Python 极简教程（八）字符串 str

由于字符串过于重要，请认真看完并保证所有代码都至少敲过一遍。

对于字符串，前面在数据类型中已经提到过。但是由于字符串类型太过于常用，Python 中提供了非常多的关于字符串的操作。而我们在实际编码过程中，又经常会与字符串打交道。所以这里字符串单独列出一节来讲解。

字符串是由一对引号（单双引号都可以）括起来进行标识。字符串的数据类型是 str ， 同时字符串也是一种序列。

定义一个字符串：

>>> s = 'nemo'
>>> s1 = '中文'   
>>> s2 = "Python 极简教程"
>>> s3 = '''      # 多行字符串，用三对引号（三个单引号或者三个双引号）
Python 极简教程
希望大家多提意见
顺便点个喜欢
'''

字符串操作

字符串的操作有很多与列表类似，因为字符串和列表同样都是序列。
1. 字符串相加（拼接）

>>> s = '懒猫'
>>> s1 = 'nemo'
>>> s + s1
'懒猫nemo'

2. 字符串乘法

>>> s = 'nemo'
>>> s * 3
'nemonemonemo'

3. 成员运算

>>> ms = 'n'
>>> s = 'nemo'
>>> ms in s
True
>>> 'x' in s
False
>>> 'x' not in s
True

# 也可以判断连续字符串
>>> 'em' in s
True

4. 通过索引取字符
字符串通过索引取字符的方式与列表中的取值相同。字符串中的每个字符相当于字符串的每个元素，索引从0开始。

>>> s = 'nemo'
>>> s[1]    
'e'

格式化字符串

1. 使用 % 格式化

格式化字符串，本义是在打印的时候可以将打印出来的字符串格式化后输出（控制台，也就是打印语句的输出），这样字符串看起来更加整洁美观。
但是实际编码过程中，很少直接通过控制台输出，所以更多的时候，格式化字符串用来将字符串中的部分字符串用参数代替。
例如，从键盘接收两个输入，分别是姓名和爱好，然后输出* x 的爱好是 y *（x 用输入的姓名代替，y 用输入的爱好代替）

name = input('请输入姓名：')
fondness = input('请输入爱好：')
print('%s 的爱好是 %s ！' % (name, fondness))

以上代码，用 IDLE 新建一个文件，运行效果更好。

'%s 的爱好是 %s ！' % (name, fondness)  

上面的%s 的爱好是 %s ！就是格式化字符串，%为占位符，s表示占位的数据格式为字符串。
引号后面的 % 为固定格式
(name, fondness) 是实际的参数，需要和前面的 % 数量一致，数量不一致就会报错。如果只有一个 % 就不需要括号

# 只有一个参数的情况
>>> name = 'nemo'
>>> '你的名字是 %s!' % name
'你的名字是 nemo!'
# 还可以先存起来，后面再赋值
>>> s = '你的名字是 %s!'
>>> s % 'nemo'
'你的名字是 nemo!'

其他还有很多格式化的用法，因为实际使用比较少，这里就不再赘述。有兴趣的可以查阅相关资料。

2. 使用 format 函数

format 函数是 Python 官方目前主推的格式化用法。但是同样我们实际很少需要在控制台上输出，因此主要还是用它来进行字符串内部字符的参数化。
format 函数的占位符为 {}，可以是空的 {}，后面实际赋值的时候按照 {} 出现的顺序依次赋值。也可以在 {} 中加上索引，如{0},{1}等，0 代表后面的第一个实际值，1为第二个，依次类推。还可以在 {} 中加上名称， 如 {name}, {fondness}，那么会以该名称赋值。
示例如下：

# 以三种方式修改上面的例子
#1. 空的 {} 占位
name = input('请输入姓名：')
fondness = input('请输入爱好：')
print('{} 的爱好是 {}！'.format(name, fondness)) # 写法上注意一下  字符串.format()

#2. 加上索引
name = input('请输入姓名：')
fondness = input('请输入爱好：')
print('{1} 的爱好是 {0}！'.format(fondness, name))    # 故意更换了一下位置，对比一下

