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2020/3/41Python语言编程导论第六章字符串内容提要•概述•通用序列操作•字符串格式化•字符串方法•正则表达式简介2020/3/42一、概述•在Python中，字符串是除数字外最重要的数据类型。字符串无处不在：将字符串输出到屏幕上；从用户的键盘输入读取字符串；文件通常被视为大型字符串；网页大部分是由文本组成的。•字符串是一种聚合数据结构，可充分利用索引和切片—用于从字符串中提取子串。•而Python正则表达式库，是一种用来处理字符串的微型语言，但功能强大。2020/3/43二、通用序列操作•Python中，字符串、列表和元组都属于序列。•序列有一些通用的操作。包括：索引（indexing）、分片（slicing）、加（adding）、乘（multiplying）、检查某个元素是否属于序列的成员（成员资格）、计算序列长度、找出最大元素和最小元素等。2020/3/441、索引•序列中的所有元素都是有编号的—从0开始递增。这些元素可以通过编号分别访问。索引有正索引和负索引，可根据实际情况选用。•字符串就是一个由字符组成的序列，处理字符串时，经常需要访问其中的各个字符。索引0指向第1个字符。2020/3/45例如：字符串’apple’的正索引和负索引2020/3/46例6-1：字符串索引应用2020/3/47执行结果：例6-2：计算给定字符串的编码总和2020/3/48执行结果：2、分片•与使用索引访问单个元素类似，可以使用分片操作来访问一定范围内的元素。分片是实际应用中经常使用的技术，被截取的部分称为“子串”•Python3支持的分片格式为：S[i:j:k]•表示：索引S对象中的元素，从索引为i直到索引为j-1，每隔k个元素索引一次，第三个限制k为步长，默认为1，也可以使用负数作为步长，步长-1表示分片将会从右至左进行而不是通常的从左至右，实际效果主是将序列反转。•在Python中，还可以使用split()函数来截取字符串。2020/3/49例6-3：字符串分片2020/3/410执行结果：例6-4：返回文件名中的扩展名2020/3/411执行结果：2020/3/4123、序列相加（字符串连接、合并）•之前介绍过，使用“+”完成。除此之外，还可以使用join函数和reduce函数实现字符串的合并。注意：不同类型的数据不能相加。•如：4、乘法•用数字x乘以一个序列会生成新的序列，在新的序列中，原来的序列被重复x次。•如：5、成员资格•为了检查一个值是否在序列中，可以使用in运算符。该运算符检查某个条件是否为真，若为真返回True，否则返回False。•例如：2020/3/4136、长度、最小值和最大值•len、min和max都是内置函数。•len—返回序列中包含的元素个数。•min—返回序列中的最小值。•max—返回序列中的最大值。•例如：2020/3/414课堂练习一：•课堂练习一2020/3/415三、字符串格式化1、字符串格式化•C语言使用函数printf()格式化输出结果，Python也提供了类似功能。•Python将若干值插入带有“%”标记的字符串中，从而可以按照指定格式输出字符串。•语法：%s%str1%s%s%(str1,str2)2020/3/416例6-5：格式化字符串2020/3/417执行结果：例6-6：带精度的格式化2020/3/418执行结果：Python格式化字符串的替代符及含义：符号描述符号描述%c格式化字符及其ASCII码%f格式化浮点数字，可指定小数点后的精度%s格式化字符串%e用科学计数法格式化浮点数%d格式化整数%E作用同%e%u格式化无符号整数%g根据值的大小决定使用%f或%e%o格式化无符号八进制数%G作用同%g%x格式化无符号十六进制数%p用十六进制数格式化变量的地址%X格式化无符号十六进制数（大写）%%若在字符串中输出“%”，需要使用“%%”2020/3/419例6-7：符号、对齐和用0填充•在字段宽度和精度之间还可以放置一个“标志”，该标志可以是零、加号、减号或空格。零表示数字将会用0填充。2020/3/420执行结果：2、字符串的转义字符•计算机中存在可见字符与不可见字符。可见字符指键盘上的字母、数字和符号。不可见字符是指换行、回车、制表符等字符。•对于不可见字符，Python使用的方法类似于C语言，都是使用“\”作为转义字符。•Python还提供了函数strip()、lstrip()、rstrip()去除字符串中的转义字符。2020/3/421Python常用的转义字符及其含义：符号描述符号描述\\反斜线\v纵向制表符\’单引号\r回车符\”双引号\f换页符\a发出系统响铃声\o八进制数代表的字符\b退格符\x十六进制数代表的字符\n换行符\000终止符，其后的字符串全部忽略\t横向制表符2020/3/422例6-8：转义字符应用2020/3/423执行结果：四、字符串函数（方法）•Python字符串自带了大量很有用的函数，要查看这些函数，可调用dir并将参数指定为任何字符串（如：dir('')）。•虽无必要准确记住所有函数功能，但最好有个大致了解，这样有益于需要时去查询具体使用。•字符串函数的详细介绍可参阅其文档字符串或Python在线文档（）。•此处介绍常用的字符串函数。2020/3/4241、测试函数•用于检测字符串是否为特定格式的函数，它们组成了一个最大的字符串函数组。•测试函数都返回True或False，因此也称为布尔函数或谓词。