Python进阶语法之字符串

当我们处理文本数据时，字符串是不可避免的数据类型。Python 提供了很多字符串方法，它们可以帮助我们更方便地操作和处理字符串。在本篇博客中，我们将深入探讨 Python 字符串。

字符串的基本操作

在深入了解字符串方法之前，我们首先要了解一些基本的字符串操作，例如索引、切片和拼接。

• 索引：我们可以通过索引来访问字符串中的单个字符。

s = 'hello'
print(s[1])  # 输出: 'e'

• 切片：我们可以使用切片来获取字符串的子串。

s = 'hello'
print(s[1:3])  # 输出: 'el'

• 拼接：我们可以使用+操作符来拼接两个字符串。

s1 = 'hello'
s2 = 'world'
print(s1 + s2)  # 输出: 'helloworld'

字符串的方法

在 Python 中，字符串是一个不可变对象。这意味着一旦我们定义了一个字符串，就不能直接修改它的值。但是，我们可以使用字符串方法来对字符串进行各种操作，例如查找子字符串、替换子字符串、拼接字符串等等。下面是一些常用的字符串方法：

• str.capitalize()：把字符串的第一个字符转换为大写字母。

• str.casefold()：把字符串中所有字符转换为小写字母，并返回转换后的字符串。该方法比 str.lower() 更强大，因为它可以正确处理某些特殊字符（例如德语中的 eszett）。

• str.center(width[, fillchar])：返回一个指定宽度的居中对齐的字符串，如果指定的宽度小于字符串长度，则返回原字符串。

• str.count(sub[, start[, end]])：返回字符串中子字符串 sub 出现的次数，可选参数 start 和 end 指定查找范围。

• str.encode([encoding[, errors]])：返回字符串的字节串表示。如果指定了编码方式（例如 ‘utf-8’），则按照该编码方式进行编码。可选参数 errors 指定编码错误处理方式。

• str.endswith(suffix[, start[, end]])：检查字符串是否以指定的后缀 suffix 结束。可选参数 start 和 end 指定查找范围。

• str.expandtabs([tabsize])：把字符串中的制表符（‘\t’）替换为指定数量的空格，默认为 8。

• str.find(sub[, start[, end]])：在字符串中查找子字符串 sub，返回它在字符串中第一次出现的位置。如果未找到，则返回 -1。可选参数 start 和 end 指定查找范围。

• str.format(*args, **kwargs)：使用传递给它的参数格式化字符串（类似于 printf() 函数）。

• str.index(sub[, start[, end]])：在字符串中查找子字符串 sub，返回它在字符串中第一次出现的位置。如果未找到，则引发 ValueError 异常。可选参数 start 和 end 指定查找范围。

• str.isalnum()：检查字符串是否只包含字母和数字。

• str.isalpha()：检查字符串是否只包含字母。

• str.isdecimal()：检查字符串是否只包含十进制数字。

• str.isdigit()：检查字符串是否只包含数字字符。

• str.isidentifier()：检查字符串是否是一个有效的 Python 标识符。

• str.islower()：检查字符串中所有字母是否都是小写字母。

• str.isnumeric()：检查字符串是否只包含数字字符。

• str.isprintable()：检查字符串中的所有字符是否都是可打印字符，例如空格、标点符号、字母和数字等。

• str.isspace()：检查字符串是否只包含空格字符。

• str.istitle()：检查字符串中所有单词的首字母是否都是大写字母。

• str.isupper()：检查字符串中所有字母是否都是大写字母。

• str.join(iterable)：把可迭代对象 iterable 中的元素连接成一个字符串，并返回结果。例如，','.join(['a','b','c']) 返回 ‘a,b,c’。

• str.ljust(width[, fillchar])：返回一个指定宽度的左对齐的字符串，如果指定的宽度小于字符串长度，则返回原字符串。

• str.lower()：返回字符串中所有字母的小写形式。str.lstrip([chars])：返回一个去掉字符串开头指定字符（chars）的字符串。如果未指定字符，则默认去掉空格字符。

• str.partition(sep)：在字符串中查找分隔符 sep，返回一个以分隔符为界的左侧子字符串、分隔符本身和右侧子字符串的元组。如果未找到分隔符，则返回包含原始字符串和两个空字符串的元组。

