[Python] 字符串类型及其操作

我就是我 2023-10-02 19:11 63阅读 0赞

#### 目录 ####

*  字符串类型的表示
 *  基本的字符串操作符
 *  内置的字符串处理函数
 *  内置的字符串处理方法

## 字符串类型的表示 ##

字符串是字符的序列表示，可以由一对单引号（‘）、双引号（“）或三引号（”’）构成。

其中，单引号和双引号都可以表示单行字符串，两者作用相同。使用单引号时，双引号可以作为字符串的一部分；使用双引号时，单引号可以作为字符串的一部分。三引号可以表示单行或者多行字符串。

**3** 种表示方式如下：  
**单引号字符串**：‘单引号表示，可以使用"双引号"作为字符串的一部分’  
**双引号字符串**：“双引号表示，可以使用’单引号’作为字符串的一部分”  
**三引号字符串**：“'三引号表示可以使用"双引号”  
‘单引号’  
也可以换行  
"’

打印字符串的 **Python** 程序运行结果如下，注意其中的引号部分:

print('单引号表示可以使用"双引号"作为字符串的一部分')

> 单引号表示可以使用"双引号"作为字符串的一部分

print("双引号表示可以使用'单引号'作为字符串的一部分")

> 双引号表示可以使用’单引号’作为字符串的一部分

print('''三引号中可以使用"双引号"
    '单引号'
    也可以换行''')

> 三引号中可以使用"双引号"  
> ‘单引号’  
> 也可以换行

**input()** 函数将用户输入的内容当作一个字符串类型，这是获得用户输入的常用方式。**print()** 函数可以直接打印字符串，这是输出字符串的常用方式。如下例子展示了如何用变量 **name** 来存储用户的名字，再输出这个变量的内容：

name = input("请输入名字：")
    print(name)

> 请输入名字：Python 语言  
> Python 语言

字符串包括两种序号体系：正向递增序号和反向递减序号。如果字符串长度为 **L**,正向递增需要以最左侧字符序号为 **0**，向右依次递增，最右侧字符序号为 **L-1**; 反向递减序号以最右侧字符序号为 **-1**,向左依次递减，最左侧字符序号为 **-L**。这两种索引字符的方法可以在一个表示中使用。

**Python** 字符串也提供区间访问方式，采用 **\[N: M\]** 格式，表示字符串中从 **N** 到 **M** (不包含**M**) 的子字符串，其中，**N** 和 **M** 为字符串的索引序号，可以混合使用正向递增序号和反向递减序号。如果表示中 **M** 或者 **N** 索引缺失，则表示字符串把开始或结束索引值设为默认值。

字符串以 **Unicode** 编码存储，因此，字符串的英文字符和中文字符都算作 **1** 个字符。

实例：

name = "Python语言程序设计"
    print(name[0])
    
    print(name[0],name[7],name[-1])
    
    print(name[2:-4])
    
    print(name[:6])
    
    print(name[6:])
    
    print(name[:])

运算结果：

name = "Python语言程序设计"
    print(name[0])

> P

print(name[0],name[7],name[-1])

> P 言 计

print(name[2:-4])

> thon语言

print(name[:6])

> Python

print(name[6:])

> 语言程序设计

print(name[:])

> Python语言程序设计

反斜杠字符（\\）是一个特殊字符，在字符串中表示转义，即该字符与后面相邻的一个字符共同组成了新的含义。例如，**\\n** 表示换行，\\\\ 表示反斜杠，\\’ 表示单引号，\\" 表示双引号，**\\t** 表示制表符（Tab）等。例如：

print("Python\n语言\t程序\t设计")

> Python  
> 语言 程序 设计

## 基本的字符串操作符 ##

**Python** 提供了5个字符串的基本操作符

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>操作符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>x + y</td> 
   <td>连接两个字符串x与y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x * n 或 n * X</td> 
   <td>复制n次字符串x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XinS</td> 
   <td>如果x是s的子串，返回True,否则返回False</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str[i]</td> 
   <td>索引，返回第i个字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str[N: M]</td> 
   <td>切片，返回索引第N到第M的子串，其中不包含M</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

name = "Python 语言" + "程序设计" + "基础"
    
    print(name)
    print("Python 语言" in name)
    print("Y" in "Python 语言")

> Python 语言程序设计基础  
> True  
> False

print("GOAL! " * 3)

> GOAL! GOAL! GOAL!

