python学习笔记之字符串

蔚落 2022-11-19 13:58 125阅读 0赞

字符串基础**1.**字符串基本概念**2.转义字符****3.字符串常用操作**3.1 python字符串支持**索引,切片和遍历**等操作3.2 Python 的字符串是不可变的（immutable）,因此不能在原地对字符串进行插入删除或替换操作3.3字符串的常用函数4 字符串格式化4.1 占位符%4.2 string.format()方法4.3 fstring5总结思考题

# 字符串基础 #

## **1.**字符串基本概念 ##

符串是由独立字符组成的一个序列，通常包含在单引号（''）双引号（""）或者三引号之中（''' '''或""" """，两者一样）

name = 'Tom'
    #内嵌带引号字符串
    sentence = "I'm a coder"
    #三引号多用于多行字符串如函数注释
    text = 
        """
        sentence1
        sentence2
        sentence3
        ...
        """
    #Python 中单引号、双引号和三引号的字符串是一模一样的，没有区别
    s1 = 'abc'
    s2 = "abc"
    s3 = '''abc'''
    s1 == s2 == s3
    True

## **2.转义字符** ##

python字符串支持转义字符

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>转义字符</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>\newline</td> 
   <td>接下一行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\\</td> 
   <td>表示\</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\'</td> 
   <td>表示单引号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\n</td> 
   <td>换行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\t</td> 
   <td>横向制表符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\b</td> 
   <td>退格</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\v</td> 
   <td>纵向制表符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

s = 'a\nb\tc'
    print(s)
    a
    b  c
    #一个制表符代表一个元素
    len(s)
    5

## **3.字符串常用操作** ##

### 3.1 python字符串支持**索引,切片和遍历**等操作 ###

s1 = 'abcdef'
    #索引
    s1[1]
    'b'
    s1[-1]
    'f'
    
    #切片
    s1[0:3]
    'abc'
    s1[0:-1]
    'abcde'
    s1[2:]
    'cdef'
    
    #遍历
    for item in s1:
        print(item,end=' ')
    a b c d e f

### 3.2 Python 的字符串是不可变的（immutable）,因此不能在原地对字符串进行插入删除或替换操作 ###

s = 'tom'
    s[0] = 'T'
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'str' object does not support item assignment

Python 中字符串的改变，通常只能通过创建新的字符串来完成

>>> s = 'tom'
    >>> id(s)
    139937303740856
    >>> s
    'tom'
    >>> s = 'T' + s[1:]
    >>> id(s)
    139937303715208
    >>> s
    'Tom'

或使用replace函数

>>> s = 'tom'
    >>> id(s)
    139937346982328
    >>> s
    'tom'
    >>> s = s.replace('t','T')
    >>> id(s)
    139937303715208
    >>> s
    'Tom'

*  第一种方法，是直接用大写的'H'，通过加号'+'操作符，与原字符串切片操作的子字符串拼接而成新的字符串。
 *  第二种方法，是直接扫描原字符串，把小写的'h'替换成大写的'H'，得到新的字符串。

在c或者java中有可变的字符串类型例可以原地对字符串进行添加，改变或删除；无需创建新的字符串，时间复杂度仅仅为O(1)。而Python 中并没有相关的数据类型，我们还是得老老实实创建新的字符串。因此，每次想要改变字符串，往往需要 O(n) 的时间复杂度，其中，n 为新字符串的长度。

**'+='**的字符串拼接方法打破了字符串不可变的特性，操作方法如下：

str1 += str2  # 表示str1 = str1 + str2

例子：

s = ''
    for n in range(0, 100000):
        s += str(n)

若按字符串不可变的特性分析上述操作的时间复杂度为O(n^2).这个结论只适用于老版本的 Python 了。自从 Python2.5 开始，每次处理字符串的拼接操作时（str1 += str2），Python 首先会检测 str1 还有没有其他的引用。如果没有的话，就会尝试原地扩充字符串 buffer 的大小，而不是重新分配一块内存来创建新的字符串并拷贝。这样的话，上述例子中的时间复杂度就仅为 O(n) 了

另外另外，对于字符串拼接问题，除了使用加法操作符，我们还可以使用字符串内置的 join 函数。**string.join(iterable)**，表示把每个元素都按照指定的格式连接起来。

l = []
    for n in range(0, 100000):
        l.append(str(n))
    l = ' '.join(l) 
    #由于列表的 append 操作是 O(1) 复杂度，字符串同理。因此，这个含有 for 循环例子的时间复杂度为 n*O(1)=O(n)

