Python 補零教學：zfill()、rjust()、format() 的用法與實務範例完整解析

By 佐川 直弘 | Naohiro Sagawa (運営者)

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1. 前言

在 Python 中，格式化數值或字串時，常會使用「補零（Zero Padding）」技巧。透過補零，我們可以統一數值資料的位數，或讓資料格式更加一致。舉例來說，將數值「5」表達為「005」，可以提升資料的可讀性，或符合特定格式的需求。

本文將介紹在 Python 中進行補零的多種方法，並詳細說明每種方式的適用情境與注意事項。為了讓初學者也能輕鬆理解，會從基本方法介紹到進階應用，建議讀者閱讀至最後。

1.1 什麼是補零？

補零是指當資料長度不足指定位數時，在前面補上「0」以統一位數的處理方式。以下是一些常見的應用情境：

• 統一數值的位數（例如：7 → 007）
• 統一檔名或資料格式（例如：image1.png → image001.png）
• 統一日期與時間的顯示方式（例如：3:5 → 03:05）

Python 提供了多種補零的方法，根據用途選擇最合適的方式非常重要。

1.2 什麼情況下需要補零？

在 Python 中，以下是一些會需要補零的常見情境：

1.2.1 格式化數值資料時

• 為了統一 ID 或代碼（如商品編號、會員編號等）
• 輸出指定位數的數值時

1.2.2 整理檔名或資料格式時

• 統一圖片或日誌檔案的編號
• 讓檔案在排序時正確排列（例如：file1 → file001）

1.2.3 格式化時間與日期資料時

• 使用 datetime 物件輸出日期時進行補零
• 維持兩位數格式（例如：2024-3-5 → 2024-03-05）

1.2.4 統一程式輸出的格式時

• 統一畫面顯示或日誌輸出的格式
• 讓 UI 上的數字顯示一致、容易閱讀

1.3 本文結構

本篇文章將依下列順序介紹如何使用 Python 進行補零：

1. 推薦的補零方法

• 介紹 zfill()、rjust()、format() 等常用方法

1. 使用補零時的注意事項

• 比較 zfill() 與 rjust() 的差異與效能

1. 實務中常見的補零應用範例

• 數值資料、日期時間、多語言語法差異等

1. 常見問答（FAQ）

• 常見錯誤與對應解決方式

1. 總結

• 不同方法的比較與最佳選擇指南

2. Python 補零的推薦方法

Python 提供了多種進行補零的方法，根據使用情境與資料型別的不同，選擇合適的方法是非常重要的。本章節將詳細介紹三種主要方式：zfill()、rjust()、format()（以及 f 字串）。

2.1 使用 zfill() 補零（最簡單的方法）

zfill() 是 Python 的字串方法之一，會在左側補上 0，直到達到指定的位數。這是最簡單的一種補零方法。

基本語法

字串.zfill(位數)

使用範例

num = "5"
print(num.zfill(3))  # 輸出: 005

num2 = "123"
print(num2.zfill(5))  # 輸出: 00123

帶正負號的數值範例

num = "-5"
print(num.zfill(4))  # 輸出: -005

✅ 優點

• 補零操作簡單
• 保留 - 或 + 的符號
• 直覺易懂

❌ 缺點

• 無法直接用於數值（需先轉為字串）

2.2 使用 rjust() 補零（更通用的方法）

rjust() 是一種將字串補到指定長度的方法，可以指定任意補上的字元，因此除了補 0 外，也能用於其他用途。

基本語法

字串.rjust(位數, 補上字元)

使用範例

num = "5"
print(num.rjust(3, "0"))  # 輸出: 005

✅ 優點

• 比 zfill() 更有彈性（可用任意字元）
• 適用於非數值的字串格式整理

❌ 缺點

• 無法直接應用於數值（需先轉為字串）

2.3 使用 format() 與 f 字串補零

透過 Python 的 format() 方法與 f 字串（f-string），可以更靈活地進行補零操作。

使用 format() 的方法

"{:0N}".format(數值)

（N 表示總位數）

使用範例

num = 5
print("{:03}".format(num))  # 輸出: 005

使用 f 字串的方式

f"{變數:0N}"

使用範例

num = 7
print(f"{num:03}")  # 輸出: 007

✅ 優點

• 可直接用於數值型別
• 格式控制彈性高
• 使用 f 字串可提升可讀性

❌ 缺點

• Python 3.6 以下版本不支援 f 字串（需改用 format()）

2.4 該使用哪種方法？（比較表）

2.5 小結

Python 中有多種補零方式，根據情況選擇合適的方法非常關鍵：

• 想快速補零 → 使用 zfill()
• 想補其他字元 → 使用 rjust()
• 想對數值補零 → 使用 format() 或 f 字串
• 想對小數點以下進行補零 → 使用 format() 或 f 字串

