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字符串基本特点

很多人初学编程时，总是担心自己数学不行，潜意识里认为数学好才能编程。实际上，
大多数程序员打交道最多的是“字符串”而不是“数字”。因为，编程是用来解决现实问题
的，因此逻辑思维的重要性远远超过数学能力。
字符串的本质是：字符序列。Python 的字符串是不可变的，我们无法对原字符串做任
何修改。但，可以将字符串的一部分复制到新创建的字符串，达到“看起来修改”的效果。
Python 不支持单字符类型，单字符也是作为一个字符串使用的。

字符串的编码
Python3 直接支持 Unicode，可以表示世界上任何书面语言的字符。Python3 的字符默认就是 16 位 Unicode 编码，ASCII 码是 Unicode 编码的子集。
使用内置函数 ord()可以把字符转换成对应的 Unicode 码；
使用内置函数 chr()可以把十进制数字转换成对应的字符。

>>> ord('A')
65
>>> ord('高')
39640
>>> chr(66)
'B'
>>> ord('淇')
28103

引号创建字符串

我们可以通过单引号或双引号创建字符串。例如：a=’abc’; b=”sxt”
使用两种引号的好处是可以创建本身就包含引号的字符串，而不用使用转义字符。例如：

>>> a = "I'm a teacher!"
>>> print(a)
I'm a teacher!
>>> b = 'my_name is "TOM"'
>>> print(b)
my_name is "TOM"

连续三个单引号或三个双引号，可以帮助我们创建多行字符串。例如：

>>> resume = ''' name="gaoqi" company="sxt" age=18 lover="Tom"'''
>>> print(resume)
name="gaoqi"
company="sxt" age=18
lover="Tom"

空字符串和 len()函数

Python 允许空字符串的存在，不包含任何字符且长度为 0。例如：

>>> c = ''
>>> len(c)
0

len()用于计算字符串含有多少字符。例如：

>>> d = 'abc 尚学堂'
>>> len(d)
6

转义字符

我们可以使用“+特殊字符”，实现某些难以用字符表示的效果。比如：换行等。常见的
转义字符有这些：

【操作】测试转义字符的使用

>>> a = 'I\nlove\nU'
>>> a
'I\nlove\nU'
>>> print(a)
I
love
U
>>> print('aaabb\
cccddd')
aaabbcccddd

字符串拼接

1. 可以使用+将多个字符串拼接起来。例如：’aa’+ ’bb’ ==>’aabb’。
   (1) 如果+两边都是字符串，则拼接。
   (2) 如果+两边都是数字，则加法运算。
   (3) 如果+两边类型不同，则抛出异常。
2. 可以将多个字面字符串直接放到一起实现拼接。例如：’aa’’bb’==>’aabb’
   【操作】字符串拼接操作

>>> a = 'sxt'+'gaoqi'
>>> a
'sxtgaoqi'
>>> b = 'sxt''gaoqi'
>>> b
'sxtgaoqi'

字符串复制

使用*可以实现字符串复制。
【操作】字符串复制操作

>>> a = 'Sxt'*3
>>> a
'SxtSxtSxt'

不换行打印

我们前面调用 print 时，会自动打印一个换行符。有时，我们不想换行，不想自动添加换行符。我们可以自己通过参数 end = “任意字符串”。实现末尾添加任何内容：
建立源文件 mypy_06.py：

print("sxt",end=' ')
print("sxt",end='##')
print("sxt")
-----------------------------------
运行结果：
sxt sxt##sxt

从控制台读取字符串

我们可以使用 input()从控制台读取键盘输入的内容。

>>> myname = input("请输入名字:")
请输入名字:高淇
>>> myname
'高淇'

str()实现数字转型字符串

str()可以帮助我们将其他数据类型转换为字符串。例如：

str(5.20) ==> ‘5.20’  str(3.14e2)==>’314.0’ str(True) ==> ‘True’

