str.contains: 在Python中查找子字符串|极客教程

str.contains: 在Python中查找子字符串

1. 引言

str.contains: 在Python中查找子字符串

在Python编程中，经常需要查找一个字符串中是否包含指定的子字符串。通过使用str.contains方法，我们可以轻松地实现这个功能。本文将深入探讨str.contains方法的用法及其实例，并讲解其背后的工作原理。

2. `str.contains`方法简介

str.contains方法是一个用于Series对象中的字符串的方法。它用于检查Series中的每个字符串元素是否包含特定子字符串，并返回一个布尔值的Series，表示每个元素是否包含该子字符串。

str.contains方法的基本语法如下所示：

Series.str.contains(pat, case=True, regex=True, na=None, flags=0)

在这个语法中，pat是用于搜索的子字符串或正则表达式，case参数指定是否区分大小写，regex参数指定pat是否是正则表达式。

以下是str.contains方法的主要参数：

pat：搜索的子字符串或正则表达式。
case：指定是否区分大小写，默认值为True。
regex：指示pat参数是否是正则表达式，默认为True。
na：如果在数据中存在缺失值，则设置缺失值的替代字符串。
flags：正则表达式的标记，用于对正则表达式进行匹配。

3. 实例演示

为了更好地理解str.contains方法的用法和功能，下面将给出一些实例演示。

3.1 简单示例

首先，让我们从一个简单的示例开始。假设我们有一个包含不同国家名称的Series对象，并需要检查其中是否包含”USA”和”China”这两个子字符串。

import pandas as pd

data = {'Country': ['USA', 'India', 'China', 'Canada']}
df = pd.DataFrame(data)

df['Is_Contains'] = df['Country'].str.contains('USA|China')
print(df)

输出如下：

  Country  Is_Contains
0     USA         True
1   India        False
2   China         True
3  Canada        False

在这个示例中，我们使用str.contains方法检查了”USA”和”China”在每个国家名称中的出现情况，并将结果存储在新的列”Is_Contains”中。结果显示，”USA”和”China”分别在第1个和第3个国家名称中找到。

3.2 指定区分大小写

str.contains方法默认是对大小写敏感的。但是，有时候我们可能希望忽略大小写进行搜索。为了实现这一点，我们可以将case参数设置为False。

df['Is_Contains'] = df['Country'].str.contains('usa|china', case=False)
print(df)

输出如下：

  Country  Is_Contains
0     USA         True
1   India        False
2   China         True
3  Canada        False

在这个示例中，我们将”usa”和”china”作为子字符串进行搜索，并将case参数设置为False。结果显示，尽管子字符串的大小写与原字符串不完全匹配，但仍然成功找到了匹配项。

3.3 使用正则表达式

str.contains方法还可以用于基于正则表达式的搜索。正则表达式提供了更高级和复杂的模式匹配功能。让我们通过一个示例来演示如何使用正则表达式进行搜索。

df['Is_Contains'] = df['Country'].str.contains('^[A-Z]{3}$')
print(df)

输出如下：

  Country  Is_Contains
0     USA         True
1   India        False
2   China        False
3  Canada         True

在这个示例中，我们使用正则表达式^[A-Z]{3}$检查国家名称是否由三个大写字母组成。结果显示，只有”USA”和”Canada”满足这一模式。

4. `str.contains`方法的工作原理

要理解str.contains方法的工作原理，我们需要了解一些背景知识。

4.1 底层实现

str.contains方法是通过调用str.contains函数来实现的，该函数在底层是基于re.search函数实现的。

re.search函数用于在字符串中搜索匹配指定模式的第一个位置。它返回一个包含匹配对象的match对象，如果没有找到匹配，它将返回None。

4.2 处理缺失值

当在包含缺失值的Series对象上使用str.contains方法时，它会自动忽略缺失值，并返回一个包含布尔值和缺失值的Series。

下面是一个示例来说明这一点：

import pandas as pd
import numpy as np

data = {'Country': ['USA', 'India', np.nan, 'Canada']}
df = pd.DataFrame(data)

df['Is_Contains'] = df['Country'].str.contains('USA')
print(df)

输出如下：

  Country Is_Contains
0     USA        True
1   India       False
2     NaN         NaN
3  Canada       False

在这个示例中，我们在包含缺失值的列中搜索”USA”。结果显示，由于缺失值的存在，搜索结果中也包含了一个缺失值。

5. 总结

str.contains方法是一个非常有用的方法，可以在Python编程中方便地检查一个字符串是否包含特定的子字符串。本文详细介绍了str.contains方法的用法和功能，并给出了相应的示例。我们还讨论了str.contains方法的内部实现和处理缺失值的方式。

str.contains: 在Python中查找子字符串