3. 補零時的注意事項

在 Python 中有多種補零方法，但若使用不當，可能會導致預期外的結果或錯誤。本章將詳細說明使用補零時常見的注意事項與陷阱。

3.1 zfill() 不能直接應用於數值

zfill() 是專屬於字串的函式，因此如果直接用在數值（如整數）上，會發生錯誤。

錯誤示範

num = 5
print(num.zfill(3))  # 錯誤: AttributeError: 'int' object has no attribute 'zfill'

正確寫法（轉換成字串）

num = 5
print(str(num).zfill(3))  # 輸出: 005

➡ 若要補零給數值，建議使用 format() 或 f 字串。

3.2 zfill() 處理帶符號的數值

當使用 zfill() 處理負數時，符號會保留在最前面，補零會加在符號後。

num = "-7"
print(num.zfill(4))  # 輸出: -007

➡ 如果你希望完全自訂帶符號的補零格式，建議使用 format() 或 f 字串，並手動處理符號。

3.3 rjust() 的限制

rjust() 可以使用任意字元補位，但不會正確處理數值的符號，所以不適合用來補符號數字。

num = "-5"
print(num.rjust(4, "0"))  # 輸出: 00-5 （格式錯誤）

➡ 若要正確處理帶符號的補零，應選擇 zfill() 或 format()。

3.4 使用 format() 和 f 字串的注意事項

在使用 format() 或 f 字串進行補零時，若格式指定錯誤，可能會得到不正確的結果。

補整數的範例

num = 5
print(f"{num:03}")  # 輸出: 005

處理小數的範例

num = 3.5
print(f"{num:06.2f}")  # 輸出: 003.50

➡ 處理小數時，請同時指定整數位與小數位的長度。

3.5 不同方法的效能差異

當處理大量資料時，選擇不同補零方法會影響執行速度。

➡ 若需處理大量資料，建議優先使用 f 字串（如 f"{num:03}"）。

3.6 依作業系統或 Python 版本的差異

某些格式化函式（如 strftime()）可能在不同作業系統上行為略有不同。

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M"))  # 輸出: 2024-03-05 07:08

➡ 使用內建補零功能時，需注意跨作業系統的差異（尤其是在 Linux 與 Windows 間）。

3.7 小結

✅ zfill() 適用於字串，支援符號，但不能直接用於數值
✅ rjust() 可用其他字元補位，但不適用於處理符號
✅ format() 與 f 字串可直接用於數值，彈性高且效能佳
✅ 補小數時需指定小數位數
✅ 處理大量資料時 f 字串效能最佳
✅ strftime() 的行為可能依作業系統而異

4. 實務中實用的補零範例

Python 的補零功能在日常程式開發與商業系統中非常常見且實用。本章將介紹幾個在實務中常見且具有參考價值的使用場景。

4.1 數值資料的補零（會員編號、商品代碼等）

在資料庫或管理系統中，為了統一 ID 或商品代碼的格式，常會使用補零來統一位數。

4.1.1 範例：會員編號格式化

member_id = "123"
formatted_id = member_id.zfill(5)
print(formatted_id)  # 輸出: 00123

4.1.2 範例：商品代碼統一格式

product_id = 42
formatted_code = f"{product_id:05}"
print(formatted_code)  # 輸出: 00042

➡ 為了讓 ID 或代碼有一致性，可使用補零方式處理。
➡ zfill() 適合字串處理，format() 則可直接用於數值。

4.2 日期與時間的補零（搭配 datetime 使用）

將日期與時間補零後統一格式輸出，也是常見需求之一。

4.2.1 使用 strftime() 自動補零

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M")
print(formatted_date)  # 輸出: 2024-03-05 07:08

➡ 使用 strftime() 可輕鬆取得補零後的標準格式日期。

4.2.2 使用 f 字串手動補零

day = 5
month = 3
formatted_date = f"{2024}-{month:02}-{day:02}"
print(formatted_date)  # 輸出: 2024-03-05

➡ 使用 f 字串格式化（例如 {變數:02}）也能進行手動補零。

4.3 補零與補空白的差異

除了補零，有時也會需要使用空白來統一位數，這在列印帳單或排版時很常見。

4.3.1 使用 rjust() 進行空白補齊

text = "123"
formatted_text = text.rjust(5)
print(f"'{formatted_text}'")  # 輸出: '  123'

➡ zfill() 會補 0，rjust() 預設會補空白。

4.4 Python 與其他語言的補零比較（C 語言、Java）

與其他程式語言相比，Python 的補零功能更簡潔直觀。以下是與 C 語言和 Java 的比較：

4.4.1 C 語言的寫法

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 7;
    printf("%03d\n", num);  // 輸出: 007
    return 0;
}

➡ C 語言使用 %03d 的格式符號即可補零。

4.4.2 Java 的寫法

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 7;
        System.out.printf("%03d\n", num);  // 輸出: 007
    }
}

