在日常的编码中,很多时候需要对数据进行处理,无论数据是数组、列表、字典,最终都
离不开对字符串的处理。字符串是字符的集合,用于存储和表示基本的文本信息,是编程语
言中表示文本的数据类型。在Python语言中,只有用于保存字符串的String类型,而没有
用于保存单个字符的数据类型。单个字符在Python中也作为一个字符串来使用。字符串
是Python中最常用的数据类型。本章学习字符串的相关内容,包括字符串的创建、索引、
拼接等操作。
5.1 字符串的表示
5.1.1 字符串的创建
若干个字符的集合就是一个字符串(String)。可以使用单引号(')、双引号(")或三引号
(即三个连续的单引号' ' ' 或双引号""")来创建字符串。对于不包含任何字符的字符串,称
为空字符串。创建字符串很简单,只要为变量分配一个值即可。字符串创建示例如文件5.1
所示。
【文件5.1】 String.py
str1='Hello World! ' #使用一对单引号创建字符串并赋给变量str1
str2="你好" #使用一对双引号创建字符串并赋给变量str2
str3='''我喜欢Python''' #使用一对三引号创建字符串并赋给变量str3
print(str1)
print(str2)
print(str3) #输出三个字符串
程序运行的结果如下。
75
Hello World!
你好
我喜欢Python
5.1.2 字符串的转义
在字符串中,反斜杠“\”具有转义的作用。
(1)将“\”单独放在较长字符串某一行的行尾,表示续行,即下一行与当前行是同一行。
(2)如果字符串中本身含有“\”,为了使字符串能正常输出,需要让反斜杠“\”失去转义
功能。此时有两种方法,可以使用连续的两个反斜杠“\\”来表示字符“\”;或者在字符串的
开头加上r前缀。具体示例如下。
print('This is line1.\
This is line2.')
print('This is line1.\\This is line2.')
print(r'This is line1.\This is line2.')
运行结果如下。
This is line1.This is line2.
This is line1.\This is line2.
This is line1.\This is line2.
(3)“\'”与“\"”分别表示输出单引号和双引号本身。
常用转义字符见表5-1。
表5-1 常见转义字符
转义字符含 义转义字符含 义
\(在行尾时) 续行符
\\ 反斜杠\
\' 单引号'
\" 双引号"
\n 换行
\r 回车
\t 水平制表符
5.1.3 引号的区别
单引号与双引号二者在使用方法上并没有什么区别。使用单引号或双引号表示字符串
时,如果字符串内容中出现引号,需要进行特殊处理,否则会出现错误。例如'I'magreat
coder! ',由于该字符串中包含单引号,此时Python 会将字符串中的单引号与第一个单引
号配对,这样就会把I' '当成字符串,而后面的magreatcoder! '就变成了多余的内容,从而
导致语法错误。在这种情况下,有两种解决方案。
(1)对引号进行转义。在引号前面添加斜杠\就可以对引号进行转义,让Python把它
作为普通文本对待,例如:
str1 ='I\'m a great coder! ' #使用\'说明该单引号是字符串中的一个字符,不加\会报错
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str2 ="He said:\"It is a book.\"" #使用\"说明该双引号是字符串中的字符
print(str1)
print(str2)
运行结果:
I'm a great coder!
He said:"It is a book."
(2)使用不同的引号包围字符串。如果字符串内容中出现了单引号,可以使用双引号
包围字符串。反之亦然。
str1 ="I'm a great coder!" #使用双引号包围含有单引号的字符串
str2 ='He said:\"It is a book.\"' #使用单引号包围含有双引号的字符串
此时输出结果与上面相同。
在Python中,程序的换行、缩进都有严格的语法要求。单引号与双引号中的字符串通
常要求写在一行中,单引号和双引号中的字符串如果分多行写,必须在每行的结尾加上续行
符“\”;如果希望一个字符串中包含多行信息,需要使用换行符“\n”。例如:
s1='Hello \
World! ' #第一行以\作为结尾,说明第二行与第一行是同一条语句
s2="你好,\n 世界!" #通过\n 进行换行
print(s1)
print(s2)
运行结果:
Hello World!
你好,
世界!
在字符串较长的情况下,可以使用三引号进行创建。使用三引号可以直接将字符串写
成多行的形式或直接进行换行(不需要加\或\n)。长字符串中的换行、空格、缩进等空白符
都会原样输出。
语法格式:
str='''你好!
