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初始Python篇（6）—— 字符串

article 2024/11/20 17:15:26

找往期文章包括但不限于本期文章中不懂的知识点：

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所属专栏： Python

目录

字符串的常见操作 

格式化字符串

占位符

f-string 

字符串的 format 方法 

字符串的编码与解码 

与数据验证相关的方法

字符串的拼接 

字符串的去重操作 

字符串的常见操作 

字符串是Python中的不可变数据类型，在最开始时，我们只是简单地学习了字符串的使用，并未深入研究。既然字符串也是一种数据类型，那么它是否也和前面学习的列表、字典、集合这些数据类型一样有着大量的操作方法呢？答案是有的，我们今天就来深入学习这些方法。

常见的操作字符串的方法
方法名说明
lower()将字符串str全部转成小写字母，结果为一个新的字符串
upper()将字符串str全部转成大写字母，结果为一个新的字符串
split(set=None)把str按照指定的分隔符sep进行分隔，分割之后的结果为列表类型，其中的元素便是被分割后的字符串
count(sub)结果为sub的这个字符串在str中出现的次数
find(sub)查询sub这个字符串在str中是否存在，如果不存在结果为-1，如果存在结果为sub首次出现的索引
index(sub)功能与find(相同，区别在于要查询的子串sub不存在时，程序报错
startswith(s)查询字符串str是否以字符串s开头
endswith(s)查询字符串str是否以字符串s结尾
replace(old, news)使用news替换字符串s中所有的old字符串，结果是一个新的字符串
center(width, fillchar)字符串str在指定的宽度范围内居中，可以使用fillchar进行填充
join(iter)在iter中的每个元素的后面都增加一个新的字符串str
strip(chars)从字符串中去掉左侧和右侧chars中列出的字符串
lstrip(chars)从字符串中去掉左侧chars中列出的字符串
rstrip(chars)从字符串中去掉右侧chars中列出的字符串

代码演示：

str = 'Hello Python'
print('开始一系列字符串操作')
lower_str = str.lower()
print('将字符串变成小写：',lower_str)
upper_str = str.upper()
print('将字符串变成大写：',upper_str)
list = str.split(' ')
print('以空格分割字符串：',list)
count = str.count('o')
print('字符串中"o"出现的次数：',count)
a = str.find('o')
b = str.index('o')
print('字符串中"o"出现的索引位置：',a,b)

print('字符串是不是以"hello"作为起始子串呢？',str.startswith('hello'))
print('字符串是不是以"Hello"作为起始子串呢？',str.startswith('Hello'))

print('字符串是不是以"python"作为结束子串呢？',str.endswith('python'))
print('字符串是不是以"Python"作为起始子串呢？',str.endswith('Python'))

运行结果：

 注意：在判断是否为起始子串、结束子串时，参数中的字符串不需要是子串，也可以是非子串。上述代码中的 "hello" 便是非子串。

 从上述的结果，也可以看出字符串的相关操作并不会改变字符串本身。简单理解就是 全都是生成一个新的字符列表对象，然后在这个列表中进行一系列的操作，然后改成新的字符串返回。

我们再来通过代码实现剩下的方法操作。

代码演示：

str = 'Hello Python'

# 替换字符串中的部分字符
print(str.replace('Hello','Hi')) # 在最后面还可以指定参数
print(str.replace('Hello','Hi',0)) # 指定替换0次，即不替换

# 填充部分字符，是字符串在指定的范围内处于居中位置
print(str.center(20)) # 在长度为20的空间中，默认使用空白字符填充，是字符串处于居中位置
print(str.center(20, '*')) # 在上面的基础上，使用"*"进行填充
print(str.center(10,'*')) # 当字符串本身超出 width 时，就直接打印输出

# 在字符串str后面的每个字符元素中，加上"  "(两个空格)
print('  '.join(str))

# 将 '  hhh  ' 中的空格全部去掉(默认是去掉空格)，再使用'*'去替换空格
print('  hhh  '.strip().replace(' ','*'))
print('  hhh  '.replace(' ','*'))
# 观察上面两个的不同，或者写成下面这样

print('***hhh***'.strip('*')) # 直接将'*'从字符串中去除
print('***hhh***'.lstrip('*')) # 直接将左边'*'从字符串中去除
print('***hhh***'.rstrip('*')) # 直接将右边'*'从字符串中去除
# 注意下面这种情况，是不能成功去除的
print('*1**hhh***'.lstrip('*')) # 在去除'*'字符的过程中，遇到非'*'字符之后，就会停止去除

print('经过一系列的字符串操作之后，原字符串为：'+str)