• str.replace(old, new[, count])：返回一个把字符串中所有旧子字符串 old 替换为新子字符串 new 的字符串。可选参数 count 指定替换次数。

• str.rfind(sub[, start[, end]])：与 str.find() 方法类似，但是从字符串末尾开始查找。

• str.rindex(sub[, start[, end]])：与 str.index() 方法类似，但是从字符串末尾开始查找。

• str.rjust(width[, fillchar])：返回一个指定宽度的右对齐的字符串，如果指定的宽度小于字符串长度，则返回原字符串。

• str.rpartition(sep)：与 str.partition() 方法类似，但是从右侧开始查找分隔符。

• str.rsplit([sep[, maxsplit]])：返回一个把字符串按照指定分隔符（sep）进行分割的列表。如果未指定分隔符，则默认使用空白字符作为分隔符。可选参数 maxsplit 指定最大分割次数。

• str.rstrip([chars])：返回一个去掉字符串末尾指定字符（chars）的字符串。如果未指定字符，则默认去掉空格字符。

• str.split([sep[, maxsplit]])：返回一个把字符串按照指定分隔符（sep）进行分割的列表。如果未指定分隔符，则默认使用空白字符作为分隔符。可选参数 maxsplit 指定最大分割次数。

• str.splitlines([keepends])：返回一个把字符串按照行分隔符（‘\n’）进行分割的列表。如果 keepends 参数为 True，则保留行分隔符。

• str.startswith(prefix[, start[, end]])：检查字符串是否以指定的前缀 prefix 开头。可选参数 start 和 end 指定查找范围。

• str.strip([chars])：返回一个去掉字符串开头和末尾指定字符（chars）的字符串。如果未指定字符，则默认去掉空格字符。

• str.swapcase()：返回一个将字符串中所有小写字母转换为大写字母，所有大写字母转换为小写字母的字符串。

• str.title()：返回一个把字符串中每个单词的首字母转换为大写字母的字符串。

• str.translate(table)：返回一个根据给定转换表（table）进行转换后的字符串。转换表可以通过 str.maketrans() 方法创建。

• str.upper()：返回字符串中所有字母的大写形式。

• str.zfill(width)：返回一个指定宽度的右对齐的字符串，左侧用 ‘0’ 填充。如果指定的宽度小于字符串长度，则返回原字符串。

  字符串方法的举例说明

  1. capitalize()：把字符串第一个字符大写。

  str = "hello world"
  print(str.capitalize()) # 输出：Hello world
  

  2. lower()：把字符串所有字符转换为小写。

  str = "Hello World"
  print(str.lower()) # 输出：hello world
  

  3. upper()：把字符串所有字符转换为大写。

  str = "hello world"
  print(str.upper()) # 输出：HELLO WORLD
  

  4. title()：把字符串每个单词首字母都变成大写。

  str = "this is an example"
  print(str.title()) # 输出：This Is An Example
  

  5. strip()：去除字符串前后的空格。

  str = "   hello world   "
  print(str.strip()) # 输出：hello world
  

  6. replace()：替换字符串中指定的子串。

  str = "hello world"
  print(str.replace("world", "Python")) # 输出：hello Python
  

  7. split()：把字符串按照指定分隔符分割成列表。

  str = "apple,banana,orange,grape"
  print(str.split(",")) # 输出：['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
  

  8. join()：把列表中的字符串使用指定分隔符连接起来。

  lst = ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
  sep = ","
  print(sep.join(lst)) # 输出：apple,banana,orange,grape
  

