如何在 Python 中打印上标和下标?
Python 是一种多用途编程语言，我们熟知它的简单性和强大性。无论您是新手还是经验丰富的开发人员，Python 都可以为我们提供各种工具来控制和显示各种格式的文本。很多时候，我们需要上标和下标作为我们写作的一部分，尤其是表示科学符号或值。在本文中，我们将尝试可视化和理解在 Python 中打印上标和下标的不同方法。这将允许您美化和对齐文本输出，使其在视觉上具有吸引力并且同样正确。
解码上标和下标
虽然你们大多数人已经知道上标和下标，但为了让初学者或新学习者清楚，让我们快速了解这两个术语的含义。
上标:写作时，我们遵循基线(假想)以保持流畅和易读性。对于某些类型的文本，我们需要一种格式，其中较小尺寸的文本高于基线，以便用于数学指数、脚注或某些化学公式。该格式化技术称为上标。例如，在表达式"x2"中，数字 2 是上标
下标:下标与上标完全相反。这种格式化技术将较小尺寸的文本降低到基线以下，主要用于化学公式、数学方程式或某些数学符号。例如，在化学公式"H2O"中，数字 2 位于下标中。
现在我们对上标和下标有了清晰的了解，让我们了解如何在 Python 中打印它们。
方法 1:使用 Unicode 字符
Unicode 是一种标准化系统，被全球接受用于以大多数可用书写系统表达的文本的字符编码。它为各种书写系统中的每个字符分配一个唯一的数字。 Python 是支持 Unicode 的语言之一，使我们能够显示大量字符，包括上标和下标。
让我们来看看与各个字符相关的几个 Unicode 代码。
上标编号 |
Unicode 代码 |
上标字符 |
|---|---|---|
0 |
U+2070 |
0 |
1 |
U+00B9 |
1 |
2 |
U+00B2 |
2 |
3 |
U+00B3 |
3 |
4 |
U+2074 |
4 |
5 |
U+2075 |
5 |
6 |
U+2076 |
6 |
7 |
U+2077 |
7 |
8 |
U+2078 |
8 |
9 |
U+2079 |
9 |
Subscript No.s |
Unicode Code |
Subscript Characters |
|---|---|---|
0 |
U+2070 |
0 |
1 |
U+00B9 |
1 |
2 |
U+00B2 |
2 |
3 |
U+00B3 |
3 |
4 |
U+2074 |
4 |
5 |
U+2075 |
5 |
6 |
U+2076 |
6 |
7 |
U+2077 |
7 |
8 |
U+2078 |
8 |
9 |
U+2079 |
9 |
如果添加 /u，Python print() 语句就可以理解 Unicode，它返回与给定 Unicode 代码相对应的字符。让我们编写一个简单的程序来测试一下。
示例
# 上标
print("x\u00b2") # x²
# 下标
print(u'H\u2082O') # H2O
输出
x² H2O
方法 2:创建自定义函数
我们还可以创建一个函数来提高灵活性，并相应地使用它来将文本转换为上标或下标。
在我们的函数中，我们可以创建两个字符串，一个用于普通字符，另一个用于上标/下标字符。
然后可以使用 maketrans() 方法在字符之间创建链接或映射。现在我们可以简单地将映射传递给translate()方法，用上标/下标字符替换普通字符。
使用此功能，您可以轻松地将任何常规数字转换并打印为上标或下标。让我们看看我们的代码以更好地理解它。
示例
def convert_text(text, is_superscript=True):
normal_chars = "0123456789"
superscript_chars = "⁰¹²³⁴⁵⁶⁷⁸⁹"
subscript_chars = "₀₁₂₃₄₅₆₇₈₉"
if is_superscript:
mapping = str.maketrans(normal_chars, superscript_chars)
else:
mapping = str.maketrans(normal_chars, subscript_chars)
converted_text = text.translate(mapping)
return converted_text
input_text = 'X2'
superscript_text = convert_text(input_text, is_superscript=True)
subscript_text = convert_text(input_text, is_superscript=False)
print("Input Text: ", input_text)
print("Superscript Text:", superscript_text)
print("Subscript Text:", subscript_text)
输出
Input text: X2 Superscript text: X² Subscript text: X₂
方法 3:使用 univoceit 库
除了 unicode 方法和自定义函数，我们还可以通过 Python 的大量库支持找到自己的方法。
其中一个库是 UnicodeIt 库，它将 LaTeX 标签转换为 unicode。我们可以使用它的 replace() 方法生成上标和下标。
对于上标，我们在 replace() 方法中使用标签" ^ "，对于下标，我们在 replace() 方法中使用标签" _ "。在代码中使用它之前，我们可以通过在 cmd 窗口中运行以下命令轻松安装它:
pip install unicodeit
现在，一旦我们完成了包的安装，我们就可以导入和使用该库。让我们深入研究代码。
示例
import unicodeit
print(unicodeit.replace('X^2 + Y^2 = Z^2'))
print(unicodeit.replace('H_2SO_4'))
输出
X² + Y² = Z² H₂SO₄
上标和下标的应用
数学方程式:
表示指数:"x^2"代表"x 平方"。
科学记数法:"1.23 x 10^5"代表"1.23乘以 10 的 5 次方。"
化学公式:
分子式:"H2O"代表水，其中"2"是下标，表示两个氢原子。
化学反应式:"2H2 + O2 → 2H2O"表示氢和氧形成水。
脚注和参考文献:
表示脚注:"这是一个带有上标^1 的句子，它引用了脚注。"
引用:"爱因斯坦的相对论^2 彻底改变了物理学。"
格式字符:
商标:"OpenAITM"带有"TM"上标。
注册符号:"OpenAI®"带有"R"上标。
结论
上标和下标广泛用于数学方程式和化学公式。如今，它们也用于美化文本或使文本具有视觉吸引力。借助 Python 及其强大的库(如 Unicodeit)，我们只需一行代码即可轻松将这两种书写格式实现到我们的脚本中。
在本文中，我们还介绍了如何创建自己的函数将普通文本转换为上标和下标。有很多可能性可以自定义并尝试执行您自己的愿景。我们已经看到了执行可能命令的编码示例。
初始代码使用 Python 的 Unicode 支持将普通文本转换为上标和下标。对于第二个示例，我们创建了一个函数，它增加了我们的灵活性，并促进了它在多种场景中的使用。
最后，我们看到了库的强大功能。Unicodeit 帮助我们通过使用简单的 replace() 方法将文本转换为上标和下标。