#3. 加上名称
name = input('请输入姓名：')
fondness = input('请输入爱好：')
print('{n} 的爱好是 {f}！'.format(f=fondness, n=name))  # 前面 {} 加了名字，在后面就写成 名称=值(变量)

上面的例子，故意调整了一下顺序和名称，自己动手练练，感受一下。

3. f 字符串

f-string是 Python 3.6 中定义的一种参数化字符串的方式，主要是让格式化字符串更加便捷。
在 f-string 中，不要再使用 %-格式化 或者 format 函数中的复杂写法，可以直接在字符串中写入变量名。f-string 用 {} 标识变量，区别在于 {} 不再是用来占位的，而是直接写入变量名。
修改上面的格式化例子：

name = input('请输入姓名：')
fondness = input('请输入爱好：')
print(f'{name} 的爱好是 {fondness}！')    # 字符串前面的 f 大小写均可

除此之外，还可以在f-string中使用函数和表达式：

# 显示当前时间
>>> import time    # 引入时间库
>>> print(f'当前时间是 {time.ctime()}！')    # time.ctime() 为显示当前时间的函数
当前时间是 Tue Mar 19 23:30:49 2019！

# 直接在字符串中进行运算
>>> x = 10
>>> y = 5
>>> F'x + y = {x+y}'
'x + y = 15'

可谓非常方便实用，而且据说速度优于其他的格式化方式。

r 字符串

字符串中如果出现 反斜杠 会出现一些不同的意思，比如 表示换行， 制表符（Tab）等等，如果你想表示一个 Windows 路径的时候，比如C: est emo，那么实际打印的时候会变成如下的样式：

>>> path = 'C:	est
emo.txt'
>>> print(path)
C:	est
emo.txt

如果是操作文件的时候，就会出现各种异常。因此为了避免其中的特殊字符造成字符串不是原来的意思，我们可以使用 r（大小写都可以）来将字符串中的特殊字符全部定义为普通字符。

>>> path = r'C:	est
emo'  # r 写在字符串第一个引号前面
>>> print(path)
C:	est
emo

字符串常用内置方法

以下仅列出较为常用的内置方法，其余方法请参考其他资料。（写太多不常用的内容，就称不上极简教程了）
注意：其中部分极少使用的默认参数也已去掉
下面这些方法非常常用，需要背下来，就算不能背下来，至少要知道有这些方法。

方法	说明
str.strip()	删除字符串前后空格
str.replace(old, new)	把将字符串中的 old 替换成 new
str.join(seq)	以指定字符串作为分隔符，将 seq 中所有的元素合并为一个新的字符串
str.split(obj)	以 obj 为分隔符切割字符串，生成一个列表
str.find(obj)	检测 obj 是否包含在字符串中 str中，如果是返回开始的索引值，否则返回-1
str.index(obj)	跟find()方法一样，只不过如果str不在字符串中会报一个异常
string.startswith(obj)	检查字符串是否是以 obj 开头。是则返回 True，否则返回 False
string.endswith(obj)	检查字符串是否以 obj 结束。如果是，返回 True，否则返回 False
string.upper()	转换 string 中的小写字母为大写
string.lower()	转换 string 中所有大写字符为小写

1. str.strip() 去前后空格

我们在进行登录的时候，偶尔手抖在账号前或后输入了一个空格，也能登录成功；有些系统又不行。之所以能登录成功，其实是因为开发人员做了处理，帮你去掉了不小心在账号前后输入的空格。这就是 strip 这个方法的用途。

>>> s = '  nemo  '    # 前后有空格
>>> s.strip()
'nemo'

2. str.replace(old, new) 替换

字符串替换，用于将字符串中的某部分内容替换成新的字符串。

# 将下面字符串中的'+'加号，替换成'，'逗号。
>>> s = 'MP3+pdf+doc+txt'
>>> s.replace('+', ',')      # 被替换的字符串在前，替换后的字符串在后      
'MP3,pdf,doc,txt'

3. str.join(seq) 字符串组合

字符串组合，是将列表中的字符串元素组合成一个完整的字符串。使用指定的字符串来分隔组合好的字符串。
这个方法是比较容易出错的，组合的字符串在'.'前面，列表是作为参数放在括号中。

