Python / 11 Python 数据类型详细篇:字符串

Python 数据类型详细篇:字符串

这节课我们来学习下 Python 基本数据类型中的字符串类型,字符串类型在实际的开发中是一个经常会用到的数据类型,比较重要。下面我们一起来看一下:

1. 简介

字符串类型的数据表示一段文本,使用单引号或者双引号创建:

  • 单引号字符串 ‘hello’
  • 双引号字符串 “world”

在 python 中使用字符串的例子如下:

>>> x = 'hello'
>>> x
'hello'
>>> y = "world"
>>> y
'world'
  • 在第 1 行,创建了使用单引号字符串 hello,并将值赋给变量 x
  • 在第 2 行,显示变量 x 的值为 ‘hello’
  • 在第 3 行,创建了使用双引号字符串 world,并将值赋给变量 y
  • 在第 4 行,显示变量 y 的值为 ‘world’

使用单引号或者双引号创建的字符串只能在一行,而使用三引号允许一个跨多行的字符串。

使用 3 个单引号创建的多行字符串示例如下:

s = '''line 1
line 2
line 3'''
print(s)

使用 3 个双引号创建的多行字符串示例如下:

s = """line 1
line 2
line 3"""
print(s)

以上程序的输出如下:

line 1
line 2
line 3

2. 常见运算操作

本节介绍对字符的最常见的几种运算操作,包括:

2.1 运算符 +

使用运算符 + 连接两个字符串,示例如下:

>>> 'Hello' + 'World'
>>> 'HelloWorld'
>>> 'Hello' + ' ' + 'World'
>>> 'Hello World'
  • 在第 1 行,使用运算符 + 连接两个字符串
  • 在第 3 行,使用运算符 + 连接多个字符串

2.2 运算符 *

使用运算符 * 重复输出字符串,示例如下:

>>> 'hello' * 2
'hellohello'
>>> 'hello' * 3
'hellohellohello'
  • 在第 1 行,使用运算符 * 将字符串重复两次
  • 在第 3 行,使用运算符 + 将字符串重复三次

2.3 函数 len

使用函数 len 获取字符串的长度,示例如下:

>>> len('abc')
3
>>> len('imooc')
5

2.4 索引 []

通过索引 [] 获取字符串中指定位置的字符,示例如下:

>>> s = 'imooc'
>>> s[0]
'i'
>>> s[1]
'm'
>>> s[2]
'o'
>>> s[3]
'o'
>>> s[4]
'c'
  • 在 Python 中,单个字符也被当作字符串来处理,即该字符串只包含一个字符
  • 在第 2 行,获取字符串 s 的第 0 个字符 ‘i’
  • 在第 4 行,获取字符串 s 的第 1 个字符 ‘m’

2.5 索引 [:]

在 Python 中,使用语法 string[start:end],获取字符串 string 中在 [start, end) 范围的子字符串。注意范围 [start, end) 包含 start,不包含 end。举例如下:

>>> s = 'imooc'
>>> s[1]
'm'
>>> s[2]
'o'
>>> s[3]
'o'
>>> s[1:4]
'moo'
  • 在第 2 行,获取字符串 s 的第 1 个字符 ‘m’
  • 在第 4 行,获取字符串 s 的第 2 个字符 ‘o’
  • 在第 6 行,获取字符串 s 的第 3 个字符 ‘o’
  • 在第 8 行,获取字符串 s 中从 1 开始、到 4 结束的字符串 ‘mooc’,使用 s[1:4] 表示该范围,注意该范围包括字符串的第 1 个字符、不包括第 4 个字符。

2.6 关键字 in

通过关键字 in 检查字符串中是否包含指定字符串,示例如下:

>>> 'mooc' in 'imooc'
True
>>> 'mook' not in 'imooc'
True
  • 在第 1 行,检测字符串 ‘mooc’ 在 字符串 ‘imooc’ 中
  • 在第 3 行,检测字符串 ‘mook’ 不在 字符串 ‘imooc’ 中

