（Python基础篇）字符串的操作

目录

引言

一、字符串的基本定义与访问

（一）字符串的定义

（二）字符串的索引与切片

二、字符串的常用操作方法

（一）字符串的拼接与重复

（二）字符串的大小写转换

（三）字符串的去除空白

（四）字符串的查找与替换

（五）字符串的分割与连接

（六）字符串的判断方法

三、字符串的格式化

（一）使用%运算符

（二）使用str.format()方法

（三）使用 f - 字符串（Python 3.6+）

四、字符串的不可变性

五、总结

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引言

在 Python 中，字符串是由字符组成的不可变序列，用于表示文本信息。Python 提供了丰富的字符串操作方法，让我们能够便捷地处理文本数据。下面将详细介绍字符串的常用操作。

一、字符串的基本定义与访问

（一）字符串的定义

字符串可以使用单引号（'）、双引号（"）或三引号（''' 或 """）定义，其中三引号可用于定义多行字符串。

运行

# 单引号定义字符串
str1 = 'Hello World'
# 双引号定义字符串
str2 = "Python Pycharm"
# 三引号定义多行字符串
str3 = '''这是一个
多行字符串'''

（二）字符串的索引与切片

• 索引：字符串中的每个字符都有一个索引，从 0 开始（正向索引），也可以从 - 1 开始（反向索引，即从字符串末尾计数）。
• 切片：通过[start:end:step]的形式获取字符串的子串，其中start为起始索引（包含），end为结束索引（不包含），step为步长（默认为 1）。

运行

s = "good good study"

print(s[0], s[1], s[2], s[8])
print(s[0:5:1])
print(s[0::5])
print(s[-1], s[-2], s[-3])
print(s[::-1])

二、字符串的常用操作方法

（一）字符串的拼接与重复

• 使用+运算符可以拼接字符串。
• 使用*运算符可以重复字符串。

运行

l0 = []
items = list("good good study")
print(type(l0), type(items))

s1 = "123"
s2 = "456"
s3 = s1 + s2
print(s3)
l1 = [1, 2 ,3]
l2 = [4, 5, 6]
l3 = l1 + l2
l4 = l1 * 3
print(l3)
print(l4)

（二）字符串的大小写转换

• upper()：将字符串中的所有字符转换为大写。
• lower()：将字符串中的所有字符转换为小写。
• title()：将字符串中每个单词的首字母转换为大写，其余字母转换为小写。
• capitalize()：将字符串的首字母转换为大写，其余字母转换为小写。

运行

s = "hello PYTHON"
print(s.upper())  
print(s.lower())  
print(s.title()) 
print(s.capitalize())  

（三）字符串的去除空白

• strip()：去除字符串两端的空白字符（包括空格、制表符\t、换行符\n等）。
• lstrip()：去除字符串左侧的空白字符。
• rstrip()：去除字符串右侧的空白字符。

运行

s = "  \tHello World\n  "
print(s.strip())  
print(s.lstrip())  
print(s.rstrip())  

（四）字符串的查找与替换

• find(sub[, start[, end]])：在字符串中查找子串sub，如果找到，返回子串的起始索引；如果未找到，返回 - 1。start和end参数用于指定查找范围（可选）。
• index(sub[, start[, end]])：与find()类似，但如果未找到子串，会抛出ValueError异常。
• count(sub[, start[, end]])：统计子串sub在字符串中出现的次数。
• replace(old, new[, count])：将字符串中的old子串替换为new子串，count参数用于指定替换的最大次数（可选，默认为全部替换）。

运行

s = "Python is a programming language. Python is popular."
# 查找子串
print(s.find("Python"))  
print(s.find("Python", 10))  
print(s.index("Python")) 
# 统计子串出现次数
print(s.count("Python"))  
# 替换子串
print(s.replace("Python", "Java"))  
print(s.replace("Python", "Java", 1)) 

（五）字符串的分割与连接

• split(sep=None, maxsplit=-1)：按照sep分隔符分割字符串，返回一个列表。maxsplit参数用于指定最大分割次数（可选，-1 表示全部分割）。默认分隔符为任意空白字符。
• join(iterable)：将可迭代对象（如列表、元组等）中的字符串元素，通过调用该方法的字符串连接起来。

运行

# 分割字符串
s = "apple,banana,orange"
print(s.split(",")) 
s2 = "hello world python"
print(s2.split()) 
# 连接字符串
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
print(",".join(fruits))  

（六）字符串的判断方法

• startswith(prefix[, start[, end]])：判断字符串是否以prefix前缀开头。
• endswith(suffix[, start[, end]])：判断字符串是否以suffix后缀结尾。
• isalpha()：判断字符串是否只包含字母。
• isdigit()：判断字符串是否只包含数字。
• isalnum()：判断字符串是否只包含字母和数字。
• isspace()：判断字符串是否只包含空白字符。

运行

s = "Python123"
print(s.startswith("Py"))  
print(s.endswith("3"))  
print(s.isalpha())  
print(s.isdigit())  
print(s.isalnum())  

s2 = "   \t\n"
print(s2.isspace()) 

三、字符串的格式化

字符串格式化用于将变量或表达式的值插入到字符串中指定的位置，常用的方式有以下几种：

（一）使用%运算符

%运算符用于格式化字符串，左侧为格式字符串，右侧为要插入的值（可以是单个值或元组）。常用的格式字符有：%s（字符串）、%d（整数）、%f（浮点数）等。

运行

name = "Alice"
age = 25
score = 95.5
# 格式化字符串
print("Name: %s, Age: %d, Score: %.2f" % (name, age, score)) 

（二）使用str.format()方法

str.format()方法通过{}占位符来指定插入位置，占位符中可以包含索引或关键字，用于指定要插入的值。

运行

name = "Bob"
age = 30
# 使用索引
print("Name: {0}, Age: {1}, Next year age: {1}+1={2}".format(name, age, age + 1)) 
# 使用关键字
print("Name: {n}, Age: {a}".format(n=name, a=age))  

（三）使用 f - 字符串（Python 3.6+）

f - 字符串在字符串前加上f或F，通过{}直接嵌入变量或表达式，简洁直观。

运行

name = "Charlie"
age = 28
# 使用f-字符串
print(f"Name: {name}, Age: {age}, Next year age: {age + 1}") 

四、字符串的不可变性

需要注意的是，Python 中的字符串是不可变的，即一旦创建，就不能修改其中的字符。所有的字符串操作方法都会返回一个新的字符串，而不会改变原字符串。

运行

s = "Hello"
s[0] = "h"  
new_s = s.replace("H", "h")
print(s)  
print(new_s) 

五、总结

Python 提供了丰富的字符串操作方法，涵盖了字符串的定义、访问、拼接、转换、查找、替换、分割、连接、格式化等多个方面。掌握这些操作方法，能够帮助我们高效地处理各种文本数据。在实际编程中，应根据具体需求选择合适的方法，并注意字符串的不可变性特点。通过不断练习，能够更加熟练地运用这些操作，提升编程效率。