### 3.3字符串的常用函数 ###

1.  字符串拼接string.join(iterable)
2.  字符串的分割函数 split()
    
        def query_data(namespace, table):
            """
            given namespace and table, query database to get corresponding
            data         
            """
        
        path = 'hive://ads/training_table'
        namespace = path.split('//')[1].split('/')[0] # 返回'ads'
        table = path.split('//')[1].split('/')[1] # 返回 'training_table'
        data = query_data(namespace, table)
3.  去掉字符串的特定字符
    
    1.  去掉首尾的 str 字符串：string.strip(str)
    2.  只去掉开头的 str 字符串：string.lstrip(str)
    3.  只去掉尾部的 str 字符串：string.rstrip(str)
        
            s = ' my name is jason '
            s.strip()
            'my name is jason'
4.  从 start 到 end 查找字符串中子字符串 sub 的位置:string.find(sub, start, end)

# 4 字符串格式化 #

## 4.1 占位符% ##

>>> age = 29
    >>> print("my age is %d" % age)
    my age is 29
    
    >>> score = 99.5
    >>> print("my score is %f" % score)
    my score is 99.500000
    >>> print("my score is %6.3f" % score)
    my score is 99.500
    
    
    >>> firstName = 'Bad'
    >>> lastName = 'boy'
    >>> print("my name is %s %s" % (firstName, lastName))
    my name is Bad boy

## 4.2 string.format()方法 ##

>>> id = 12
    >>> name = 'Tom'
    >>> print('no data available for person with id: {}, name: {}'.format(id, name))
    no data available for person with id: 12, name: Tom
    
    #关键字映射：{0}和{1}中0，1是元组的索引，{server}是关键字映射
    >>> print("{server} {0}:{1}".format('192.168.1.166', '8080',server='web server info:'))
    web server info: 192.168.1.166:8080
    
    #元素访问
    >>> print("{0[0]}.{1[0]}.{1[1]}".format(('www','sss'),('baidu','com')))
    www.baidu.com
    #精度设置c
    >>> print("{:.3f}".format(2.1415))
    2.142

## 4.3 fstring ##

>>> name = "tom"
    >>> age = 2
    >>> print(f"猫的名字叫{name}，今年{age}岁了")
    猫的名字叫tom，今年2岁了
    
    #格式化时可以使用函数
    >>> print(F"猫的名字叫{name.upper()}，今年{age}岁了")
    猫的名字叫TOM，今年2岁了
    
    #格式化时可以使用字典
    >>> cat = {"name": "tom", "age": 2}
    >>> print(F"猫的名字叫{cat['name']}，今年{cat['age']}岁了")
    猫的名字叫tom，今年2岁了
    
    #格式化时可以做精度限制
    >>> name = "tom"
    >>> age = 2.1274
    >>> print(F"猫的名字叫{name}，今年{age: .2f}岁了")
    
    #fstring输出{}
    >>> var_value = 1 + 1
    >>> print(F"字典{
      {'var_name': 'var_value'}}的var_value应为{var_value}")
    字典{'var_name': 'var_value'}的var_value应为2

推荐使用format和fstring

# 5总结 #

1.  Python 中字符串使用单引号、双引号或三引号表示，三者意义相同，并没有什么区别。其中，三引号的字符串通常用在多行字符串的场景。
2.  Python 中字符串是不可变的（前面所讲的新版本 Python 中拼接操作’+='是个例外）。因此，随意改变字符串中字符的值，是不被允许的。
3.  Python 新版本（2.5+）中，字符串的拼接变得比以前高效了许多，你可以放心使用。
4.  Python 中字符串的格式化（string.format，fstring）常常用在输出、日志的记录等场景。

# 思考题 #

对比两个字符串拼接操作的性能

s = ''
    for n in range(0, 100000):
        s += str(n)

l = []
    for n in range(0, 100000):
        l.append(str(n))
        
    s = ' '.join(l)
    
    或
    #该方法更pythonic
    s = " ".join(map(str, range(0, 10000)))

**answer：**

如果字符串拼接的次数较少，比如range(100)，那么方法一更优，因为时间复杂度精确的来说第一种是O(n)，第二种是O(2n)，如果拼接的次数较多，比如range(1000000)，方法二稍快一些，虽然方法二会遍历两次，但是join的速度其实很快，列表append和join的开销要比字符串+=小一些。