Python字符串和数字补零方法详解

技术背景

在Python编程中，我们经常会遇到需要对字符串或数字进行补零操作的场景，比如格式化时间、处理邮政编码等。补零可以让数据呈现更加规整，方便后续处理和展示。

实现步骤

字符串补零

可以使用zfill方法或rjust方法。

• zfill方法：

n = '4'
print(n.zfill(3))  # 输出: 004

• rjust方法：

s = 'test'
print(s.rjust(10, '0'))  # 输出: 000000test

数字补零

有多种方法可以实现，以下是不同Python版本适用的方法：

• Python 3.6及以上版本，推荐使用f-strings：

n = 4
print(f'{n:03}')  # 输出: 004

• 通用方法：

print('%03d' % n)  # 输出: 004
print(format(n, '03'))  # 输出: 004
print('{0:03d}'.format(n))  # 输出: 004
print('{foo:03d}'.format(foo=n))  # 输出: 004
print('{:03d}'.format(n))  # 输出: 004

核心代码

不同补零方式的示例代码

# 字符串补零
n = '4'
print(n.zfill(3))  # 004

# 数字补零 - f-strings
n = 4
print(f'{n:03}')  # 004

# 数字补零 - 通用方法
print('%03d' % n)  # 004
print(format(n, '03'))  # 004
print('{0:03d}'.format(n))  # 004
print('{foo:03d}'.format(foo=n))  # 004
print('{:03d}'.format(n))  # 004

# 使用rjust方法
s = 'test'
print(s.rjust(10, '0'))  # 000000test

时间字符串补零示例

hour = 4
minute = 3
print("{:0>2}:{:0>2}".format(hour, minute))  # 04:03

自定义补零函数示例

def pad_left(n, width, pad="0"):
    return ((pad * width) + str(n))[-width:]

print(pad_left(4, 3))  # 004

最佳实践

性能考虑

在性能方面，zfill方法通常是最快的。以下是一个简单的性能测试：

import timeit

setup = '''
from random import randint
def test_1():
    num = randint(0,1000000)
    return str(num).zfill(7)
def test_2():
    num = randint(0,1000000)
    return format(num, '07')
'''

print(timeit.Timer("test_1()", setup=setup).repeat(3, 900000))
print(timeit.Timer("test_2()", setup=setup).repeat(3, 900000))

推荐使用场景

• 如果处理的是字符串或需要移动正负号到开头，推荐使用zfill方法。
• 如果是Python 3.6及以上版本，对于数字补零，f-strings是最简洁的方式。

常见问题

关键字参数问题

zfill方法不允许使用关键字参数：

try:
    '1'.zfill(width=4)
except TypeError as e:
    print(e)  # zfill() takes no keyword arguments

字符串和数字处理差异

在使用f-strings时，使用整数可以正确处理正负号，而使用字符串则可能出现问题：

print(f'{-1:08}')  # -0000001
print(f'{"-1":0>8}')  # 000000-1