, список, множество, словарь).
Преобразование в множество происходит по тому же принципу, по которому происходит преобразование в список, но следует учитывать, что повторяющиеся элементы в множестве будут представлены только один раз.
a = [5, 6, 5, 6, 7] x = set(a) print(x) С помощью последовательного преобразования числа в строку, а затем в множество, можно найти набор символов, которые встречаются в числе.
a = 227 x = set(str(a)) print(x) Преобразование в словарь
Для преобразования в словарь используется функция dict().
Для преобразования в словарь каждый элемент преобразуемой последовательности должен быть парой. Первым элементом в паре может быть любой неизменяемый тип данных (число, строка, кортеж), а вторым — любой тип данных.
f = [[1, 'яблоко'], [2, 'тыква']] x = dict(f) print(x) Преобразование в логический тип
Для преобразования в логический тип используется функция bool().
Функция bool() вернет False, если в качестве аргумента выступает пустая строка, нулевое число, None, пустой список, пустой кортеж или пустое множество. Непустая строка, ненулевое число, даже если оно отрицательное, вернут True. Непустое множество, непустой список или непустой кортеж, даже если они содержат один пустой элемент, вернут True.
a = -7 x = bool(a) print(x) b = '' x = bool(b) print(x) c = x = bool(c) print(x) True False True Преобразование строки в число в Python. Особенности преобразования числа в строку
Иногда нам нужно выполнить преобразование строки в целое число либо в число с плавающей точкой. Потребность в этом возникает для осуществления ряда операций. Как это сделать в Python, мы сейчас и поговорим.
Чтобы осуществить преобразование строки в целое число либо число с плавающей точкой, в Python используют функции int и float. Если вы захотите выполнить преобразование без применения данных функций, то получите ошибку. Например, к ошибке приведёт следующий код:
str_a = ’50’ b = 10 c = str_a + b print (c)Преобразование строки в целое число с помощью int() в Python
Давайте посмотрим на следующий участок кода:
str_a = '50' b = 10 c = int(str_a) + b print ("The value of c = ",c)С его помощью мы выведем значение переменной «c», которое будет представлять собой сумму переменных «str_a» и «b».
Преобразуем десятичную строку в число с плавающей точкой в Python
Для преобразования строки в число с плавающей точкой мы можем использовать float:
#Преобразование string во float str_a = '50.85' b = 10.33 c = float(str_a) + b print ("The value of c = ",c)Однако учтите, что если вы захотите задействовать тут функцию int() , это приведёт к ошибке.
Преобразуем список строковых чисел в список целых чисел в Python
Бывает, что в Python необходимо выполнить преобразование строки из чисел, содержащихся в списке. В таких случаях нам поможет генератор списков. Таким образом создаётся новый список, где можно использовать функцию int() в каждой итерации:
#Преобразование string в int в списке str_lst = ['1', '2', '3'] int_lst = [int(x) for x in str_lst] print (int_lst)Мы выведем новый список, который будет состоять из целых чисел, полученных из строк.
Преобразуем список строк в список чисел с плавающей точкой в Python
Аналогично можно применять float вместо int для выполнения преобразования списка, включающего в себя строки из целых чисел:
#Преобразование string во float в списке str_lst = ['10.505', '2.3', '3.99'] float_lst = [float(x) for x in str_lst] print (float_lst)Преобразование строки с запятыми в число в Python
Что делать, если у нас строка наподобие «1,000,000»? Если мы попробуем выполнить её преобразование с помощью функций int() либо float() , мы получим ошибку.
Одно из решений — применение import locale:
locale.setlocale(locale.LC_ALL, ‘en_US.UTF-8’ )Приём работает, но он не идеален. Другое решение — заменить запятые на пустые строки, а потом применить уже известную нам функцию int:
str_a = '5,123,000' int_b = int(str_a.replace(',','')) print ("The integer value",int_b)Результат — целое значение. Это же решение мы можем использовать и для преобразования строки в число с плавающей точкой в Python.
Преобразование строки в число при расчёте високосного года в Python
Как известно, пользовательский ввод в «Пайтоне» воспринимается как строка. К примеру, в следующем коде программа попросит пользователя ввести год, а после ввода значений программа сообщит, является ли этот год високосным. При этом введённое значение сначала будет преобразовано в целое число, а потом будет задействована формула расчёта високосного года:
#Расчёт високосного года try: Y = int(input("Enter a Year? ")) exceptValueError: print ("You may only enter digits in '2000' format!") else: leap_or_not = Y%4 == 0 ifleap_or_not: print ("Leap year") else: print ("Not a leap year")Таким образом происходит преобразование вводимой строки в целое число, а потом это число применяется для расчёта.
Как преобразовать целое число в строку в Python?
При выполнении преобразования целых чисел в строки используется функция str() . Она принимает объект, который может иметь тип int, float, double и так далее.
Давайте посмотрим на пример преобразования переменной int в строку, которая потом применяется как строка для конкатенации:
#Преобразование int в string a_string = "str function for int to string" a_num = 456 print (a_string + str(a_num))Результат будет следующим:
str function for int to string456Кстати, если бы целочисленная переменная была нами использована без str() , результатом стала бы ошибка TypeError.