  9. startswith()：判断字符串是否以指定子串开头。

  str = "hello world"
  print(str.startswith("hello")) # 输出：True
  

  10. endswith()：判断字符串是否以指定子串结尾。

  str = "hello world"
  print(str.endswith("world")) # 输出：True
  

  11. find()：查找指定子串在字符串中第一次出现的位置。

  str = "hello world"
  print(str.find("world")) # 输出：6
  

  12. count()：统计指定子串在字符串中出现的次数。

  str = "hello world"
  print(str.count("l")) # 输出：3
  

  13. isdigit()：判断字符串是否只包含数字字符。

  str = "12345"
  print(str.isdigit()) # 输出：True
  

  14. isalpha()：判断字符串是否只包含字母字符。

  str = "hello"
  print(str.isalpha()) # 输出：True
  

  15. isalnum()：判断字符串是否只包含字母和数字字符。

  str = "hello123"
  print(str.isalnum()) # 输出：True
  

  16. islower()：判断字符串是否只包含小写字母。

  str = "hello"
  print(str.islower()) # 输出：True
  

  17. isupper()：判断字符串是否只包含大写字母。

  str = "HELLO"
  print(str.isupper()) # 输出：True
  

  18. isspace()：判断字符串是否只包含空格字符。

  str = "    "
  print(str.isspace()) # 输出：True
  

  19. startswith()：判断字符串是否以指定子串开头。

  str = "hello world"
  print(str.startswith("hello")) # 输出：True
  

  20. endswith()：判断字符串是否以指定子串结尾。

  str = "hello world"
  print(str.endswith("world")) # 输出：True
  

  21. encode()：将字符串编码为指定格式的字节序列。

  str = "你好世界"
  print(str.encode("utf-8")) # 输出：b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd\xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c'
  

  22. decode()：将指定格式的字节序列解码为字符串。

  bytes = b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd\xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c'
  print(bytes.decode("utf-8")) # 输出：你好世界
  

  23. format()：根据指定格式输出字符串。

  name = "Tom"
  age = 18
  print("My name is {0} and I'm {1} years old".format(name, age)) # 输出：My name is Tom and I'm 18 years old
  

  24. isnumeric()：判断字符串是否只包含数字字符。

  str = "12345"
  print(str.isnumeric()) # 输出：True
  

  25. isdecimal()：判断字符串是否只包含十进制数字字符。

  str = "12345"
  print(str.isdecimal()) # 输出：True
  

总结

1. 字符串的定义：使用单引号、双引号或三重引号来定义一个字符串，例如：‘hello’、“world”、‘’‘This is a multiline string.’‘’
2. 字符串的连接（拼接）：使用加号（+）或逗号（,）将两个字符串连接在一起。
3. 字符串的重复：使用乘号（*）将一个字符串重复多次。
4. 获取字符串长度：使用len()函数获取一个字符串的长度。
5. 获取字符串中的字符：使用索引可以获取字符串中某个位置上的字符，注意字符串是从0开始索引的。例如：s = “hello”，s[0]为’h’。
6. 字符串切片：使用[start🔚step]语法可以获取字符串的一个子串。start表示子串的起始位置，end表示子串的结束位置（不包含该位置处的字符），step表示步长，默认为1。例如：s = “hello”，s[1:4]为"ell"。
7. 字符串的分割：使用split()方法可以将一个字符串按照指定的分隔符进行分割成多个子串，并返回一个列表。例如：s = “hello world”，s.split(’ ')将返回[‘hello’, ‘world’]。
8. 字符串的替换：使用replace()方法可以将一个字符串中的某个子串替换成另一个字符串。例如：s = “hello world”，s.replace(‘world’, ‘python’)将返回"hello python"。
9. 字符串的查找：使用find()或index()方法可以查找一个字符串中某个子串的位置。find()方法返回子串第一次出现的位置，如果未找到则返回-1；index()方法也返回子串第一次出现的位置，但如果未找到会抛出异常。
10. 字符串的大小写转换：使用lower()、upper()、capitalize()等方法可以将一个字符串全部转换成小写、大写、首字母大写等形式。
11. 去除字符串两端的空格：使用strip()方法可以去除一个字符串两端的空格，lstrip()和rstrip()方法分别去除左侧和右侧的空格。
12. 字符串的格式化：使用format()方法可以将一些变量的值插入到一个格式化的字符串中。例如：“My name is {0}, I am {1} years old.”.format(“Tom”, 18)。
13. 判断字符串是否以指定的前缀或后缀开始/结束：使用startswith()和endswith()方法可以判断一个字符串是否以指定的前缀或后缀开始/结束。
14. 判断字符串是否由数字或字母构成：使用isdigit()和isalpha()方法可以判断一个字符串是否只由数字或字母构成。

在本篇博客中，我们深入探讨了 Python 字符串方法，并提供了丰富的示例。掌握这些字符串方法可以使我们更方便地操作和处理字符串。