第5章 - String 字符串
5.1 基礎
字符串是Python中最常用的數據類型。用''，或""來創建字符串。
所有標準的序列操作(如索引、分片、成員資格、求長度、最小值、最大值)對字符串同樣適用，但注意字符串是不可變的。所以字符串不能進行分片賦值
str = 'Hello World';
print(str[6:]) # 可以通過分片來獲取
str[6:]='Python' # 報錯
5.1.1 Python三引號
python三引號允許一個字符串跨多行，字符串中可以包含換行符、制表符以及其他特殊字符，如：
para_str = """這是一個多行字符串的實例
多行字符串可以使用制表符
TAB ( \t )。
也可以使用換行符 [ \n ]。
"""
print (para_str)
5.1.2 Unicode 字符串
在Python2中，普通字符串是以8位ASCII碼進行存儲的，而Unicode字符串則存儲為16位unicode字符串，這樣能夠表示更多的字符集。使用的語法是在字符串前面加上前綴 u。
在Python3中，所有的字符串都是Unicode字符串。
5.1.3 總結
- python中單引號和雙引號使用完全相同。
- 使用三引號('''或""")可以指定一個多行字符串。
- 轉義符 ''
- 反斜杠可以用來轉義，使用r可以讓反斜杠不發生轉義。。 如 r"this is a line with \n" 則\n會顯示，并不是換行。
- 按字面意義級聯字符串，如"this " "is " "string"會被自動轉換為this is string。
- 字符串可以用 + 運算符連接在一起，用 * 運算符重復。
- Python 中的字符串有兩種索引方式，從左往右以 0 開始，從右往左以 -1 開始。
- Python中的字符串不能改變。
- Python 沒有單獨的字符類型，一個字符就是長度為 1 的字符串。
- 字符串的截取的語法格式如下：變量[頭下標:尾下標:步長]
代碼示例
print('==========[ 字符串 ]==========')
str = 'Hello World'
print(str) # 輸出字符串
print(str[0:-1]) # 輸出第一個到倒數第二個的所有字符
print(str[0]) # 輸出字符串第一個字符
print(str[2:5]) # 輸出從第三個開始到第五個的字符
print(str[2:5:3]) # 輸出從第三個開始到第五個的字符，以3為步長獲取
print(str[2:]) # 輸出從第三個開始的后的所有字符
print(str * 2) # 輸出字符串兩次
print(str + '你好') # 連接字符串
print('hello\nrunoob') # 使用反斜杠(\)+n轉義特殊字符
print(r'hello\nrunoob') # 在字符串前面添加一個 r，表示原始字符串，不會發生轉義
5.2 轉義字符
| 轉義字符 | 描述 | 轉義字符 | 描述 |
|---|---|---|---|
| \ (在行尾時) | 續行符 | \n | 換行 |
| \\ | 反斜杠符號 | \v | 縱向制表符 |
| \' | 單引號 | \t | 橫向制表符 |
| \" | 雙引號 | \r | 回車 |
| \a | 響鈴 | \f | 換頁 |
| \b | 退格(Backspace) | \oyy | 八進制數，yy代表的字符，如\o12代表換行 |
| \c | 轉義 | \xyy | 十六進制數，yy代表的字符，如\x0a代表換行 |
| \000 | 空 | \other | 其他自負以普通格式輸出 |
5.3 字符串運算符
| 操作符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| + | 字符串連接 | "Hello" + "Python" => HelloPython |
| * | 重復輸出字符串 | "Hello" * 2 => HelloHello |
| [] | 通過索引獲取字符串中字符 | "Hello"[1] => e |
| [ : ] | 截取字符串中的一部分，遵循左閉右開原則，str[0,2] 是不包含第 3 個字符的。 | "Hello"[1:4] => ell |
| in | 成員運算符 - 如果字符串中包含給定的字符返回 True | 'H' in "Hello" => True |
| not in | 成員運算符 - 如果字符串中不包含給定的字符返回 True | 'M' not in "Hello" => True |
| r/R | 原始字符串 - 字符串都是直接按照字面的意思來使用，沒有轉義特殊或不能打印的字符。 原始字符串除在字符串的第一個引號前加上字母 r（可以大小寫）以外，與普通字符串有著幾乎完全相同的語法。 |
print( r'\n' ) print( R'\n' ) |
| % | 格式字符串 |
代碼示例：
print('\n==========[ 字符串運算符 ]==========')
a = "Hello"
b = "Python"
print("a + b 輸出結果：", a + b)
print("a * 2 輸出結果：", a * 2)
print("a[1] 輸出結果：", a[1])
print("a[1:4] 輸出結果：", a[1:4])
# print("a[6:] 報錯")
if("H" in a):
print("H 在變量 a 中")
else:
print("H 不在變量 a 中")
if("M" not in a):
print("M 不在變量 a 中")
