如何在 Python 中打印上标和下标？

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Python 是一种多用途编程语言，我们都知道它简单且功能强大。无论您是初学者还是经验丰富的开发人员，Python 都能为我们提供各种工具来控制和以各种格式显示文本。很多时候，我们需要将上标和下标作为我们写作的一部分，特别是用于表示科学记数法或值。在本文中，我们将尝试可视化并了解在 Python 中打印上标和下标的不同方法。这将使您能够美化和调整文本输出，使其在视觉上具有吸引力，并且同样正确。

解码上标和下标

尽管你们中的大多数人已经了解上标和下标，但为了初学者或新学习者的清晰起见，让我们快速了解这两个术语的含义。

上标：在写作时，我们遵循一条基线（虚线）以保持流畅性和可读性。对于某些类型的文本，我们需要一种格式，其中较小的文本提升到基线上方，以便用于数学指数、脚注或某些化学公式。这种格式化技术称为上标。例如，在表达式“x²”中，数字 2 为上标

下标：下标与上标完全相反。此格式化技术将较小的文本降低到基线下方，主要用于化学公式、数学方程式或某些数学符号。例如，在化学式“H₂O”中，数字 2 为下标。

现在我们已经对上标和下标有了清晰的认识，让我们了解如何在 Python 中打印它们。

方法 1：使用 Unicode 字符

Unicode 是一种标准化的系统，在全球范围内被接受，用于对以大多数可用书写系统表达的文本进行字符编码。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，这使得我们可以显示各种字符，包括上标和下标。

让我们了解一些与相应字符相关的 Unicode 代码。

上标数字	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

下标数字	Unicode 代码	下标字符
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

如果我们添加 /u，Python print() 语句可以理解 Unicode，它会返回与给定 Unicode 代码对应的字符。让我们编写一个简单的程序来测试它。

示例

# superscript
print("x\u00b2") # x²
# subscript
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，并根据需要使用它将我们的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() 方法以用上标/下标字符替换普通字符。

使用此函数，您可以轻松地将任何常规数字转换为上标或下标。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 方法和自定义函数之外，我们还可以找到 Python 庞大的库支持的途径。

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，我们使用标签“^”，对于下标，我们在 replace() 方法中使用标签“_”。在可以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地安装它

pip install unicodeit

现在，一旦我们完成了软件包的安装，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”表示“x 平方”。

  • 科学记数法：“1.23 x 10^5”表示“1.23 乘以 10 的 5 次方”。

• 化学式

  • 分子式：“H2O”表示水，其中“2”是下标，表示两个氢原子。

  • 化学方程式：“2H2 + O2 → 2H2O”表示氢和氧生成水的过程。

• 脚注和参考文献

  • 指示脚注：“这是一句带有上标^1的句子，它指的是一个脚注。”

  • 引用：“爱因斯坦的相对论^2彻底改变了物理学。”

• 格式化字符

  • 商标：“OpenAI^TM”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，它们也用于美化或使文本在视觉上更具吸引力。借助 Python 及其强大的库（如 Unicodeit），我们可以使用一行代码轻松地将这两种书写格式实现到我们的脚本中。

在本文中，我们还了解了如何创建自己的函数来将普通文本转换为上标和下标。有很多自定义的可能性，请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，它提高了我们的灵活性，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 通过使用简单的 replace() 方法帮助我们将文本转换为上标和下标。