2020/3/425字符串测试函数：函数名何时返回True函数名何时返回Trues.endswith(t)s以字符串t结尾s.islower()s只包含小写字母s.startswith(t)s以字符串t打头s.isnumeric()s只包含数字s.isalnum()s只包含字母和数字s.isprintable()s只包含可打印字符s.isalpha()s只包含字母s.isspace()s只包含空白字符s.isdecimal()s只包含表示十进制数字的字符s.istitle()s是个大小写符合标题要求的字符串s.isdigit()s只包含数字字符s.isupper()s只包含大写字母s.isidentifier()s是合法的标识符tinss包含字符串t2020/3/426例如：2020/3/4272、字符串的查找函数函数名返回值s.find(t)若未找到字符串t，则返回-1；否则返回t在s中的起始位置s.rfind(t)与find相同，但从右往左查找s.index(t)与find相同，但如果在s中找不到t，则引发ValueError异常s.rindex(t)与index相同，但从右往左查找2020/3/428•说明：函数index和find之间的差别在于没有找到指定子串的情形。函数index引发异常ValueError，而函数find将返回-1。例6-9：查找函数应用2020/3/429执行结果：3、字符串的替换函数函数名返回的字符串s.replace(old,new)将s中的每个old替换为news.expandtabs(n)将s中的每个制表符扩展为空格，空格宽度为n2020/3/430•Python字符串自带了两个替换函数，如下表所示。•注意：使用替换函数可轻松地删除字符串中的子串。例6-10：字符串替换2020/3/431执行结果：4、字符串的合并•之前介绍过，Python可使用“+”连接不同的字符串。•除此之外，还可以使用join函数（是split方法的逆方法）和reduce函数实现字符串的合并。2020/3/432例6-11：使用join函数连接字符串2020/3/433执行结果：例6-12：使用reduce函数连接字符串2020/3/434执行结果：5、拆分函数函数返回的字符串s.partition(t)将s拆分为三个字符串（head、t和tail），其中head为t前面的子串，tail为t后面的子串。返回值为元组s.rpartition(t)与partition相同，但从s的右端开始搜索t。返回值为元组s.split(t)以t为分隔符，将s划分成一系列子串，并返回一个由这些子串组成的列表s.rsplit(t)与split相同，但从s的右端开始搜索ts.splitlines()返回一个由s中的各行组成的列表2020/3/435•拆分函数将字符串拆分成多个子串。如下表所示。例6-13：拆分字符串2020/3/436执行结果：例6-14：使用split()函数获取子串2020/3/437执行结果：6、字符串与日期的转换•在实际应用中，经常需要将日期类型与字符串类型互相转换。•Python提供了time模块处理日期和时间。函数strftime()可以实现从时间到字符串的转换。•字符串到时间的转换要进行两次转换，需要使用time模块和datetime类。2020/3/438strftime()函数：•声明：strftime(format[,tuple])-string•说明：–参数format表示格式化日期的特殊字符。例如：“%Y-%m-%d”相当于“yyyy-MM-dd”.–参数tuple表示需要转换的时间，用元组存储。元组中的元素分别表示年、月、日、时、分、秒。–函数返回一个表示时间的字符串。2020/3/439字符串到时间的转换步骤：•第一次转换：调用函数strptime()将字符串转换为一个元组。其声明为：strptime(string,format)-struct_time–函数返回一个存放时间的元组。•第二次转换：将表示年、月、日的3个变量传递给函数datetime()。datetime类的datetime()函数格式为：datetime(year,month,day[,hour[,minute[,second[,microsecond[,tzinfo]]]])–函数返回一个date类型的变量。2020/3/440格式化日期的常用标记：符号描述符号描述%a英文星期的简写%M分钟数，取值在01～59之间%A英文星期的完整拼写%j显示从本年第1天开始到当天的天数%b英文月份的简写%w显示今天是星期几，0表示星期天%B英文月份的完整拼写%W显示当天属于本年的第几周，以星期一作为一周的第一条进行计算%c显示本地的日期和时间%x本地的当天日期%d日期数，取值在1～31之间%X本地的当天时间%H小时数，取值在00～23之间%y年份，取值在00～99之间%I小时数，取值在01～12之间%Y年份的完整数字%m月份，取值在01～12之间2020/3/441例6-15：时间与字符串的互相转换2020/3/442执行结果：7、改变大小写函数函数名返回的字符串s.capitalize()将s[0]改为大写，其余小写s.lower()让s的所有字母都小写s.upper()让s的所有字母都大写s.swapcase()将小写字母改为大写，并将大写字母改为小写s.title()让s的大小写符合标题的要求2020/3/443•说明：在以上函数中，Python都创建并返回一个新字符串，Python不会真正修改原字符串。例如：2020/3/4448、设置格式函数函数名返回的字符串s.center(n,ch)包含n个字符的字符串，其中s位于中间，两边用字符ch填充s.ljust(n,ch)包含n个字符的字符串，其中s位于左边，右边用字符ch填充s.rjust(n,ch)包含n个字符的字符串，其中s位于右边，左边边用字符ch填充s.format(vars)包含用于设置字符串格式的微型语言，详见：例6-16：设置格式2020/3/446执行结果：9、剥除函数函数名返回的字符串s.strip(ch)从s开头和末尾删除所有包含在字符串ch中的字符s.lstrip(c