3. 常用字符串方法

3.1 capitalize() 方法

capitalize() 方法把字符串的第一个字符大写,示例如下:

>>> text = 'abc'
>>> text.capitalize()
'Abc'

3.2 count() 方法

count() 方法统计字符串出现的次数,示例如下:

>>> text = 'abc abc'
>>> text.count('abc')
2

3.3 startswith(target) 方法

startswith(target) 方法检查字符串是否是以字符串 target 开头,示例如下:

>>> text = 'abc'
>>> text.startswith('ab')
True
>>> text.startswith('bb')
False

3.4 endswith(target) 方法

endswith(target) 方法检查字符串是否是以字符串 target 结尾,示例如下:

>>> text = 'abc'
>>> text.endsswith('bc')
True
>>> text.endsswith('cc')
False

3.5 lower() 方法

lower() 方法将字符串中所有大写字符转换为小写,示例如下:

>>> text = 'ABC'
>>> text.lower()
'abc'

3.6 upper() 方法

upper() 方法将字符串中所有小写字符转换为大写,示例如下:

>>> text = 'abc'
>>> text.upper()
'ABC'

3.7 islower() 方法

如果字符串中所有字符是小写则为真,否则为假,示例如下:

>>> text = 'abc'
>>> text.islower()
True

3.8 isupper() 方法

如果字符串中所有字符是大写则为真,否则为假,示例如下:

>>> text = 'ABC'
>>> text.isupper()
True

3.9 find(target) 方法

检查是否包含指定字符串 target,如果包含字符串 target 则返回开始的索引值,否则返回 -1,示例如下:

>>> text = 'imooc'
>>> text.find('oo')
2
>>> text.find('oop')
-1
  • 在第 2 行,查找字符串 ‘imooc’ 是否包含字符串 ‘oo’
  • 在第 3 行,字符串 ‘oo’ 在字符串 ‘imooc’ 中的起始位置是 2,因此返回 2
  • 在第 2 行,查找字符串 ‘imooc’ 是否包含字符串 ‘oop’
  • 在第 5 行,字符串 ‘imooc’ 中不包含字符串 ‘oo’,因此返回 -1

3.10 split() 方法

使用空格将字符串分割为多个单词,返回一个列表,示例如下:

>>> text = 'hello world'
>>> text.split()
['hello', 'world']

缺省情况下,使用空格将字符串分割为多个单词,可以在 split() 方法中指定分隔符,示例如下:

>>> text = 'hello:world'
>>> text.split(':')
['hello', 'world']

4. 转义字符

在 Python 中使用反斜杠 \ 加字母的组合来表示一些特殊字符,例如:\n 表示换行,\ 之后的字符 n 的含义已经不再是原来 ASCII 字符的含义了,所以被称为转义字符。

常用的转义字符如下所示:

转义字符 描述
\t 制表
\n 换行
\’
\" "
\\ \
  • 使用 \t 的示例
>>> print('a\tb\tc')
a       b       c
>>> print('aa\tbb\tcc')
aa      bb      cc

\t 表示跳到下一个制表符位置,可以使得输出纵向对齐。

  • 使用 \n 的示例
>>> print('a\nb')
a
b
  • 使用 \’ 的示例
>>> print('\'')
'

在单引号字符串中使用 \’ 表示单引号

  • 使用 \" 的示例
>>> print("\"")
"

在双引号字符串中使用 \" 表示双引号

  • 使用 \\ 的示例
>>> print('\\')
\

在字符串中使用 ‘\’ 表示转义字符 \

5. 字符串格式化

5.1 什么是字符串格式化

通过使用字符串 + 连接运算可以将多个字符串拼接起来,例如:

>>> name = 'tom'
>>> city = 'nanjing'
>>> 'My name is ' + name + ', I live in ' + city + '.'
'My name is tom, I live in beijing.'

在第 3 行,使用字符串 + 将以下 5 个字符串拼接起来:

  • 'My name is ’
  • name
  • ', I live in ’
  • city
  • ‘.’