欢迎学习Python,
祝你学习愉快。''' #不需要加\n,输出时会自动换行
print(str)
运行结果:
你好!
欢迎学习Python,
祝你学习愉快。
此外,在三引号包围的字符串中可以直接放置单引号或者双引号,不需要使用转义符。
不会导致解析错误。例如:
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str='''He said: ''It's your book.''''' #字符串中的单引号与双引号都正常输出
程序运行的结果如下。
He said:''It's your book.'
如果在Python程序中出现由一对三引号包围的字符串,且没有赋值给任何变量,那么
这个长字符串就不会起到任何作用,可以当作注释使用。
注意,此时Python解释器并不会忽略长字符串,也会按照语法解析,只是起不到实际
作用而已。
5.2 字符串的索引和切片
5.2.1 字符串序号
如果需要访问字符串中的一个字符,需要知道它在字符串中的位置。可以通过正向递
增序号或反向递减序号对字符进行编号。字符串序号示例如表5-2所示。
表5-2 字符串序号示例
字符串p y t h o n
正序0 1 2 3 4 5
倒序-6 -5 -4 -3 -2 -1
5.2.2 字符串索引与切片
通过索引(下标)可以精确地定位到字符串中的某个元素,并使用str[num]获取该字
符,num 为该字符的序号。例如:
str="Python"
print(str[0]) #输出p
print(str[-1]) #输出n
获取字符串中的多个字符,可以使用切片的方法进行截取。语法格式为str[start:end:
step]。其中,str是待切片的字符串;start是要切片的第一个字符的序号(包括该字符),如
果不指定默认为从头开始;end表示切片的最后一个字符的序号(不包括该字符),如果不指
定默认至字符串结尾;step表示切片的步长,如果不指定默认为1。字符串截取的示例如文
件5.2所示。
【文件5.2】 String_slice.py
str ="Python"
print(str[:]) #截取字符串中的全部字符
print(str[1::2]) #从第二个字符至结尾(包括最后一个字符),以步长为2 进行切片
print(str[:5:3]) #从开头至第五个字符(包括第一个,不包括第六个),步长为3
print(str[2:4]) #截取第三个到第四个字符,默认步长为1
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print(str[::-1]) #字符串逆序输出,步长为-1 表示从后向前逐一输出
运行结果:
Python
yhn
ph
th
nohtyp
5.3 字符串常用方法
5.3.1 字符串检索
字符串提供了4种检索方法,分别是find(),index(),rfind(),rindex()。4种方法的
语法格式及参数相同。以find()方法为例,语法格式为
str.find(sub[,start[,end]])
上述4种方法的作用都是从字符串str中检索字符串sub出现的位置。start与end参
数指定了检索范围,如不指定则默认在str[:](即整个字符串范围)中进行检索。
find()方法是在指定检索范围中按照从左向右的顺序进行检索,并找到字符串sub第
一次出现的位置;而rfind()方法是在指定范围内按照从右向左的顺序进行检索,并找到字
符串sub第一次出现的位置。
index()方法与find()作用相同,rindex()与rfind()作用相同。区别在于,当字符串str
中检索不到sub时,find()与rfind()方法返回-1,而index()与rindex()会引发异常。
find()与rfind()方法使用示例如下。
str='Python java Python c'
print('第一次出现Python 的位置:',str.find('Python'))
print('最后一次出现Python 的位置:',str.rfind('Python'))
输出如下。
第一次出现Python 的位置:0
最后一次出现Python 的位置:12
此外,在字符串中,可以通过str.startswith('sub')和str.endswith('sub')两个函数来判
断字符串是否以指定的字符串开始或结束,并根据结果输出True或False。其中,sub为指
定的字符串。示例如下。
str='Hello world'
print(str.startswith('He')) #判断字符串str 是否以He 开头
print(str.endswith('d')) #判断字符串str 是否以d 结尾
print(str.endswith('s')) #判断字符串str 是否以s 结尾
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输出如下。
True
True
False
5.3.2 字符串的替换
使用字符串中的replace()方法可以将字符串中的指定子字符串替换为其他内容,其语
法格式为str.replace(old,new[,max])。其中,str是待操作字符串;old和new 分别指要替
换的子串与新字符串;max是最多替换的子串数量,如不指定该参数,则将所有满足条件的