# 比如列表中有多个单词，想组成一句话
>>> words= ['it', 'was', 'the', 'season', 'of', 'Light']
>>> ' '.join(words)    # 用空格分隔，空格要放在前面
'it was the season of Light'

# 小练习 1
>>> li = ['a', 'b', 'c']  # 组合成 a_b_c
>>> face = ['*', '_', '*']  # 组合成 *_*

注意，列表中必须全部是字符串，如果存在其他数据类型则会报错。

4. str.split(obj) 切割字符串

以传入的obj 为分隔符切割字符串，生成一个列表。七号和上面的 join 方法是反过来的。
比如：

# 将下面的英文句子拆分为单个的英文的单词
>>> s = 'this is a pig'
>>> s.split()    # 默认按空格进行拆分
['this', 'is', 'a', 'pig']    # 拆出后的结果是一个列表

# csv文件是以逗号分隔的一种文件格式。将下面以逗号分隔的内容拆分成一个列表
>>> s = '张三,男,30,170'
>>> s.split(',')    # 按逗号拆分，括号中把逗号作为字符串传入
['张三', '男', '30', '170']

# 小练习 2
# 1. 从键盘接收一组数字输入，数字以逗号分隔。返回这一组数字中的最大最小值
# 2. 从键盘接收一组数字，数字以空格分隔。反向后输出

5. 字符串查找

str.find(obj)
从左边开始查找整个字符串，返回找到匹配的字符的起始位置索引。如果找不到则返回 -1。

>>> s = 'it was the season of Darkness'
# 找到其中 of 所在的索引
>>> s.find('of')    # 找到则返回 of 开始的索引值
18
>>> s.find('nemo')    # 找不到返回 -1
-1

str.index(obj)
查找的结果与 find 方法一样。不同的是，找不到的时候，会报错。

>>> s = 'it was the season of Darkness'
# 找到其中 of 所在的索引
>>> s.index('of')
18
>>> s.index('nemo')
ValueError: substring not found    # 报子串不存在的错误

6. 字符串判断

用于判断字符串是否以什么开头或者以什么结尾。
str.startswith(obj)
检查字符串是否是以指定的obj字符串开头。是则返回 True，否则返回 False

>>> s = 'it was the season of Darkness'
>>> s.startswith('it')    # 注意 startswith，start 后面有个 s，starts
True
>>> s.startswith('ness')
False

str.endswith(obj)
检查字符串是否是以指定的obj字符串结尾。是则返回 True，否则返回 False

>>> s = 'it was the season of Darkness'
>>> s.endswith('ness')    # 注意 endswith，end 后面也有个s
True
>>> s.endswith('it')
False

7. 大小写转换

string.upper()
把字符串中的小写字母全部转换成大写字母。

>>> s = 'nEmO'
>>> s.upper()
'NEMO'

str.lower()
把字符串中的大写字母全部转换成小写字母。

>>> s = 'nEmO'
>>> s.lower()
'nemo'

# 小练习 3
# s = 'NemO'
# s == 'nemo'  改造这个等式，使之返回 True

小练习答案：

# 小练习 1
>>> li = ['a', 'b', 'c']  # 组合成 a_b_c
>>> '_'.join(li)
>>> face = ['*', '_', '*']  # 组合成 *_*
>>> ''.join(face)
# 小练习 2
# 1. 从键盘接收一组单词，以逗号分隔。返回这一组单词中的最大最小值
>>> s = input('请输入一组单词，以逗号分隔：')
请输入一组单词，以逗号分隔：nemo,leo,nano,aux
>>> li = s.split(',')
>>> max(li)
'nemo'
>>> min(li)
'aux'
# 2. 从键盘接收一组数字，数字以空格分隔。将顺序反向后输出
>>> s = input('请输入一组数字，以空格分隔：')
请输入一组数字，以空格分隔：31 25 14 8 11
>>> li = s.split()
>>> li.reverse()
>>> ' '.join(li)
'11 8 14 25 31' 
# 小练习 3
# s = 'NemO'
# s == 'nemo'  改造这个等式，使之返回 True
>>> s.lower() == 'nemo'        # 这也是实现字符串忽略大小写的写法
>>> s == 'nemo'.upper()