else:
print("M 在變量 a 中")
print(r'\n')
print(R'\n')
5.4 字符串格式化
使用操作符百分號(%)實現，%也可以作模運算(求余)操作符。%左邊放置待格式化字符串，右邊放置希望格式化的值，單個值，不需要加()，多個值則需要用元組()，或字典形式，如：
print('%s'%'Hello')
print('%s,%s'%('Hello','World'))
Python提供的格式化符號
| 符號 | 描述 | 符號 | 描述 |
|---|---|---|---|
| %c | 格式化字符及其ASCII碼 | %f | 格式化浮點數字，可指定精度值 |
| %s | 格式化字符串 | %e / %E | 用科學計數法格式化浮點數 |
| %d | 格式化整數 | %g | %f 和 %e 的簡寫 |
| %u | 格式化無符號整型 | %G | %f 和 %E 的簡寫 |
| %o | 格式化無符號八進制數 | %p | 用十六禁止數格式化變量的地址 |
| %x | 格式化無符號十六進制數 | %X | 格式化無符號十六進制數(大寫) |
格式化操作符輔助指令:
| 符號 | 功能 |
|---|---|
| * | 定義寬度或者小數點精度 |
| - | 用做左對齊 |
| + | 在正數前面顯示加號( + ) |
| <sp> | 在正數前面顯示空格 |
| # | 在八進制數前面顯示零('0')，在十六進制前面顯示'0x'或者'0X'(取決于用的是'x'還是'X') |
| 0 | 顯示的數字前面填充'0'而不是默認的空格 |
| % | '%%'輸出一個單一的'%' |
| (var) | 映射變量(字典參數) |
| m.n | m 是顯示的最小總寬度,n 是小數點后的位數(如果可用的話) |
如果使用列表或其他序列代替元組，序列就會被解釋為一個值。只有元組和字典可以格式化一個以上的值。
說明：
- %字符：標記轉換說明符開始
- 轉換標志(可選)：- 代表對齊；+ 代表轉換值之前要加上正負號；" "(空白字符) 表示正數之前保留空格；0 表示轉換值位數不夠時用0填充。
- 最小字段寬度(可選)：轉換后的字符串至少應該具有該值指定的寬度。如果是*，寬度就會從元組中讀出。%m.nf，m=寬度，n=精度
- 點(.)后跟精度值(可選)：如果轉換的是實數，精度值表示出現在小數點后的位數；如果轉換的是字符串，該數字就表示最大字段寬度；如果是*，京都就會從元組中讀出
- 轉換類型
示例：
print('\n字段寬度和精度')
print('%10f'%1.2345) # 寬度10，浮點小數點6位，前面用空格補齊
print('%10.2f'%1.2345) # 寬度10，小數點保留2位，前面用空格補齊
print('%.2f'%1.2345) # 小數點保留2位，前面用空格補齊
print('%.5s'%'Hello World') # 打印字符前 5位
print('%*.*f'%(5,2,1.2345)) # *作為占位符，由元組給出值，代表寬度5，小數點2位
print('\n符號、對齊和0填充')
print('%05d'%1) # 00001; 0填充
print('%010.2f'%1.2345) # 0000001.23
print('%-10.2f'%1.2345) # 1.23 ; -：代表左對齊
print('% 5d'%10) # 10
print('% 5d'%-10) # -10
print('% -5d'%10) # 10
print('%+5d'%10) # +10
print('%+5d'%-10) # -10
5.5 字符串內建函數
Python 的字符串常用內建函數如下：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| len(string) | 返回字符串長度 |
| capitalize() | 將字符串的第一個字符轉換為大寫 |
| encode(encoding='UTF-8',errors='strict') | 以 encoding 指定的編碼格式編碼字符串，如果出錯默認報一個ValueError 的異常，除非 errors 指定的是'ignore'或者'replace' |
| bytes.decode(encoding="utf-8", errors="strict") | Python3 中沒有 decode 方法，但我們可以使用 bytes 對象的 decode() 方法來解碼給定的 bytes 對象，這個 bytes 對象可以由 str.encode() 來編碼返回 |
| upper() | 轉換字符串中的小寫字母為大寫 |
| lower() | 轉換字符串中所有大寫字符為小寫 |
| swapcase() | 將字符串中大寫轉換為小寫，小寫轉換為大寫 |
| startswith(substr, beg=0,end=len(string)) | 檢查字符串是否是以指定子字符串 substr 開頭，是則返回 True，否則返回 False。如果beg 和 end 指定值，則在指定范圍內檢查 |
| endswith(suffix, beg=0, end=len(string)) | 檢查字符串是否以 obj 結束，如果beg 或者 end 指定則檢查指定的范圍內是否以 obj 結束，如果是，返回 True,否則返回 False |
| find(str, beg=0, end=len(string)) | 檢測 str 是否包含在字符串中，如果指定范圍 beg 和 end ，則檢查是否包含在指定范圍內，如果包含返回開始的索引值，否則返回-1 |