子串替换掉。replace()方法返回替换之后的字符串。
str='abcabcabc'
str1=str.replace('a','x',2) #将字符串中的a 替换为x,且仅替换两个
str2=str.replace('bc','y') #将字符串中的bc 替换为y,全部替换
print(str1) #输出xbcxbcabc
print(str2) #输出ayayay
5.3.3 字符串切割
字符串切割有两种常用方法,分别是split()方法与splitlines()方法。
(1)split()方法。使用split()函数可以按照指定的分隔符对字符串进行切割,返回由
切割结果组成的列表。该方法语法格式为
str.split(sep,maxsplit)
其中,str是待切割的字符串;sep表示指定的分隔符,可以由一到多个字符组成,不指
定分隔符则默认按照空白符(空格、换行、制表符)进行切割;maxsplit决定最大切割次数,如
果指定maxsplit的值,则最多可以得到maxsplit+1个切割结果,不指定则默认maxsplit值
为-1,表示对切割次数不做限制。
split()函数使用示例如文件5.3所示。
【文件5.3】 String_split.py
str1='It is a book! '
str2='Python#C++#Java#PHP'
ls1=str1.split() #默认按照空格对str1 进行切割,且分割次数无限制
ls2=str2.split('#') #指定#作为分隔符进行切割,分割次数无限制
ls3=str2.split('#',2) #指定#作为分隔符进行切割,分割次数为2 次,可以得到3 个分割结果
print('ls1:',ls1)
print('ls2:',ls2)
print('ls3:',ls3) #切割结果列表分别保存在ls1,ls2,ls3 中,进行输出
输出结果如下。
ls1: ['It', 'is', 'a', 'book! ']
ls2: ['Python', 'C++', 'Java', 'PHP']
ls3: ['Python', 'C++', 'Java#PHP']
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(2)splitlines()方法。splitlines()函数固定以行结束符(‘\n’,‘\r’,‘\r\n’)作为分隔
符对字符串进行切割,即按行对字符串进行切割,并返回由切割结果组成的列表。该方法语
法格式为
str.splitlines(keepends)
其中,str是待切割字符串;keepends表示切割结果是否需要保留最后的行结束符,如
果该参数值为True,则保留行结束符,否则不保留。如果不指定该参数值,则默认为False,
即不保留行结束符。
splitlines()函数使用示例如下。
str='Python\nC++\r\nJava\r' #字符串str 含有三个行结束符
ls1=str.splitlines() #默认不保留行结束符
ls2=str.splitlines(True)
print('ls1:',ls1)
print('ls2:',ls2)
输出结果如下。
ls1: ['Python', 'C++', 'Java']
ls2: ['Python\n', 'C++\r\n', 'Java\r']
5.3.4 字符串的连接
作为一种序列数据,可以直接使用加号(+)连接两个字符串。此外,还可以使用字符串
中的join()方法将字符串或序列中的元素以指定的字符连接成一个新的字符串。join()方
法的语法格式为str.join(seq)。其中,seq是待连接的字符串或序列,str是连接符。字符串
连接示例如文件5.4所示。
【文件5.4】 String_join.py
print('Py'+'thon') #直接使用加号连接两个字符串
s1='Python'
print('*'.join(s1)) #使用*作为连接符,对s1 中的字符进行连接
s2=['Hello','world'] #构建字符串序列
print(' '.join(s2)) #使用空格作为连接符,对序列s2 中的元素进行连接
输出结果依次如下。
Python
p*y*t*h*o*n
Hello world
5.3.5 去除字符串空格
去除字符串头部或尾部空格,可以使用字符串中的strip()、lstrip()以及rstrip()方法
去除头部和尾部空格。语法格式如下。
str.strip() #去除字符串str 中头部与尾部的空格
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str.lstrip() #去除字符串str 中头部的空格
str.rstrip() #去除字符串str 中尾部的空格
去除字符串所有空格,主要使用以下两种方法。
(1)replace()方法。使用str.replace(' ','')可以去除str中的所有空格,表示使用空字符
来代替字符串中的所有字符。
(2)split()方法+join()方法。先通过split()按照空格对字符串进行切割,返回由切割
结果组成的列表,再使用空字符将序列中的元素连接成一个新的字符串。
两种方法示例如下。
#方法1
s='I likePython'
print(s.replace(' ','')) #使用replace()方法去除空格
