Python入门-基本数据类型-字符串类型及其操作

字符串类型存储的数据是字符串，字符串是一个由字符构成的序列。Python字符串是不可变的
不支持动态修改。本节将对字符串进行简单介绍，包括字符串的定义方式、格式化、索引、切片
拼接、重复和成员归属等。

1.字符串的定义方式

1.1单行字符串

"hello"
'hello'

'let's go'

  File "/root/Python_03/main.py", line 1
    'let's go'
         ^
SyntaxError: invalid syntax

'let\'s go'

print('C:\Windowstracing')      #转义字符起作用
print(r'C:\Windows\tracing')    #在字符串前加r

C:\Windows racing
C:\Windows\tracing

print("""
"这是一个圣诞树"
     *
    ***
   *****
***********
     *""")

"这是一个圣诞树"
     *
    ***
   *****
***********
     *

print("{}年的{}学期我学习了{}门课程".format(2022,"上",20))

2022年上学期我学习了20门课程

 2.2 format()方法的格式处理

format()方法的模板字符串的空位中不仅可以填写参数序号，还可以有其他的格式处理形式，此
时空位的样式如下。

(参数序号:格式处理内容}

格式处理内容要按照以下顺序使用。
(1)填充:填充单个字符，不指定时用空格填充。
(2)对齐:“<”为左对齐,“>”为右对齐,“^”为居中对齐。
(3)符号:“+”表示在正数前加正号，负数前加负号;“-”表示正数不变，负数加负号;空格表示正数加空格，负数加负号。
(4)宽度:指定空位所占宽度。
(5)分隔符:用逗号“,”分隔数字的千位，适用于整数和浮点数。
(6)精度:用“.precision”指定浮点数的精度或字符串输出的最大长度，如“.5”
(7)类型:用于指定类型，如表所示。

格式化输出学生信息。

name ="张三"
studentId="202201"
#用-占位，宽度为10，姓名和学号居中
print("我叫{0:-^10}，学号为(1:-^10}".format(name,studentId))

运行结果如下。

我叫----张三----，学号为--202201--

3.f字符串

Python 3.6提供了一种新的格式化字符串的方法——f-strings，即f字符串。f字符串的格式化处理与format()方法类似，但语法比其简洁。Python 3.6及以后的版本推荐使用f字符串进行字符串的格式化。f字符串用花括号“{}”表示被替换的字段。

f字符串的使用。

name ="张三"
studentId="202201"
print(f"我叫(name)，学号为(studentId}")

运行结果如下。

我叫张三，学号为202201

4.字符串的索引与切片

字符串是一个不可变的字符序列，每个字符都有其编号，也称为索引。Python的索引从0开始递增，字符串的第1个字符的索引为0，第2个字符的索引为1，以此类推;索引也可以是负数，字符串的最后1个字符的索引为-1，倒数第2个字符的索引为-2，如图所示。、

根据索引可以获取字符串中的字符，例如，获取“study hard”中的字符“h”，可以通过以下代码实现。

word = "study hard"
word [6]
word [-4]

Python提供了len()函数计算字符串的长度，语法格式如下。

len(string)

其中string为要进行长度计算的字符串。

计算字符串“study hard”的长度。

length = len("study hard")
print(length)

运行结果如下。

10

len()函数在计算字符串长度时，不区分字母、汉字、数字、标点和特殊字符等，例如，字符串“学习Python使我快乐!#￥”，用len0)函数计算其长度,“学”“p”“!”“#”等各占一位，字符串长度为15。

字符串切片是指从字符串中截取部分字符组成新的字符串，且不会使原字符串产生变化，其语
法格式如下。

sname[start :end :step]