➡ Java 使用 printf("%03d")，寫法與 C 類似，也可補零。

✅ Python 的優勢

• 透過 format() 或 f 字串可以更直觀地控制格式
• 也可使用 zfill()、rjust() 等字串方法補零

4.5 小結

Python 的補零功能，在 資料格式化、時間處理、報表輸出 等情境中極為實用：

✅ 會員編號、商品代碼補零

• 使用 zfill() 處理字串，使用 format() 處理數值

✅ 日期時間的補零

• 使用 strftime() 可自動補零
• 也可用 f"{變數:02}" 手動補零

✅ 補零 vs 補空白

• zfill() 會補 0，rjust() 可補空白

✅ 與其他語言相比，Python 的補零更簡單靈活

• format() 與 f 字串提供高可讀性與強大彈性

5. 補零常見問題（FAQ）

許多 Python 開發者在處理補零時，會遇到類似的疑問。本章節將整理並解答這些常見問題，幫助你更有效率地使用補零功能。

5.1 zfill() 與 rjust() 有何不同？

問題：
zfill() 和 rjust() 都能補零，它們的差異是什麼？應該用哪一個？

解答：
兩者雖然都能將字串補齊至指定長度，但有以下幾點不同：

範例：

num = "-5"

print(num.zfill(4))       # 輸出: -005
print(num.rjust(4, "0"))  # 輸出: 00-5（格式錯誤）

➡ 需要處理符號時建議使用 zfill()。
若需要補的是非 0 的字元，例如空白或特殊符號，請使用 rjust()。

5.2 補零時一定要先轉成字串嗎？

問題：
如果我要補零給一個數值（例如整數），是否一定要使用 str() 將它轉成字串？

解答：
zfill() 與 rjust() 是字串的方法，因此無法直接作用於 int 或 float。
若要使用它們，必須先轉成字串。

範例（需轉字串）：

num = 7
print(str(num).zfill(3))  # 輸出: 007

但若使用 format() 或 f 字串，就不需要轉換：

num = 7
print(f"{num:03}")  # 輸出: 007

➡ 建議使用 format() 或 f 字串進行數值補零，較為直覺且彈性高。

5.3 如何補零顯示 datetime 時間物件？

問題：
我想要補零後顯示 datetime 物件的內容，應該怎麼做？

解答：
可使用 strftime() 方法，它會自動補零。

範例：

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M"))  # 輸出: 2024-03-05 07:08

也可以使用 f 字串手動格式化：

year, month, day = 2024, 3, 5
formatted = f"{year}-{month:02}-{day:02}"
print(formatted)  # 輸出: 2024-03-05

➡ 處理 datetime 建議使用 strftime()，簡單又安全。

5.4 補零時發生錯誤的原因與解決方法？

問題：
在使用補零時常常出現錯誤訊息，原因是什麼？該怎麼處理？

錯誤範例與修正：

# 錯誤寫法
num = 7
# print(num.zfill(3))  # 錯誤！

# 正確寫法
print(str(num).zfill(3))  # 輸出: 007
print(f"{num:03}")        # 輸出: 007

➡ 若遇到錯誤，第一步請檢查資料型別（int 或 str）。

5.5 小結

✅ zfill() 適合補有符號的字串數值
✅ 補數值時建議使用 format() 或 f 字串，簡潔又安全
✅ 處理日期時間時可使用 strftime()
✅ f"{num:03}" 是最快速又直觀的補零方式

6. 總結

本文詳細介紹了在 Python 中進行補零（Zero Padding）的方法與技巧。補零能夠統一數值或字串的格式，提升資料的可讀性與一致性。以下將重點整理，幫助你根據實際需求選擇最合適的補零方式。

6.1 Python 各種補零方法比較

Python 提供多種補零方法，每種都有其適用情境與特色：

✅ 要補數值請選擇 format() 或 f 字串
✅ 要處理符號可用 zfill()
✅ 需要補其他字元則用 rjust()

6.2 回顧實務中的使用範例

補零在許多實務應用中扮演重要角色：

✅ 會員編號或商品代碼補零

product_id = 42
formatted_code = f"{product_id:05}"
print(formatted_code)  # 輸出: 00042

✅ 日期時間的標準化格式

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M")
print(formatted_date)  # 輸出: 2024-03-05 07:08

✅ 錯誤處理

num = 7
# print(num.zfill(3))  # 會錯誤
print(str(num).zfill(3))  # 輸出: 007
print(f"{num:03}")        # 輸出: 007

6.3 效能比較

在處理大量資料時，不同補零方法的效能也有差異。

補零 10 萬次所需時間（越短越快）：

✅ 大量處理時建議使用 f 字串
✅ zfill() 使用簡單，但 format() 與 f 字串效能更佳

6.4 結論：根據需求選擇最佳補零方法

Python 的補零功能多樣，請根據實際需求做選擇：

🔹 新手適用、簡單快速 → zfill()
🔹 直接處理數值 → format() 或 f 字串
🔹 符號數值補零 → zfill()
🔹 補非 0 的字元 → rjust()
🔹 效能優先、大量資料 → f 字串（最快）

希望這篇文章能幫助你在 Python 中有效使用補零技巧，讓資料格式更整齊、輸出更專業！