**拓展：特殊的格式化控制字符**

字符串中可以增加特殊的格式化控制字符，用来输出特殊效果。特殊的格式化控制字符使用反斜杠 (\\) 开头，常用控制字符如下:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>控制字符</th> 
   <th>效果</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>\a</td> 
   <td>蜂鸣，响铃</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\b</td> 
   <td>回退，向后退一格。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\f</td> 
   <td>换页。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\n</td> 
   <td>换行，光标移动到下行首行。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\r</td> 
   <td>回车，光标移动到本行首行。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\t</td> 
   <td>水平制表。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\v</td> 
   <td>垂直制表。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\0</td> 
   <td>NULL,什么都不做。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

需要注意的是，**IDLE** 开发环境不支持部分特珠控制字符，比如 **\\b** 和 **\\r** 等，使用这些控制符的程序需要编写代码保存为 **py** 文件，然后在命令行下执行。

## 内置的字符串处理函数 ##

**Python** 解释器提供了一些内置函数。其中，有6个函数与字符串处理相关。

**len(x)** 返回字符串 **x** 的长度，**Python3** 以 **Unicode** 字符为计数基础，因此，字符串中英文字符和中文字符都是 **1** 个长度单位。

length = len("Python语言程序设计")
    print(length)

> 12

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>len(x)</td> 
   <td>返回字符串 <strong>x</strong> 的长度，也可返回其他组合数据类型元素个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str(x)</td> 
   <td>返回任意类型 <strong>x</strong> 所对应的字符串形式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>chr(x)</td> 
   <td>返回 <strong>Unicode</strong> 编码 <strong>x</strong> 对应的单字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ord(x)</td> 
   <td>返回单字符表示的 <strong>Unicode</strong> 编码</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hex(x)</td> 
   <td>返回整数 <strong>x</strong> 对应十六进制数的小写形式字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>oct(x)</td> 
   <td>返回整数 <strong>x</strong> 对应八进制数的小写形式字符串</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

每个字符在计算机中可以表示为一一个数字，称为编码。字符串则以编码序列方式存储在计算机中。目前，计算机系统使用的一个重要编码是 **ASCII** 编码，该编码用数字 **0~127** 表示计算机键盘上的常见字符以及一些被称为控制代码的特殊值。例如，大写字母 **A~Z** 用 **65~90** 表示，小写字母**a~z** 用 **97~122** 表示。

**ASCII** 编码针对英语字符设计，它没有覆盖其他语言存在的更广泛字符，因此，现代计算机系统正逐步支持一个更大的编码标准 **Unicode**, 它支持几乎所有书写语言的字符。**Python** 字符串中每个字符都使用 **Unicode** 编码表示。

**chr(x)** 和 **ord(x)** 函数用于在单字符和 **Unicode** 编码值之间进行转换。**chr(x)** 函数返回 **Unicode** 编码对应的字符，其中，**Unicode** 编码 **x** 的取值范围是 **0** 到 **1 114 111** (即十六进制数 **0x10FFFF**)。**ord(x)** 函数返回单字符 **x** 对应的 **Unicode** 编码。例如:

print("1 + 1 = 2 " + chr(10004))

> 1 + 1 = 2 ✔

print("巨蟹座符号♋的 Unicode 值是：" + str(ord("♋")))

> 巨蟹座符号♋的 Unicode 值是：9803

**hex(x)** 和 **oct(x)** 函数分别返回整数 **x** 对应十六进制和八进制值的字符串形式，字符串以小写形式表示。例如:

print(hex(255))

> 0xff

print(oct(-255))