最终得到字符串 ‘My name is tom, I live in beijing’,像这样将多个字符串拼接起来的表达式非常不直观,Python 提供了字符串格式化用于简化拼接多个字符串。

5.2 format 方法

使用字符串提供的 format 方法完成上述的拼接工作,如下所示:

>>> name = 'tom'
>>> city = 'beijing'
>>> text = 'My name is %s, I live in city %s.'
>>> text.format(name, city)
'My name is tom, I live in beijing.'
  • 在第 1 行,创建变量 name
  • 在第 2 行,创建变量 city
  • 在第 3 行,创建字符串 text,字符串中 %s 被称为占位符,text 中有两个占位符
  • 在第 4 行,调用字符串 text 的 format 方法,该方法有两个参数:name 和 city
  • 在第 5 行,将 text 中的两个占位符 %s 替换为这两个参数,得到最终的结果 ‘My name is tom, I live in beijing.’

与上一节使用 + 运算连接相比,格式化字符串显著的提高了程序的可读性。

5.3 % 运算符

也可以使用运算符 % 完成上述的拼接工作,如下所示:

>>> name = 'tom'
>>> city = 'beijing'
>>> text = 'My name is %s, I live in city %s.'
>>> text % (name, city)
'My name is tom, I live in beijing.'
  • 在第 1 行,创建变量 name
  • 在第 2 行,创建变量 city
  • 在第 3 行,创建字符串 text,字符串中 %s 被称为占位符,text 中有两个占位符
  • 在第 4 行,使用运算符 % 进行字符串格式化。运算符 % 有两个操作数,左边的操作数是字符串变量 text,右边的操作数是一个元组,元组中包含两个参数:name 和 city
  • 在第 5 行,将 text 中的两个占位符 %s 替换为这两个参数,得到最终的结果 ‘My name is tom, I live in beijing.’

在实践中,通常直接将字符串与参数使用运算符 % 格式化,如下所示:

>>> name = 'tom'
>>> city = 'beijing'
>>> 'My name is %s, I live in city %s.' % (name, city)
'My name is tom, I live in beijing.'

如果有多个参数,需要将所有的参数保存在一个元组中;如果只有一个参数,可以不用保存在元组中,举例如下:

>>> name = 'tom'
>>> 'My name is %s.' % name
'My name is tom.'
  • 在第 2 行,只有一个参数,可以不用将参数封装在元组中

5.4 占位符

% 是一个特殊的符号,后面跟着一个字符用于说明参数的类型:

  • %s 表示字符串
  • %d 表示整数
  • %f 表示浮点数

有多种类型的占位符,初学时需要掌握如下常用的占位符:

符号 描述
%% 用于表示 %
%c 格式化字符及其ASCII码
%s 格式化字符串
%d 格式化整数
%f 格式化浮点数
  1. %s 用于格式化字符串
>>> name = 'tom'
>>> 'name is %s' % name
'name is tom'
  1. %d 用于格式化整数
>>> integer = 123
>>> 'integer is %d' % integer
'integer is 123'
  1. %f 用于格式化浮点数
>>> float = 123.456
>>> 'float is %f' % float
'float is 123.456000'
  1. %% 用于表示字符 % 本身
>>> a = 3
>>> b = 2
>>> c = a % b
>>> '%d %% %d = %d' % (a, b, c)
3 % 2 = 1

%% 是一个特殊的占位符,表示字符 % 本身。

在实践中,通常使用 print 方法输出将格式化后的字符串,示例如下:

>>> name = 'tom'
>>> city = 'beijing'
>>> print('My name is %s' % name)
My name is tom
>>> print('My name is %s, I live in city %s.' % (name, city))
My name is tom, I live in beijing.

6. 小结

字符串和数值一样,同样有基本的运算方式,但是最终得到的结果形式和数值却略有不同,大家在使用的时候要注意这一点。字符串的常用方法也需要大家多多练习和使用,可以把正文中的代码多敲几遍,一个好的程序员就是要多敲代码才能成长。