| rfind(str, beg=0,end=len(string)) | 類似于 find()函數，不過是從右邊開始查找 |
| index(str, beg=0, end=len(string)) | 跟find()方法一樣，只不過如果str不在字符串中會報一個異常. |
| rindex( str, beg=0, end=len(string)) | 類似于 index()，不過是從右邊開始 |
| count(str, beg= 0,end=len(string)) | 返回 str 在 string 里面出現的次數，如果 beg 或者 end 指定則返回指定范圍內 str 出現的次數 |
| expandtabs(tabsize=8) | 把字符串 string 中的 tab 符號轉為空格，tab 符號默認的空格數是 8 |
| strip([chars]) | 在字符串上執行 lstrip()和 rstrip() |
| lstrip() | 截掉字符串左邊的空格或指定字符 |
| rstrip() | 刪除字符串字符串末尾的空格 |
| center(width, fillchar) | 返回一個指定的寬度 width 居中的字符串，fillchar 為填充的字符，默認為空格 |
| ljust(width[, fillchar]) | 返回一個原字符串左對齊,并使用 fillchar 填充至長度 width 的新字符串，fillchar 默認為空格 |
| rjust(width,[, fillchar]) | 返回一個原字符串右對齊,并使用fillchar(默認空格）填充至長度 width 的新字符串 |
| islower() | 如果字符串中包含至少一個區分大小寫的字符，并且所有這些(區分大小寫的)字符都是小寫，則返回 True，否則返回 False |
| isupper() | 如果字符串中包含至少一個區分大小寫的字符，并且所有這些(區分大小寫的)字符都是大寫，則返回 True，否則返回 False |
| isspace() | 如果字符串中只包含空白，則返回 True，否則返回 False |
| isnumeric() | 如果字符串中只包含數字字符，則返回 True，否則返回 False |
| isalnum() | 如果字符串至少有一個字符并且所有字符都是字母或數字則返 回 True,否則返回 False |
| isalpha() | 如果字符串至少有一個字符并且所有字符都是字母則返回 True, 否則返回 False |
| isdigit() | 如果字符串只包含數字則返回 True 否則返回 False |
| istitle() | 如果字符串是標題化的(所有單詞，首字母大寫，見 title())則返回 True，否則返回 False |
| isdecimal() | 檢查字符串是否只包含十進制字符，如果是返回 true，否則返回 false |
| split(str="", num=string.count(str)) | num=string.count(str)) 以 str 為分隔符截取字符串，如果 num 有指定值，則僅截取 num+1 個子字符串 |
| splitlines([keepends]) | 按照行('\r', '\r\n', \n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表，如果參數 keepends 為 False，不包含換行符，如果為 True，則保留換行符 |
| join(seq) | 以指定字符串作為分隔符，將 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并為一個新的字符串 |
| replace(old, new [, max]) | 把 將字符串中的 str1 替換成 str2,如果 max 指定，則替換不超過 max 次 |
| max(str) | 返回字符串 str 中最大的字母 |
| min(str) | 返回字符串 str 中最小的字母 |
| zfill (width) | 返回長度為 width 的字符串，原字符串右對齊，前面填充0 |
| title() | 返回"標題化"的字符串,就是說所有單詞都是以大寫開始，其余字母均為小寫(見 istitle()) |
| maketrans() | 創建字符映射的轉換表，對于接受兩個參數的最簡單的調用方式，第一個參數是字符串，表示需要轉換的字符，第二個參數也是字符串表示轉換的目標 |
| translate(table, deletechars="") 根據 str 給出的表(包含 256 個字符)轉換 string 的字符, 要過濾掉的字符放到 deletechars 參數中 |
實例：
print('\n==========[ 字符串內建函數 ]==========')
print("len('Hello') = ", len('Hello')) # 5
print("'hello'.capitalize() = ", 'hello'.capitalize()) # Hello
print("'Hello'.encode(encoding='UTF-8') = ", 'Hello'.encode(encoding='UTF-8')) # b'Hello'
print("'Hello'.encode(encoding='UTF-8').decode(encoding='UTF-8', errors='strict') = ", 'Hello'.encode(encoding='UTF-8').decode(encoding='UTF-8', errors='strict')) # Hello