参数说明

字符串的切片。

sname ="学习Python使我快乐"               #共12个字符
print("sname[:]:",sname[:])              #取到字符串所有字符
print("sname[3:8]:",sname[3:8])          #默认步长为1
print("sname[:8]:"sname[:8])             #默认从索引0开始，步长为1
print("sname[3:]: ",sname[3:])           #默认到字符串末尾，步长为1
print("sname[3:8:2]:",sname[3:8:2])      #设置步长为2
print("snamel:-4]:"sname[:-4])           #索引0到-4，不含-4
print("sname[-8:-3:2]:",sname[-8:-3:2])  #索引-8到-3，不含-3，步长为2
print("sname[8:3:-2]:"sname[8:3:-2])     #索引8到3，不含3，步长为-2

运行结果如下。

sname[:]:学习Python使我快乐
sname[3:8l:ython
sname[:8]:学习Python
sname[3:]:ython使我快乐
sname[3:8:2]:yhn
sname[:-4]:学习Python
sname[-8:-3:2]:to使
sname[8:3:-2]:使ot

5.字符串的拼接与重复

5.1.字符串拼接

使用“+”可以实现字符串拼接，将多个字符串连接起来并产生一个字符串对象。

name ="张三”
action ="吃了早饭"
print(name + action)

运行结果如下。

张三吃了早饭

这种机制只能用于字符串类型之间的拼接，否则就会发生异常。

例如.字符串类型与整型的拼接。

str1 ="我今天吃了"
num = 3
str2="碗饭"
print(strl +num + str2)

此时程序异常，异常类型为TypeError，表示类型错误，异常信息如下，

Traceback (most recent call last):
    File "c:\1000phone\test.py",line 4,in <module>
        print(strl +num + str2)
TypeError: can only concatenate str(not "int") to str

可以用str()函数和repr()函数解决此类问题。str(0函数和repr()函数是将对象转换为字符串类型的
种机制:str()函数会将对象转换为合理形式的字符串，以便用户理解;而repr()函数会创建一个字
串，用合法的Python表达式来表示对象，以供Python解释器读取。

str()函数及repr()函数的使用。

action ="Hi,1000phone"
print("str()函数处理后:"+str(action))
print("repr()函数处理后:"+repr(action))
strl="我今天吃了"
num =3
str2="碗饭"
print("用str()函数实现字符串拼接:"+str1+str(num)+ str2)

运行结果如下。

str()函数处理后:Hi,1000phone
repr()函数处理后:'Hi,1000phone'
用str()函数实现字符串拼接:我今天吃了3碗饭

针对字符串，Python语言提供了几个基本操作符

5.2.重复字符串

使用“*”可以将字符串重复多次。

print("study"* 5)

运行结果如下。

studystudystudystudystudy

6.字符串的成员归属

字符串的成员归属需要用到成员运算符，成员运算符能够判断指定序列是否包含某个值。Python
的成员运算符包括in和not in，详细说明如下。

(1)in:如果在指定序列中找到值，返回True，否则返回False。
(2)not in:如果在指定序列中没有找到值，返回True，否则返回False.

査找字符串是否含有某字符。

sentence ="i want to eat meat"
print("e在sentence中:","e" in sentence)
print("e不在sentence中:","e" not in sentence)

运行结果如下。

e在sentence中:True
e不在sentence中: False

实例解析：恺撒密码

1.恺撒密码-加密

ptxt = input("请输入明文文本: ")
for p in ptxt:
    if "a" <= p <= "z":
        print(chr(ord("a")+(ord(p)-ord("a")+3)%26), end='')
elif "A" <= p <= "Z":
    print(chr(ord("A")+(ord(p)-ord("A")+3)%26), end='')
else:
    print(p, end='')

请输入明文文本: This is an excellent Python book.
Wklv lv dq hafhoohqw Sbwkrq errn.

etxt = input("请输入加密后文本: ")
for p in etxt:
    if "a" <= p <= "z":
        print(chr(ord("a")+(ord(p)-ord("a")-3)%26), end='')
elif "A" <= p <= "Z":
    print(chr(ord("A")+(ord(p)-ord("A")-3)%26), end='')
else:
    print(p, end='')

请输入加密后文本: Wklv lv dq hafhoohqw Sbwkrq errn.
This is an excellent Python book.