当我们调用 print()函数时，解释器自动调用了 str()将非字符串的对象转成了字符串。我们
在面向对象章节中详细讲解这部分内容。

使用[]提取字符

字符串的本质就是字符序列，我们可以通过在字符串后面添加[]，在[]里面指定偏移量，
可以提取该位置的单个字符。
正向搜索：

• 最左侧第一个字符，偏移量是 0，第二个偏移量是 1，以此类推。直到 len(str)-1
  为止。

反向搜索：

• 最右侧第一个字符，偏移量是-1，倒数第二个偏移量是-2，以此类推，直到-len(str)
  为止。

【操作】使用[]提取字符串中的字符

>>> a = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
>>> a
'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
>>> a[0]
'a'
>>> a[3]
'd'
>>> a[26-1]
'z'
>>> a[-1]

'z'
>>> a[-26]
'a'
>>> a[-30]
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#91>", line 1, in <module>
a[-30]
IndexError: string index out of range

replace()实现字符串替换

字符串是“不可改变”的，我们通过[]可以获取字符串指定位置的字符，但是我们不能改变
字符串。我们尝试改变字符串中某个字符，发现报错了：

>>> a = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
>>> a
'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
>>> a[3]='高'
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#94>", line 1, in <module>
a[3]='高'
TypeError: 'str' object does not support item assignment

字符串不可改变。但是，我们确实有时候需要替换某些字符。这时，只能通过创建新的字符串来实现。

>>> a = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
>>> a
'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
>>> a = a.replace('c','高')
'ab 高 defghijklmnopqrstuvwxyz'

整个过程中，实际上我们是创建了新的字符串对象，并指向了变量 a，而不是修改了以前的字符串。 内存图如下：

字符串切片 slice 操作

切片 slice 操作可以让我们快速的提取子字符串。标准格式为：

[起始偏移量 start：终止偏移量 end：步长 step]

典型操作(三个量为正数的情况)如下：

其他操作（三个量为负数）的情况：

切片操作时，起始偏移量和终止偏移量不在[0,字符串长度-1]这个范围，也不会报错。起始偏移量小于 0 则会当做 0，终止偏移量大于“长度-1”会被当成-1。例如：

>>> "abcdefg"[3:50]
'defg'

我们发现正常输出了结果，没有报错。
【操作】

1. 将”to be or not to be”字符串倒序输出
2. 将”sxtsxtsxtsxtsxt”字符串中所有的 s 输出

split()分割和 join()合并

split()可以基于指定分隔符将字符串分隔成多个子字符串(存储到列表中)。如果不指定分隔
符，则默认使用空白字符(换行符/空格/制表符)。示例代码如下：

>>> a = "to be or not to be"
>>> a.split()
['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>> a.split('be')
['to ', ' or not to ', '']

join()的作用和 split()作用刚好相反，用于将一系列子字符串连接起来。示例代码如下：

>>> a = ['sxt','sxt100','sxt200']
>>> '*'.join(a)
'sxt*sxt100*sxt200'

拼接字符串要点：

使用字符串拼接符+，会生成新的字符串对象，因此不推荐使用+来拼接字符串。推荐
使用 join 函数，因为 join 函数在拼接字符串之前会计算所有字符串的长度，然后逐一拷贝，仅新建一次对象。
【操作】测试+拼接符和 join()，不同的效率 (mypy_07.py)

import time

time01 = time.time() #起始时刻
a = ""
for i in range(1000000):

a += "sxt"
time02 = time.time() #终止时刻
print("运算时间："+str(time02-time01))
time03 = time.time() #起始时刻
li = []
for i in range(1000000):
li.append("sxt")
a = "".join(li)
time04 = time.time() #终止时刻
print("运算时间："+str(time04-time03))

字符串驻留机制和字符串比较

字符串驻留：仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串驻留池中。Python 支持字符串驻留机制，对于符合标识符规则的字符串（仅包含下划线（_）、字母和数字）会启用字符串驻留机制驻留机制。

>>> a = "abd_33"
>>> b = "abd_33"
>>> a is b
True
>>> c = "dd#"
>>> d = "dd#"
>>> c is d
False
>>> str1 = "aa"
>>> str2 = "bb"
>>> str1+str2 is "aabb"
False
>>> str1+str2 == "aabb"
True

字符串比较和同一性

我们可以直接使用==,!=对字符串进行比较，是否含有相同的字符。
我们使用 is / not is，判断两个对象是否同一个对象。比较的是对象的地址，即 id(obj1)是否和 id(obj2)相等。