运行结果： 

格式化字符串

常见的格式化字符串方式有三种：1、占位符的形式；2、f-string的形式；3、str.format()的形式。

占位符

在Python中常用的占位符有三个：1、%s -> 代指字符串；2、%d -> 代指十进制的整数；3、%f -> 代指浮点数。

语法格式：

# 可以理解为是将后面的参数直接带入到 %s、%d、%f 中
# 这里的 %s、%d、%f 只是占了个位置罢了，故名：占位符
# str % () --> 字符串 % 元组，占位符使用元组来替代
print('姓名: %s, 年龄: %d, 成绩: %f' % (name, age, score))

代码演示：

name = '马冬梅'
age = 18
score = 98.5

# 使用了 .1f 之后，可以让浮点数只输出一位
print('姓名：%s, 年龄：%d, 成绩：%f' % (name, age, score))
print('姓名：%s, 年龄：%d, 成绩：%.1f' % (name, age, score))

除了上述 .1f 之外，还有 5d 这种写法，小数点后面的是保证位数，小数点前面的是保证输出总长度，当总长度小于我们设置的总长度时，就会使用空格填充，如果是 5d 的写法，就是填充在左边，也就是右对齐；反之，如果是 -5d 的写法，就是填充在右边，也就是左对齐的写法。 scanf与printf函数的详细介绍及其用法_printf 换行符-CSDN博客 可以去看这篇文章，介绍的比较详细，虽然是C语言，但是概念是差不多的（输出格式）。

f-string 

语法格式：

# f-string ，使用的就是 fstring的形式
# 这里是把要使用变量替代的全部放到了{}中，这样在打印时，就会将{}中的变量替换为真实的值
print(f'姓名: {name}, 年龄: {age}, 成绩：{score}')

代码演示： 

name = '马冬梅'
age = 18
score = 98.5

# 使用f-string
print(f'姓名：{name}, 年龄：{age}, 成绩：{score}')

字符串的 format 方法 

语法格式：

# str.format() 与 f-string 有点类似，都是使用 {} 来标明需要替换的元素
# 但是 f-string 是直接从上文中取，而 str.format 是从format参数中寻找
# 0、1、2 对应的是 format参数中索引的位置，0 是 name的索引，所以就让 name 来替换0
print('姓名: {0}, 年龄：{1}, 成绩：{2}'.format(name, age, score))
# 下面的写法也是符合要求的，2 是 name的索引，所以使用name来替换2
print('姓名：{2}, 年龄：{1}, 成绩：{0}'.format(score, age, name))

代码演示：

name = '马冬梅'
age = 18
score = 98.5


# 使用字符串的format方法
print('姓名：{0}, 年龄：{1}, 成绩：{2}'.format(name, age, score))
# 上述的0、1、2指的是format方法中的参数的索引位置，可以写成下面这样
print('姓名：{2}, 年龄：{1}, 成绩：{0}'.format(score, age, name))

上面三种格式化的方式，写在一起的运行结果：

格式化字符串的详细格式还是有很多的，下面来认识其他的格式。

 代码演示：

s = 'Hello Python'
# 直接使用0去代指format中的参数
print('{0}'.format(s))
# : 是引导符，表明后面开始的操作是对参数的格式化
# * 是填充符，表明当长度不足时，使用 * 来填充
# < 是向左对齐、20 是字符串的总长度，不足时使用填充符来填充
print('{0:*<20}'.format(s))
# ^ 居中对齐、- 使用"-"填充空闲的位置
print('{0:-^20}'.format(s))
# 超出长度，就啥也不做
print('{0:*^5}'.format(s))
# 默认使用 空白字符 填充
print('{0:^20}'.format(s))

运行结果：

代码演示：

# 千位分隔符：只适用于整数与浮点数
# 且针对浮点数时，只会将其整数部分进行分割，而小数部分不会做任何处理
print('{0:,}'.format(1234567890))
print('{0:,}'.format(1234567890.987654321))