> \-0o377

## 内置的字符串处理方法 ##

在 **Python** 解释器内部，所有数据类型都采用面向对象方式实现，封装为一个类。字符串也是一个类， 它具有字符串处理函数。在面向对象中，这类函数被称为“方法”。字符串类型共包含 **43** 个内置方法。鉴于部分内置方法并不常用，这里仅介绍其中 **16** 个常用方法。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>str.lower()</td> 
   <td>返回字符串 <strong>str</strong> 的副本，全部字符小写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.upper()</td> 
   <td>返回字符串 <strong>str</strong> 的副本，全部字符大写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.islower()</td> 
   <td>当 <strong>str</strong> 所有字符都是小写时，返回 <strong>True</strong>,否则返回 <strong>False</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.isprintable()</td> 
   <td>当 <strong>str</strong> 所有字符都是可打印的，返回 <strong>True</strong>,否则返回 <strong>False</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.isnumeric()</td> 
   <td>当 <strong>str</strong> 所有字符都是数字时，返回 <strong>Tue</strong>否则返回 <strong>False</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.isspace()</td> 
   <td>当 <strong>str</strong> 所有字符都是空格，返回 <strong>True</strong>,否则返回 <strong>False</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>stt. endswith(suffix[,start[,end]])</td> 
   <td><strong>str[start: end]</strong> 以 <strong>suffix</strong> 结尾返回 <strong>True</strong>,否则返回 <strong>False</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.startswith(prefix[, start[, end]])</td> 
   <td><strong>str[start: end]</strong> 以 <strong>prefix</strong> 开始返回 <strong>True</strong>,否则返回 <strong>False</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.split(sep=None, maxsplit=-1)</td> 
   <td>返回一个列表，由 <strong>str</strong> 根据 <strong>sep</strong> 被分隔的部分构成</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.count(sub[,start[,end]])</td> 
   <td>返回 <strong>str[start: end]</strong> 中 <strong>sub</strong> 子串出现的次数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.replace(old, new[, count])</td> 
   <td>返回字符串 <strong>str</strong> 的副本，所有 <strong>old</strong> 子串被替换为 <strong>new</strong>，如果 <strong>count</strong> 给出，则前 <strong>count</strong> 次 <strong>old</strong> 出现被替换</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.center(width[, fillchar])</td> 
   <td>字符串居中函数，详见函数定义</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.strip([chars])</td> 
   <td>返回字符串 <strong>str</strong> 的副本，在其左侧和右侧去掉 <strong>chars</strong> 中列出的字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.zfill(width)</td> 
   <td>返回字符串 <strong>str</strong> 的副本，长度为 <strong>width</strong>,不足部分在左侧添 <strong>0</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str. format( )</td> 
   <td>返回字符串 <strong>str</strong> 的一种排版格式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>str.join(iterable)</td> 
   <td>返回一个新字符串，由组合数据类型 <strong>iterable</strong> 变量的每个元素组成，元素间用 <strong>str</strong> 分隔</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**str.split(sep=None, maxsplit=-1)** 方法返回一个列表， 列表是一种存储多个数据的数据类型（后面的内容)，其中，分隔 **str** 的标识符是 **sep** ,默认分隔符为空格。**maxsplit** 参数为最大分割次数，默认 **maxsplit** 参数可以不给出。

**str.center(width\[, fillchar\])** 方法返回长度为 **width** 的字符串，其中，**str** 处于新字符串中心位置，两侧新增字符采用 **fillchar** 填充，当 **width** 小于字符串长度时，返回 **str**。

**str.zfill(width)** 方法返回长度为 **width** 的字符串，如果字符串长度不足 **width**，在左侧添加字符 **“0”**，但如果 **str** 最左侧是字符 **“+”** 或者 **“-”**，则从第二个字符左侧添加 **“0”**，当 **width** 小于字符串长度时，返回 **str**。该方法主要用于格式化数字形字符串中。

print("Python is an excellent language.".split())

> \[‘Python’, ‘is’, ‘an’, ‘excellent’, ‘language.’\]

print("PYTHON".center(40,'*'))

> ***PYTHON***

print("123".zfill(40))

> 0000000000000000000000000000000000000123

print("-123".zfill(40))

> \-000000000000000000000000000000000000123

这次的分享就到这里了，继续加油哦^^