Python第五章-内置数据结构01-字符串

Python 内置的数据结构

​ 到目前为止，我们如果想保存一些数据，只能通过变量。但是如果遇到较多的数据要保存，这个时候时候用变量就变的不太现实。

​ 我们需要能够保存大量数据的类似变量的东东，这种东东就是数据结构(Data Structures)。

​ 数据结构，它们只是一种结构，能够将一些数据聚合在一起的结构。换句话说，它们是用来存储一系列相关数据的集合。

​ python 提供了 4 种内置数据结构：List(列表)、Tuple(元组)、Dictionary(字典)、Set(集合)

​ 严格来说，字符串也是一种数据结构，因为他把字符组织在了一起。

​ 所以，本章先从字符串开始讲起。

一、字符串

1.1 字符串的定义

字符串就是一串字符，是编程语言中表示文本的数据类型

在Python中可以使用 一对双引号或者一对单引号定义一个字符串

虽然可以使用\"或\'做字符串的转移，但是实际开发中

• 如果字符串内容需要使用"，可以使用'定义字符串
• 如果字符串内容需要使用'，可以使用"定义字符串

str1 = "hello python"
str2 = "你是'王二狗'么"
str3 = '你是"李小花"么'
print(str1)
print(str2)
print(str3)

1.2 连接和重复

在前面的学习中我们已接近了解了什么是字符串，字符串的连接，输出等。下面我们开始学习字符串更高级的功能。

+ 用来连接两个字符串

* 用来重复字符串

上面两个操作符可以都可以操作变量。

a = "你好"
b = a + "world"
c = b * 3
print(b)
print(c)

如果两个或多个字符串字面量写在一起，则他们会自动的连接在一起。

d = "a" "b""c"  "你好"
print(d)   # abc你好

注意：

1. 只都是字符串字面量才可以通过这种方法连接，变量不能参与
2. 字符串之间不要添加任何标点符号
3. 如果想要打破比较长的字符串，这种方式尤其有用。

text = ("窗前明月光"
        "疑是地上霜"
        "举头望明月"
        "低头思故乡")
print(text)

1.3 获取字符串长度

​ 字符串的长度，就是指的字符串中字符的个数。使用内置函数 len() 来获取字符串长度。 len() 可以获取任何序列的长度，后面我们会了解更多。

s = "hello world"
print(len(s))    # 11

1.4 字符串索引(index)

​ 字符串中的每个字符都有一个编号，这个编号在编程语言中一般称之为索引(index、下标)。可以通过索引单独去访问字符串中的每个字符。

​ 另外，由于 python 中没有字符类型，所以即使拿到的是单个字符也是字符串类型的。

​ index 是从 0 开始，最后一个字符的索引：字符串长度 - 1

s = "hello world"
print(s[0])
print(s[3])
print(s[len(s) - 1])

---

索引也可以是负值，表示从右开始计算。-1 就是最后一个元素的索引。 -0 和 0 是一样的。

s = "hello world"

print(s[-1])
print(s[-2])
print(s[-len(s)])

---

如果 index 超出了范围，则会抛出异常。所以使用的时候一定要小心，防止下标越界。

s = "hello world"
print(s[len(s)])

1.5 字符串切片(slice)

​ 使用 index 只能获取单个的字符。而字符串的切片操作可以获取子字符串。

​ python 的切片操作非常的优雅！如果你使用过别的语言，就知道我为什么这么说了。

s = "life is short, use python"
print(s[0:4])  # 获取下标为 0(包括) 到下标为 4(不包括) 的子字符串    "life"
print(s[2:3])    # "f"
print(s[2:])    # fe is short, use python
print(s[:4])    # life
print(s[-2:])    # on

注意：

1. 切片的时候，总是开始下标包括，结束下标不包括
2. 第一个下标和最后一个下标都可以省略。如果省略第一个下标则默认值是 0，如果省略第二个下标则默认值是字符串的长度

---

虽然在使用下标获取单个字符的时候，如果超出范围会抛出异常。

但是在切片的时候，如果越界则不会抛出异常。

s = "life is short, use python"
print(s[9:100])        # hort, use python
print(s[-1:1000])    # n

---

1.6 字符串的不可变性

字符串的不可变性是指，字符串在内存中一旦创建，则字符串的内容终身无法更改。如果想获取不同的字符串，只能再重新创建一个字符串。

不可变的好处就是，共享而不用担心同步问题。因为大家都不能修改。

所以，通过下标修改字符串中的某个字符是错误，会抛出异常。

s = "life is short, use python"
s[0] = "c"    #    不能修改，这行代码会抛出异常

如果需要不同的字符串，应该创建一个新的，如下面的代码:

s = "life is short, use python"
s1 = "P" + s[1:]
print(s1)