成员操作符

in /not in 关键字，判断某个字符(子字符串)是否存在于字符串中。

字符串常用方法汇总

常用的查找方法

我们以一段文本作为测试：
a=’’‘我是高兴,今年 18 岁了,我在北京尚学堂科技上班。我的儿子叫高洛希，他 6 岁了。我是一个编程教育的普及者，希望影响 6000 万学习编程的中国人。我儿子现在也开始学习编程，希望他 18 岁的时候可以超过我’’’

去除首尾信息

我们可以通过 strip()去除字符串首尾指定信息。通过 lstrip()去除字符串左边指定信息，rstrip()去除字符串右边指定信息。
【操作】去除字符串首尾信息

>>> "*s*x*t*".strip("*")
's*x*t'
>>> "*s*x*t*".lstrip("*")
's*x*t*'
>>> "*s*x*t*".rstrip("*")
'*s*x*t'
>>> " sxt ".strip()
'sxt'

大小写转换

编程中关于字符串大小写转换的情况，经常遇到。我们将相关方法汇总到这里。为了方便学习，先设定一个测试变量：a = “gaoqi love programming, loveSXT”

格式排版

center()、ljust()、rjust()这三个函数用于对字符串实现排版。示例如下：

>>> a="SXT"
>>> a.center(10,"*")
'***SXT****'
>>> a.center(10)
' SXT '
>>> a.ljust(10,"*")
'SXT*******'

其他方法

1. isalnum() 是否为字母或数字
2. isalpha() 检测字符串是否只由字母组成(含汉字)。
3. isdigit() 检测字符串是否只由数字组成。
4. isspace() 检测是否为空白符
5. isupper() 是否为大写字母
6. islower() 是否为小写字母

>>> "sxt100".isalnum()
True
>>> "sxt 尚学堂".isalpha()
True
>>> "234.3".isdigit()
False
>>> "23423".isdigit()
True
>>> "aB".isupper()
False
>>> "A".isupper()
True
>>> "\t\n".isspace()
True

字符串的格式化

format()基本用法

Python2.6 开始，新增了一种格式化字符串的函数 str.format()，它增强了字符串格式化的
功能。
基本语法是通过 {} 和 : 来代替以前的 % 。
format 函数可以接受不限个参数，位置可以不按顺序。
我们通过示例进行格式化的学习。

>>> a = "名字是:{0},年龄是：{1}"
>>> a.format("高淇",18)
'名字是:高淇,年龄是：18'
>>> a.format("高希希",6)
'名字是:高希希,年龄是：6'
>>> b = "名字是：{0}，年龄是{1}。{0}是个好小伙"
>>> b.format("高淇",18)
'名字是：高淇，年龄是 18。高淇是个好小伙'
>>> c = "名字是{name}，年龄是{age}"
>>> c.format(age=19,name='高淇')
'名字是高淇，年龄是 19'

我们可以通过{索引}/{参数名}，直接映射参数值，实现对字符串的格式化，非常方便。

填充与对齐

填充常跟对齐一起使用
^、<、>分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度
:号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定的话默认是用空格填充

>>> "{:*>8}".format("245")
'*****245'
>>> "我是{0},我喜欢数字{1:*^8}".format("高淇","666")
'我是高淇,我喜欢数字**666***'

数字格式化

浮点数通过 f，整数通过 d 进行需要的格式化。案例如下：

>>> a = "我是{0}，我的存款有{1:.2f}"
>>> a.format("高淇",3888.234342)
'我是高淇，我的存款有 3888.23'

其他格式，供大家参考：

可变字符串

在 Python 中，字符串属于不可变对象，不支持原地修改，如果需要修改其中的值，智
能创建新的字符串对象。但是，经常我们确实需要原地修改字符串，可以使用 io.StringIO
对象或 array 模块。

>>> import io
>>> s = "hello, sxt"
>>> sio = io.StringIO(s)
>>> sio
<_io.StringIO object at 0x02F462B0>
>>> sio.getvalue()
'hello, sxt'
>>> sio.seek(7)
7
>>> sio.write("g")
1
>>> sio.getvalue()
'hello, gxt'

Python的字符串内建函数