# .精度 ——> 参数为字符窜时，是显示最大的长度，参数为浮点数时，是显示小数的最大长度
# 针对字符串时，不需要加f，而针对浮点数时，需要加上f
print('{0:.2f}'.format(3.1415926535))
print('{0:.5}'.format('Hello Python'))

# 类型
a = 8
print('二进制：{0:b}'.format(a))
print('八进制：{0:o}'.format(a))
print('十进制：{0:d}'.format(a))
print('十六进制：{0:x}'.format(a))
print('十六进制：{0:X}'.format(a))

运行结果：

字符串的编码与解码 

我们现在所处的时代是互联网时代，通信的方式也是发生了变化。现在的通信主要是网络通信，一台机器上的数据经过一系列的处理变为了二进制数据，然后再通过网卡以二进制的形式传输出去（电信号的高低电平表示1与0、光信号的频率高低表示1与0） ，这些数据经过互联网就被另一台机器的网卡给接收到了，然后开始对二进制数据进行解析，变为最终通信的数据。上述过程就是不同机器的基本通信过程，如果想要详细了解，可以去看下面的文章。初始JavaEE篇 —— 网络编程（1）：基础的网络知识-CSDN博客 

在Python中，将字符串的转换为二进制数据的过程就称为编码的过程；反之，将二进制数据转换为字符串的过程就称为解码的过程。

在Python中，编码所使用的方法是 encode，解码所使用的方法是 decode。

语法格式：

# encoding 是指定要编码的方式，默认是utf-8
# errors 是指定编码错误的处理方式，常见的有三种方式：
# 1、strict ——> 遇到编码错误时，直接抛出异常。这也是默认的处理方式
# 2、ignore ——> 直接忽略编码错误的字符，可以认为是直接跳过了这个字符，去处理后面的字符
# 3、replace ——> 用 ? 去代替编码错误的字符


str.encode(encoding='utf-8', errors='strict/ignore/replace')

bytes.decode(encoding='utf-8', error='strict/ignore/replace')

代码演示：

# 编码过程
s = 'Hello Python'
print('原始的数据：%s' % s)
s_encode = s.encode() # 都采用默认的方式
print('编码之后的数据类型：',type(s_encode))
print('编码之后的结果：',s_encode)

# 解码过程
s_decode = s_encode.decode() # 也是采用默认的方式
print('解码之后的结果：%s' % s_decode)

运行结果：

上面是对于英文的编码与解码演示，从结果上面来看就是在要传输的基础上加了个前缀b，同样对于数字字符串也是如此，下面我们来看看中文的编码与解码。

代码演示：

# 编码过程
s = '伟大的中国梦'
print('原始的数据：%s' % s)
s_encode = s.encode() # 都采用默认的方式
print('编码之后的数据类型：',type(s_encode))
print('编码之后的结果：',s_encode)

# 解码过程
s_decode = s_encode.decode() # 也是采用默认的方式
print('解码之后的结果：%s' % s_decode)

运行结果：

从上面的对比，我们可以得出一个结论：对于英文字符与数字在经过UTF-8编码后，是不变的，而大多数汉字字符在经过UTF-8之后，一个汉字字符对应着三个编码后的字符。 这是因为在UTF-8编码中规定的是大多数的中文字符占三个字节，而在传统的gbk编码中，中文是占两个字节的，因此使用不同的编码方式，最终形成的字节数也是不同的。

我们接下来就来看编码与解码的方式不同，会出现什么样的问题。

 当然我们也可以让其直接忽略或者是用?来替换

# 编码过程
s = '伟大的中国梦'
print('原始的数据：%s' % s)
s_encode = s.encode() # 都采用默认的方式
print('编码之后的数据类型：',type(s_encode))
print('编码之后的结果：',s_encode)

# 解码过程
# 采用ascii码值的方式去解码，并且对解码错误的处理方式采用忽略。
# 因为全部的编码都会解码失败，因此最终的解码结果就是啥也没有
s_decode = s_encode.decode(encoding = 'ascii',errors='ignore') 
print('解码之后的结果：%s' % s_decode)

运行结果：

下面是使用replace的结果：

与数据验证相关的方法

数据的验证是指程序对用户输入的数据进行“合法”性验证。主要是使用以下八种方法：

数据的验证
方法名说明
isdigit()所有的字符都是数字（只能是阿拉伯数字）
isnumeric()所有的字符都是数字
isalpha()所有的字符都是字母（包含中文字符）
isalnum()所有的字符都是数字或者字母（包含中文字符）
islower()所有的字符都是小写
isupper()所有的字符都是大写
istitle()所有的字符都是首字母大写
isspace()所有的字符都是空白字符（制表符(\t)、换行符(\n)等）

