Saída de Dados Estruturados para Análise de Dados

Introdução

Esta seção é um ligeiro desvio, mas quando você trabalha com dados, frequentemente deseja produzir uma saída estruturada (tabelas, etc.). Por exemplo:

      Name      Shares        Price
----------  ----------  -----------
        AA         100        32.20
       IBM          50        91.10
       CAT         150        83.44
      MSFT         200        51.23
        GE          95        40.37
      MSFT          50        65.10
       IBM         100        70.44

Formatação de Strings

Uma maneira de formatar strings no Python 3.6+ é com f-strings.

>>> name = 'IBM'
>>> shares = 100
>>> price = 91.1
>>> f'{name:>10s} {shares:>10d} {price:>10.2f}'
'       IBM        100      91.10'
>>>

A parte {expressão:formato} é substituída.

É comumente usado com print.

print(f'{name:>10s} {shares:>10d} {price:>10.2f}')

Códigos de Formato

Códigos de formato (após o : dentro de {}) são semelhantes ao printf() em C. Códigos comuns incluem:

d       Decimal integer
b       Binary integer
x       Hexadecimal integer
f       Float as [-]m.dddddd
e       Float as [-]m.dddddde+-xx
g       Float, but selective use of E notation
s       String
c       Character (from integer)

Modificadores comuns ajustam a largura do campo e a precisão decimal. Esta é uma lista parcial:

:>10d   Integer right aligned in 10-character field
:<10d   Integer left aligned in 10-character field
:^10d   Integer centered in 10-character field
:0.2f   Float with 2 digit precision

Formatação de Dicionários

Você pode usar o método format_map() para aplicar formatação de strings a um dicionário de valores:

>>> s = {
    'name': 'IBM',
    'shares': 100,
    'price': 91.1
}
>>> '{name:>10s} {shares:10d} {price:10.2f}'.format_map(s)
'       IBM        100      91.10'
>>>

Ele usa os mesmos códigos que f-strings, mas pega os valores do dicionário fornecido.

Método format()

Existe um método format() que pode aplicar formatação a argumentos ou argumentos de palavra-chave (keyword arguments).

>>> '{name:>10s} {shares:10d} {price:10.2f}'.format(name='IBM', shares=100, price=91.1)
'       IBM        100      91.10'
>>> '{:>10s} {:10d} {:10.2f}'.format('IBM', 100, 91.1)
'       IBM        100      91.10'
>>>

Francamente, format() é um pouco verboso. Eu prefiro f-strings.

Formatação no Estilo C

Você também pode usar o operador de formatação %.

>>> 'The value is %d' % 3
'The value is 3'
>>> '%5d %-5d %10d' % (3,4,5)
'    3 4              5'
>>> '%0.2f' % (3.1415926,)
'3.14'

Isso requer um único item ou uma tupla à direita. Os códigos de formatação também são modelados após o printf() em C.

Nota: Esta é a única formatação disponível em strings de bytes.

>>> b'%s has %d messages' % (b'Dave', 37)
b'Dave has 37 messages'
>>> b'%b has %d messages' % (b'Dave', 37)  ## %b may be used instead of %s
b'Dave has 37 messages'
>>>

Exercício 2.8: Como formatar números

Um problema comum ao imprimir números é especificar o número de casas decimais. Uma maneira de corrigir isso é usar f-strings. Experimente estes exemplos:

>>> value = 42863.1
>>> print(value)
42863.1
>>> print(f'{value:0.4f}')
42863.1000
>>> print(f'{value:>16.2f}')
        42863.10
>>> print(f'{value:<16.2f}')
42863.10
>>> print(f'{value:*>16,.2f}')
*******42,863.10
>>>

A documentação completa sobre os códigos de formatação usados em f-strings pode ser encontrada aqui. A formatação também é, por vezes, realizada usando o operador % de strings.

>>> print('%0.4f' % value)
42863.1000
>>> print('%16.2f' % value)
        42863.10
>>>

A documentação sobre vários códigos usados com % pode ser encontrada aqui.

Embora seja comumente usado com print, a formatação de strings não está ligada à impressão. Se você quiser salvar uma string formatada, basta atribuí-la a uma variável.

