Python: Strings in Zahlen umwandeln – Erklärung mit Fehlerbehandlung und Beispielen

1. Einführung

2. Grundlegende Typkonvertierung in Python

Konvertierung zu Ganzzahlen

str_number = "42"
int_number = int(str_number)
print(int_number)  # Ausgabe: 42

Konvertierung zu Gleitkommazahlen

str_float = "3.14"
float_number = float(str_float)
print(float_number)  # Ausgabe: 3.14

str_exp = "1.23e-4"
float_exp = float(str_exp)
print(float_exp)  # Ausgabe: 0.000123

Konvertierung von Zahlen zu Strings

num = 42
str_num = str(num)
print("Ergebnis der Konvertierung der Zahl zu String: " + str_num)  # Ausgabe: Ergebnis der Konvertierung der Zahl zu String: 42

3. Anwendungsbeispiel: Konvertierung in mehrere Basen oder Vollbreiten-Zahlen

Konvertierung von Binär-, Oktal- und Hexadezimalzahlen

binary_str = "1010"  # Binärstring (2er-Basis)
octal_str = "12"  # Oktalstring (8er-Basis)
hex_str = "a"  # Hexadezimalstring (16er-Basis)

int_binary = int(binary_str, 2)
int_octal = int(octal_str, 8)
int_hex = int(hex_str, 16)

print(int_binary)  # Ausgabe: 10
print(int_octal)  # Ausgabe: 10
print(int_hex)  # Ausgabe: 10

Verarbeitung von Vollbreiten-Zahlen und Sonderzeichen

str_num_fullwidth = "１２３４５"
str_num_halfwidth = str_num_fullwidth.translate(str.maketrans('０１２３４５６７８９', '0123456789'))

print(int(str_num_halfwidth))  # Ausgabe: 12345

str_float_fullwidth = "１２３．４５６"
str_float_halfwidth = str_float_fullwidth.translate(str.maketrans('０１２３４５６７８９．', '0123456789.'))

print(float(str_float_halfwidth))  # Ausgabe: 123.456

Konvertierung von Kanji-Zahlen

import unicodedata

kanji_num = '5'
converted_num = unicodedata.numeric(kanji_num)
print(converted_num)  # Ausgabe: 5.0

4. Fehlerbehandlung und Eingabevalidierung

Zur Überprüfung von Zahlen: isdigit() und reguläre Ausdrücke

def is_integer(input_str):
    return input_str.isdigit()

# Verwendungsbeispiel
print(is_integer("123"))  # Ausgabe: True
print(is_integer("3.14"))  # Ausgabe: False
print(is_integer("-123"))  # Ausgabe: False

import re

def is_numeric(input_str):
    return bool(re.match(r'^[+-]?d+(.d+)?$', input_str))

# Verwendungsbeispiel
print(is_numeric("123"))       # Ausgabe: True
print(is_numeric("-123.45"))   # Ausgabe: True
print(is_numeric("3.14.15"))   # Ausgabe: False
print(is_numeric("abc"))       # Ausgabe: False

Fehlerbehandlung: Umgang mit Ausnahmen

def convert_to_int(input_str):
    try:
        return int(input_str)
    except ValueError:
        print(f"Fehler: '{input_str}' kann nicht in eine Ganzzahl umgewandelt werden.")
        return None

# Verwendungsbeispiel
print(convert_to_int("123"))  # Ausgabe: 123
print(convert_to_int("abc"))  # Ausgabe: Fehler: 'abc' kann nicht in eine Ganzzahl umgewandelt werden.

5. Methode zur einheitlichen Umwandlung der Elemente einer Liste

Batchweise Umwandlung mit List Comprehension

str_list = ["10", "20", "30", "40", "50"]
int_list = [int(i) for i in str_list]

print(int_list)  # Ausgabe: [10, 20, 30, 40, 50]

Batchweise Umwandlung einer Liste mit Fehlerbehandlung

str_list = ["10", "20", "abc", "30", "40"]

int_list = []
for i in str_list:
    try:
        int_list.append(int(i))
    except ValueError:
        print(f"Warnung: '{i}' konnte nicht in eine Ganzzahl umgewandelt werden.")

print(int_list)  # Ausgabe: [10, 20, 30, 40]

6. Zusammenfassung

Rückblick auf den Artikel

1. Einführung

• Wir haben Situationen erläutert, in denen die Konvertierung zwischen Strings und Zahlen notwendig ist. Wir haben die Gründe gezeigt, warum Typkonvertierung in numerischen Berechnungen und Datenanzeigen wichtig ist.

1. Grundlegende Typkonvertierung in Python

• Als grundlegende Typkonvertierungsmethoden haben wir gelernt, wie man mit den Funktionen int(), float() und str() den Datentyp zwischen Strings und Zahlen ändert.

1. Fortgeschrittene Beispiele: Konvertierung von Mehrfachbasen oder Vollbreiten-Zahlen

• Wir haben Methoden zur Konvertierung von Binär-, Oktal- und Hexadezimalzahlen in Ganzzahlen sowie zur Konvertierung von Vollbreiten-Zeichen in Halbbreiten und deren Behandlung als Zahlen vorgestellt. Darüber hinaus haben wir die Methode zur Konvertierung von Kanji-Zahlen in Zahlen mit unicodedata.numeric() erläutert.

1. Fehlerbehandlung und Validierung der Eingabe

• Wir haben die Möglichkeit von Fehlern bei der Zahlenkonvertierung berücksichtigt und Methoden zur vorherigen Überprüfung, ob es sich um eine Zahl handelt, mit isdigit() oder regulären Ausdrücken sowie die Verwendung von try-except zur Behandlung von Ausnahmen vorgestellt.

1. Methode zur Massenkonvertierung von Listenelementen

• Wir haben die Methode zur Massenkonvertierung mit List Comprehension gelernt, die Behandlung von Fehlern bei Auftreten und Fähigkeiten erworben, um effizient zu verarbeiten, auch wenn die Datenmenge groß ist.

Zukünftige Einsatzmöglichkeiten