 代码演示：

# 判断所有的字符都是数字
# 下面依次是 阿拉伯数字、中文小写、罗马数字、中文大写、二进制数字
print('123'.isdigit()) # True
print('一二三'.isdigit()) # False
print('I'.isdigit()) # False
print('壹'.isdigit()) # False
print('b0101'.isdigit()) # False

print('-'*20)

# 判断所有的字符都是数字
# 下面依次是 阿拉伯数字、中文小写、罗马数字、中文大写、二进制数字
print('123'.isnumeric()) # True
print('一二三'.isnumeric()) # True
print('I'.isnumeric()) # False
print('壹'.isnumeric()) # True
print('b0101'.isnumeric()) # False

print('-'*20)

# 判断所有的字符都是字母
print('hello你好'.isalpha()) # True
print('hello你好123'.isalpha()) # False
print('hello 你好'.isalpha()) # False

print('-'*20)

# 判断所有的字符都是数字或者字母
print('hello你好'.isalnum()) # True
print('hello你好123'.isalnum()) # True
print('hello-你好-123'.isalnum()) # False
print('hello 你好'.isalnum()) # False

print('-'*20)

# 所有的字符都是小写
# 中文既是大写也是小写
print('hello'.islower()) # True
print('hello你好'.islower()) # True
print('Hello'.islower()) # False
print('HELLO'.islower()) # False

print('-'*20)

# 所有的字符都是大写
# 中文既是大写也是小写
print('hello'.isupper()) # False
print('hello你好'.isupper()) # False
print('Hello'.isupper()) # False
print('HELLO'.isupper()) # True

print('-'*20)

# 所有的字符都是首字母大写
# 通过 空格 来区分单词
print('Hello'.istitle()) # True
print('HelloWorld'.istitle()) # False
print('Helloworld'.istitle()) # True
print('Hello World'.istitle()) # True

print('-'*20)

# 所有的字符都是空白字符
print('   '.isspace()) # True
print('\n'.isspace()) # True
print('\t'.isspace()) # True
print('123\t'.isspace()) # False

字符串的拼接 

字符串的拼接是根据数据类型的不同，从而采取不同的方法。例如，当要拼接的数据类型是字符串本身时，完全可以使用 + 的直接拼接方法。

1、使用 str.join() 方法进行拼接字符串

2、直接使用"+"拼接字符串

3、使用格式化字符串进行拼接

代码演示：

s1 = 'hello'
s2 = 'python'

# 1、采用 str.join()方法
# 使用字符串的内容去替代参数中的元素之间的分隔符
print(''.join([s1, s2]))
print(''.join((s1, s2)))

# 2、直接拼接
print(s1+s2)
# 简单粗暴的方式
print('hello''python')

# 3、采用格式化字符串的方式
print(f'{s1}{s2}')
print('{0}{1}'.format(s1, s2))

运行结果：

字符串的去重操作 

当字符串中重复出现多个字符时，如果我们想去除重复的字符，拿到不重复的字符，就可以采用下面的方法。

1、遍历字符串，判断是否在新字符串中，不在则加上这个字符，最终遍历完成之后，得到的就是去重之后的字符串。

2、使用哈希的思想（就是使用集合），来去重。

代码演示：

s = 'hello worldhello worldhello worldhello world'
# 1、遍历+判断：
new_s1 = ''
for char in s:
    if char not in new_s1:
        new_s1 += char
print(new_s1)

new_s2 = ''
for i in range(len(s)):
    if s[i] not in new_s2:
        new_s2 += s[i]
print(new_s2)

# 2、哈希思想去重
new_s3 = set(s) # 得到的集合中只剩下不重复的元素了
# 但因为集合是无序的，因此我们按照原来字符串的顺序来排序，需要转化为列表
list_S = list(new_s3)
# 将列表中的字符按照字符串中的索引来进行排序
list_S.sort(key=s.index)
# 最终再转换为字符串类型
print(''.join(list_S))

运行结果：

好啦！本期 初始Python篇（6）—— 字符串 的学习之旅 就到此结束啦！我们下一期再一起学习吧！


http://www.kler.cn/a/401784.html

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