#方法2
s1=s.split() #先通过split()返回切割列表['I', 'like', 'Python']
s2=''.join(s1) #连接列表元素
print(s2)
#两种方法输出结果均为IlikePython
5.3.6 字符串比较
两个字符串的比较按照从左至右的顺序逐个字符比较,如果对应两个字符相同,则继续
比较下一个字符。如果找到了两个不同的对应字符,则具有较大ASCII码的字符对应的字
符串具有更大的值,此时无须继续比较剩余字符。
如果对应字符都相同且两个字符串长度相同,则这两个字符串相等;如果对应字符都相
同但两个字符串长度不同,则较长的字符串具有更大的值。字符串比较示例如文件5.5
所示。
【文件5.5】 String_comparison.py
str1='Python'
str2='C++'
str3='Python3.7'
str4='Python' #P 的ASCII 码是80,C 是67
print(str1>str2) #比较字符串。判断str1 是否大于str2,是则输出True,不是输出False
print(str1>=str3) #判断str1 是否大于或等于str3
print(str1==str4) #判断str1 是否等于str4
比较结果如下。
True
False
True
Python中的字符串比较是区分大小写的。如果想以不区分大小写的方式进行字符串
比较,可以使用str.lower()方法将字符串中的所有字符转换为小写,然后继续进行比较。
此外,字符串中有多种用于大小写转换的相关方法,例如:
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str.capitalize() #将字符串中的首字母大写,其他小写
str.title() #将字符串中每个单词的首字母大写,其他小写
str.lower() #所有字母小写
str.upper() #所有字母小写
str.swapcase() #将小写字母变大写,大写字母变小写
5.4 字符串处理函数
Python中提供了6种字符串处理函数。
(1)len(x):返回字符串的长度。注意:在Python中标点符号以及空格同样是字符长
度。例如:
x='第一节课上Python.'
len(x) #输出长度为12
(2)str(x):可以将任意类型的x转换成字符串形式(增加引号)。例如:str(1.23)=
"1.23"。
(3)eval(x):与str(x)的作用相对。可以将字符串转变为Python可以运行的语句,并
执行该字符串表达式,并返回该表达式的值。也可理解为去掉字符串两侧的引号。例如:
eval("2+3") #将字符串转变为表达式2+3,并计算输出结果5
eval("'py' in 'Python'") #输出True
a="[1,2,3,4]"
print(eval(a)) #a 是字符串类型,输出列表型[1,2,3,4]
(4)hex(x)或oct(x):把整数x变成十六进制或者八进制的字符串。
hex(100),oct(100)
('0x64', '0o144') #输出结果
(5)chr(x):x为Unicode编码,返回对应的字符。
(6)ord(x):与chr(x)作用相对,返回对应字符的Unicode码。
chr(37) #输出为:'%'
ord('a') #输出为:97
5.5 字符串操作符
5.5.1 字符串运算符
Python提供了几种用于字符串运算的操作符,分别是+、*、in、notin,见表5-3。
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表5-3 字符串操作符
操作符描 述
+ 连接两个字符串
'x'*n或n*'x' 将字符串x重复n次输出
in 如果字符串中包含给定字符,返回True
notin 如果字符串中不包含给定字符,返回True
操作符使用方法如下。
print('Py'+'thon') #将Py 与thon 连接到一起
print('Py'*2) #输出2 次Py,与2*'Py'含义相同
print('Py' in 'Python')
print('x' not in 'Python') #分别判断Py 与x 是否在字符串Python 中
输出结果如下。
Python
PyPy
True
True
5.5.2 is 身份运算符
Python中使用is操作符来比较字符串。如果两个变量具有相同的内存位置,它们的身
份就被认为是相同的,并返回比较结果True或False。对于字符串类型的变量,使用is运
算符和==关系运算符效果一致。但对于列表型,==测试的是相等性,作用在于比较两个
变量所指代的含义是否相同。而is运算符判断的是同一性,它的作用在于比较两个变量是
否指向了同一个对象。is运算符的示例如文件5.6所示。
【文件5.6】 String_operator.py
#字符串类型
s1='hello'
s2='hello'
s1==s2 #True
s1 is s2 #True
#列表类型
x =y =[1, 2, 3]
z =[1, 2, 3] #x 和y 都绑定到同一个列表,而z 被绑定在另外一个具有相同数值和顺序的列表上
x ==y #True
x ==z #True
x is y #True
x is z #False
#虽然两个列表的值相等,但它们是不同的变量