哪种最适合用零填充数字字符串，即数字字符串具有特定长度？

str.zfill专门用于：

>>> '1'.zfill(4)
'0001'

请注意，它专门用于根据请求处理数字字符串，并将+或-移动到字符串的开头：

>>> '+1'.zfill(4)
'+001'
>>> '-1'.zfill(4)
'-001'

以下是str.zfill的帮助：

>>> help(str.zfill)
Help on method_descriptor:

zfill(...)
    S.zfill(width) -> str

    Pad a numeric string S with zeros on the left, to fill a field
    of the specified width. The string S is never truncated.

表演

这也是最有效的替代方法：

>>> min(timeit.repeat(lambda: '1'.zfill(4)))
0.18824880896136165
>>> min(timeit.repeat(lambda: '1'.rjust(4, '0')))
0.2104538488201797
>>> min(timeit.repeat(lambda: f'{1:04}'))
0.32585487607866526
>>> min(timeit.repeat(lambda: '{:04}'.format(1)))
0.34988890308886766

为了最好地比较苹果和苹果的%方法（注意，它实际上比较慢），否则会预先计算：

>>> min(timeit.repeat(lambda: '1'.zfill(0 or 4)))
0.19728074967861176
>>> min(timeit.repeat(lambda: '%04d' % (0 or 1)))
0.2347015216946602

实施

稍微挖掘一下，我在Objects/stringlib/transmogrify.h中找到了zfill方法的实现：

static PyObject *
stringlib_zfill(PyObject *self, PyObject *args)
{
    Py_ssize_t fill;
    PyObject *s;
    char *p;
    Py_ssize_t width;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "n:zfill", &width))
        return NULL;

    if (STRINGLIB_LEN(self) >= width) {
        return return_self(self);
    }

    fill = width - STRINGLIB_LEN(self);

    s = pad(self, fill, 0, '0');

    if (s == NULL)
        return NULL;

    p = STRINGLIB_STR(s);
    if (p[fill] == '+' || p[fill] == '-') {
        /* move sign to beginning of string */
        p[0] = p[fill];
        p[fill] = '0';
    }

    return s;
}

让我们来看看这个C代码。

它首先在位置上解析参数，这意味着它不允许关键字参数：

>>> '1'.zfill(width=4)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: zfill() takes no keyword arguments

然后检查它的长度是否相同或更长，在这种情况下，它返回字符串。

>>> '1'.zfill(0)
'1'

zfill调用pad（这个pad函数也由ljust、rjust和center调用）。这基本上将内容复制到一个新字符串中并填充填充。

static inline PyObject *
pad(PyObject *self, Py_ssize_t left, Py_ssize_t right, char fill)
{
    PyObject *u;

    if (left < 0)
        left = 0;
    if (right < 0)
        right = 0;

    if (left == 0 && right == 0) {
        return return_self(self);
    }

    u = STRINGLIB_NEW(NULL, left + STRINGLIB_LEN(self) + right);
    if (u) {
        if (left)
            memset(STRINGLIB_STR(u), fill, left);
        memcpy(STRINGLIB_STR(u) + left,
               STRINGLIB_STR(self),
               STRINGLIB_LEN(self));
        if (right)
            memset(STRINGLIB_STR(u) + left + STRINGLIB_LEN(self),
                   fill, right);
    }

    return u;
}

在调用pad之后，zfill会将之前的任何+或-移动到字符串的开头。

请注意，原始字符串实际上不需要是数字：

>>> '+foo'.zfill(10)
'+000000foo'
>>> '-foo'.zfill(10)
'-000000foo'

要填充字符串：

>>> n = '4'
>>> print(n.zfill(3))
004

要填充数字：

>>> n = 4
>>> print(f'{n:03}') # Preferred method, python >= 3.6
004
>>> print('%03d' % n)
004
>>> print(format(n, '03')) # python >= 2.6
004
>>> print('{0:03d}'.format(n))  # python >= 2.6 + python 3
004
>>> print('{foo:03d}'.format(foo=n))  # python >= 2.6 + python 3
004
>>> print('{:03d}'.format(n))  # python >= 2.7 + python3
004

字符串格式文档。

使用Python>=3.6时，最干净的方法是将f-string与字符串格式一起使用：

>>> s = f"{1:08}"  # inline with int
>>> s
'00000001'

>>> s = f"{'1':0>8}"  # inline with str
>>> s
'00000001'

>>> n = 1
>>> s = f"{n:08}"  # int variable
>>> s
'00000001'

>>> c = "1"
>>> s = f"{c:0>8}"  # str variable
>>> s
'00000001'

我更喜欢使用int格式，因为只有这样符号才能正确处理：

>>> f"{-1:08}"
'-0000001'

>>> f"{1:+08}"
'+0000001'

>>> f"{'-1':0>8}"
'000000-1'

另一种方法是使用列表理解和长度检查条件。下面是一个演示：

# input list of strings that we want to prepend zeros
In [71]: list_of_str = ["101010", "10101010", "11110", "0000"]

# prepend zeros to make each string to length 8, if length of string is less than 8
In [83]: ["0"*(8-len(s)) + s if len(s) < desired_len else s for s in list_of_str]
Out[83]: ['00101010', '10101010', '00011110', '00000000']

str（n）.zfill（width）将处理字符串、int、浮点。。。并且兼容Python 2.x和3.x：

>>> n = 3
>>> str(n).zfill(5)
'00003'
>>> n = '3'
>>> str(n).zfill(5)
'00003'
>>> n = '3.0'
>>> str(n).zfill(5)
'003.0'

也可以：

 h = 2
 m = 7
 s = 3
 print("%02d:%02d:%02d" % (h, m, s))

因此输出将为：“02:07:03”