>>> f = '%0.4f' % value
>>> f
'42863.1000'
>>>

Exercício 2.9: Coletando Dados

No Exercício 2.7, você escreveu um programa chamado report.py que calculava o ganho/perda de uma carteira de ações. Neste exercício, você começará a modificá-lo para produzir uma tabela como esta:

      Name     Shares      Price     Change
---------- ---------- ---------- ----------
        AA        100       9.22     -22.98
       IBM         50     106.28      15.18
       CAT        150      35.46     -47.98
      MSFT        200      20.89     -30.34
        GE         95      13.48     -26.89
      MSFT         50      20.89     -44.21
       IBM        100     106.28      35.84

Neste relatório, "Price" (Preço) é o preço atual da ação e "Change" (Mudança) é a mudança no preço da ação em relação ao preço de compra inicial.

Para gerar o relatório acima, você primeiro precisará coletar todos os dados mostrados na tabela. Escreva uma função make_report() que recebe uma lista de ações e um dicionário de preços como entrada e retorna uma lista de tuplas contendo as linhas da tabela acima.

Adicione esta função ao seu arquivo report.py. Veja como ela deve funcionar se você tentar interativamente:

>>> portfolio = read_portfolio('/home/labex/project/portfolio.csv')
>>> prices = read_prices('/home/labex/project/prices.csv')
>>> report = make_report(portfolio, prices)
>>> for r in report:
        print(r)

('AA', 100, 9.22, -22.980000000000004)
('IBM', 50, 106.28, 15.180000000000007)
('CAT', 150, 35.46, -47.98)
('MSFT', 200, 20.89, -30.339999999999996)
('GE', 95, 13.48, -26.889999999999997)
...
>>>

Exercício 2.10: Imprimindo uma tabela formatada

Refaça o loop for no Exercício 2.9, mas altere a instrução print para formatar as tuplas.

>>> for r in report:
        print('%10s %10d %10.2f %10.2f' % r)

          AA        100       9.22     -22.98
         IBM         50     106.28      15.18
         CAT        150      35.46     -47.98
        MSFT        200      20.89     -30.34
...
>>>

Você também pode expandir os valores e usar f-strings. Por exemplo:

>>> for name, shares, price, change in report:
        print(f'{name:>10s} {shares:>10d} {price:>10.2f} {change:>10.2f}')

          AA        100       9.22     -22.98
         IBM         50     106.28      15.18
         CAT        150      35.46     -47.98
        MSFT        200      20.89     -30.34
...
>>>

Pegue as instruções acima e adicione-as ao seu programa report.py. Faça com que seu programa pegue a saída da função make_report() e imprima uma tabela bem formatada, conforme mostrado.

Exercício 2.11: Adicionando alguns cabeçalhos

Suponha que você tenha uma tupla de nomes de cabeçalho como esta:

headers = ('Name', 'Shares', 'Price', 'Change')

Adicione código ao seu programa que pegue a tupla de cabeçalhos acima e crie uma string onde cada nome de cabeçalho seja alinhado à direita em um campo de 10 caracteres de largura e cada campo seja separado por um único espaço.

'      Name     Shares      Price      Change'

Escreva código que pegue os cabeçalhos e crie a string separadora entre os cabeçalhos e os dados a seguir. Esta string é apenas um monte de caracteres "-" sob cada nome de campo. Por exemplo:

'---------- ---------- ---------- -----------'

Quando terminar, seu programa deverá produzir a tabela mostrada no início deste exercício.

      Name     Shares      Price     Change
---------- ---------- ---------- ----------
        AA        100       9.22     -22.98
       IBM         50     106.28      15.18
       CAT        150      35.46     -47.98
      MSFT        200      20.89     -30.34
        GE         95      13.48     -26.89
      MSFT         50      20.89     -44.21
       IBM        100     106.28      35.84

Exercício 2.12: Desafio de Formatação

Como você modificaria seu código para que o preço inclua o símbolo de moeda ($) e a saída se pareça com isto:

      Name     Shares      Price     Change
---------- ---------- ---------- ----------
        AA        100      $9.22     -22.98
       IBM         50    $106.28      15.18
       CAT        150     $35.46     -47.98
      MSFT        200     $20.89     -30.34
        GE         95     $13.48     -26.89
      MSFT         50     $20.89     -44.21
       IBM        100    $106.28      35.84

Resumo

Parabéns! Você concluiu o laboratório de Formatação. Você pode praticar mais laboratórios no LabEx para aprimorar suas habilidades.