1.7 一些其他的与字符串相关的运算符

前面学习了 +、*、[]、[:]运算符可以操作字符串，还有一些其他的运算符也可以操作字符串。

in

测试字符串是否包含这样的子字符串

s = "python"
print("p" in s)        # True      s 中是否包含字符串`p`
print("a" in s)        # False

not in

与 in 的含义相反

s = "python"
print("a" not in s)        # False
print("P" not in s)        # True

%(了解)

格式化字符串。格式化字符串有比较多的格则，与 c 语言的 printf() 的格式化规则一样。

常用的就下面 3 种。

name = input("请输入你姓名：")
age = int(input("请输入你的年龄："))
print("你好%s,你今年%s, 你的工资是 %.2f" % (name, age, 30000.4598))

1.8 字符串对象的常用方法

前面学习的一些函数都是内置函数，直接调用即可。

下面再学习几个字符串对象的方法。(实例方法, 后面面向对象再具体详细学习)

需要注意:在下面的方法中, 如果是涉及到修改字符串的，一定是创建了一个新的字符串，并返回。

使用： 字符串.方法(参数) 来调用

一、 字符串中的大小写变换

1. s.capitalize() 把首字母变换为大写字母，并返回字符串

2. s.lower() 把字符串中的所有字母变小写

3. s.upper() 把字符串中的所有字母变大写

4. s.swapcase() 大小写互换

5. s.title() 标题化 每个单词的首字母大写

6. s.center(w)

   把字符串居中，用空格填充两边。w 是填充后的总长度。如果不想用空格填充，可以传入第二个参数，必须是一个字符。

二、字符串中的测试函数，这些函数的返回值都是bool值

1. s.isalnum()

   如果字符串的长度大于 0 ，并且所有字符都是字母或数字，则返回 True

2. s.isalpha()

   如果字符串的长度大于 0 ，并且所有字符都是字母，则返回 True

3. s.isdigit()

   如果字符串的长度大于 0 ，并且所有字符都是数字，则返回 True

4. s.islower()

   所有字母是否全是小写

5. s.isupper()

   所有字母是否全是大写

6. s.istitle()

   字符串中每个单词首字母是否大写

7. s.isspace()

   是否全是空白字符，并至少有一个字符

8. s.startswith（prefix, start, end）

   切片[start, end]范围内是否以prefix开头

9. s.endswith（suffix, start, end）

   切片[start, end]范围内是否以suffix结尾

三、字符串中的搜索和替换

1. s.split(sep, maxsplit)使用 sep 去切割字符串，如果不传入 sep则默认使用 空白字符 maxsplit为最大分割次数
2. s.rsplit(sep, maxsplit)使用 sep 从右侧开始切割字符串，如果不传入 sep则默认使用 空白字符 maxsplit为最大分割次数
3. s.splitelines(keepends)按照行分割字符串，keepends为bool值，默认为False， 如果为真，保留行分隔符
4. s.join(seq) 把seq代表的序列用s连接起来

四、字符串的分割和组合

1. s.find(str, beg=0, end=len)

   方法检测字符串中是否包含子字符串 str ，如果指定 beg（开始） 和 end（结束） 范围，则检查是否包含在指定范围内，如果包含子字符串返回开始的索引值，否则返回 -1。

2. s.rfind(str, beg=0, end=len) 从右侧开始检测字符串中是否包含子字符串 str ，如果指定 beg（开始） 和 end（结束） 范围，则检查是否包含在指定范围内，如果包含子字符串返回开始的索引值，否则返回 -1。

3. s.index(str, beg=0, end=len)方法检测字符串中是否包含子字符串 str ，如果指定 beg（开始） 和 end（结束） 范围，则检查是否包含在指定范围内，如果包含子字符串返回开始的索引值，否则返回错误。

4. s.rindex(str, beg=0, end=len) 从右侧开始检测字符串中是否包含子字符串 str ，如果指定 beg（开始） 和 end（结束） 范围，则检查是否包含在指定范围内，如果包含子字符串返回开始的索引值，否则返回 错误。

5. count(substr, start, end)计算substr在切片[start,end]范围内出现的次数

6. replace(oldstr, newstr, count) 把oldstr替换为newstr, count为替换次数

7. s.strip([chars])

   把字符左右两端的 chars 去掉 。如果不传入参数，默认去除空格。 中间的不去掉。

8. s.lstrip([chars]) s.rstrip([chars])

   去掉左边或右边的指定字符，默认是空格
   
   ​

s = "hello"
print(s.capitalize())
print(s.center(30, "z"))
print(s.find("el"))
print("123".isdigit())
print("122".isnumeric())
print("  ab  c   ".strip())
print("aabbaa".strip("a"))
print(max([100, 30, 40, 90]))
print("10.2.3.5".split("."))
print("hell world".title())