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Python 字符串操作详解

引言

1. 字符串的定义和初始化

2. 字符串的索引和切片

3. 字符串的连接和复制

4. 字符串的常用方法

a. len()：获取字符串长度

b. lower() 和 upper()：转换大小写

c. strip()：去除首尾空白字符

d. split()：分割字符串

e. join()：连接字符串列表

f. replace()：替换字符串

g. startswith() 和 endswith()：检查前缀和后缀

h. find() 和 index()：查找子字符串

5. 字符串格式化

a. % 操作符

b. str.format() 方法

c. f-string（Python 3.6+）

6. 字符编码

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Python 字符串操作详解

引言

字符串是编程中最常用的数据类型之一。Python 提供了丰富的方法和操作来处理字符串。本文将详细介绍 Python 字符串的基本操作、常用方法及其代码示例，帮助读者更好地理解和使用 Python 字符串。

1. 字符串的定义和初始化

在 Python 中，字符串可以用单引号 ' ' 或双引号 " " 来定义。

示例代码：

# 使用单引号定义字符串
single_quoted_string = 'Hello, World!'

# 使用双引号定义字符串
double_quoted_string = "Hello, World!"

print(single_quoted_string)  # 输出: Hello, World!
print(double_quoted_string)  # 输出: Hello, World!

2. 字符串的索引和切片

字符串的每个字符都有一个索引，索引从 0 开始。可以使用索引来访问字符串中的特定字符。此外，还可以使用切片来获取字符串的一部分。

示例代码：

# 定义字符串
s = "Hello, World!"

# 访问第一个字符
print(s[0])  # 输出: H

# 访问最后一个字符
print(s[-1])  # 输出: !

# 获取从第 0 到第 5 个字符（不包括第 5 个）
print(s[0:5])  # 输出: Hello

# 获取从第 7 个字符到最后一个字符
print(s[7:])  # 输出: World!

# 获取从倒数第 5 个字符到最后一个字符
print(s[-5:])  # 输出: World!

3. 字符串的连接和复制

可以使用 + 运算符来连接两个字符串，使用 * 运算符来复制字符串。

示例代码：

# 定义字符串
s1 = "Hello"
s2 = "World"

# 连接字符串
s3 = s1 + " " + s2
print(s3)  # 输出: Hello World

# 复制字符串
s4 = s1 * 3
print(s4)  # 输出: HelloHelloHello

4. 字符串的常用方法

Python 提供了许多内置方法来处理字符串。以下是一些常用的字符串方法及其示例。

a. len()：获取字符串长度

s = "Hello, World!"
print(len(s))  # 输出: 13

b. lower() 和 upper()：转换大小写

s = "Hello, World!"
print(s.lower())  # 输出: hello, world!
print(s.upper())  # 输出: HELLO, WORLD!

c. strip()：去除首尾空白字符

s = " Hello, World! "
print(s.strip())  # 输出: Hello, World!

d. split()：分割字符串

s = "Hello, World!"
print(s.split(","))  # 输出: ['Hello', ' World!']

e. join()：连接字符串列表

words = ["Hello", "World"]
s = " ".join(words)
print(s)  # 输出: Hello World

f. replace()：替换字符串

s = "Hello, World!"
print(s.replace("World", "Python"))  # 输出: Hello, Python!

g. startswith() 和 endswith()：检查前缀和后缀

s = "Hello, World!"
print(s.startswith("Hello"))  # 输出: True
print(s.endswith("World!"))  # 输出: True

h. find() 和 index()：查找子字符串

s = "Hello, World!"
print(s.find("World"))  # 输出: 7
print(s.index("World"))  # 输出: 7

# 如果找不到子字符串，find 返回 -1，而 index 抛出 ValueError
print(s.find("Python"))  # 输出: -1
# print(s.index("Python"))  # 抛出 ValueError

5. 字符串格式化

Python 提供了多种字符串格式化的方法，包括 % 操作符、str.format() 方法和 f-string。

a. % 操作符

name = "Alice"
age = 30
print("My name is %s and I am %d years old." % (name, age))  # 输出: My name is Alice and I am 30 years old.

b. str.format() 方法

name = "Alice"
age = 30
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))  # 输出: My name is Alice and I am 30 years old.

c. f-string（Python 3.6+）

name = "Alice"
age = 30
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")  # 输出: My name is Alice and I am 30 years old.

6. 字符编码

Python 支持多种字符编码，最常见的编码是 UTF-8。可以使用 encode() 和 decode() 方法进行编码和解码操作。

示例代码：

# 编码
s = "你好，世界！"
encoded_s = s.encode('utf-8')
print(encoded_s)  # 输出: b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd\xef\xbc\x8c\xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c\xef\xbc\x81'

# 解码
decoded_s = encoded_s.decode('utf-8')
print(decoded_s)  # 输出: 你好，世界！