print("'Hello'.upper() = ", 'Hello'.upper()) # HELLO
print("'Hello'.lower() = ", 'Hello'.lower()) # hello
print("'Hello'.swapcase() = ", 'Hello'.swapcase()) # hELLO
print("'Hello'.startswith('He') = ", 'Hello'.startswith('He')) # True
print("'Hello'.endswith('llo') = ", 'Hello'.endswith('llo')) # True
print("'Hello'.find('llo') = ", 'Hello'.find('l')) # 2，不存在返回 -1
print("'Hello'.rfind('llo') = ", 'Hello'.rfind('l')) # 3，不存在返回 -1
print("'Hello'.index('l') = ", 'Hello'.index('l')) # 2，不存在 拋出異常
print("'Hello'.rindex('l') = ", 'Hello'.rindex('l')) # 3，不存在 拋出異常
print("'Hello'.count('l') = ", 'Hello'.count('l')) # 2
print("'He\tllo'.expandtabs(8) = ", 'He\tllo'.expandtabs(8)) # He llo
print("' Hello '.strip() = ", ' Hello '.strip()) # Hello
print("' Hello '.lstrip() = ", ' Hello '.lstrip()) # Hello
print("' Hello '.rstrip() = ", ' Hello '.rstrip()) # Hello
print("'Hello'.center(10, '*') = ", 'Hello'.center(10, '*')) # **Hello***
print("'Hello'.ljust(10, '*') = ", 'Hello'.ljust(10, '*')) # Hello*****
print("'Hello'.rjust(10, '*') = ", 'Hello'.rjust(10, '*')) # *****Hello
print("'Hello'.islower() = ", 'Hello'.islower()) # False
print("'HELLO'.isupper() = ", 'HELLO'.isupper()) # True
print("' '.isspace() = ", ' '.isspace()) # True
print("'12345'.isnumeric() = ", '12345'.isnumeric()) # True
print("'Hello'.isalnum() = ", 'Hello'.isalnum()) # True
print("'Hello'.isalpha() = ", 'Hello'.isalpha()) # True
print("'123'.isdigit() = ", '123'.isdigit()) # True
print("'Hello World'.istitle() = ", 'Hello World'.istitle()) # True
print("u'23443434'.isdecimal() = ", u'23443434'.isdecimal()) # True
print("'Hello World'.split(' ') = ", 'Hello World'.split(' ')) # ['Hello', 'World']
print("'Hello\rrr\nnn\r\nrn'.splitlines() = ", 'Hello\rrr\nnn\r\nrn'.splitlines()) # ['Hello', 'rr', 'nn', 'rn']
print("' '.join(['Hello', 'World']) = ", ' '.join(['Hello', 'World'])) # Hello World
print("'Hello'.replace('llo', 'y') = ", 'Hello'.replace('llo', 'y')) # Hey
print("max('Hello') = ", max('Hello')) # o
print("min('Hello') = ", min('Hello')) # H
print("'Hello'.zfill(8) = ", 'Hello'.zfill(8)) # 000Hello
print("'HELLO WORLD'.title() = ", 'HELLO WORLD'.title()) # Hello World
print("\n maketrans and translate")
intab = "aeiou"
outtab = "12345"
trantab = str.maketrans(intab, outtab) # 制作翻譯表
str = "this is string example....wow!!!"
print (str.translate(trantab))
