Python基础教程（4）数据类型之字符串str

一、Python字符串介绍

· 在程序中使用字符串来表示文本内容

· 字符串属于不可变类型的数据，没有改、删、增这些操作，如果要改变原来的字符串只能重新赋值

· 使用单引号''或者双引号""引上的内容都属于字符串类型的数据，如果是多行字符串的话可以用三个单引号'''文本内容'''或者三个双引号"""文本内容"""来表示

· 字符串之间不能进行运算，但是可以使用加号+进行连接、逗号","进行分隔、“*”进行复制

· 字符串可以看作是字符形成的列表，所以字符串可以通过for循环进行遍历每个字符

· 数字也可以是字符串类型，但不可参与运算

二、使用print()函数输出字符串

1、直接输出字符串

#使用print输出字符串
print ('你好','张三')
print ("Python")

2、输出多行字符串

#使用print输出多行字符串
print ('''
床前明月光
疑是地上霜
举头望明月
低头思故乡
''')

3、字符串的换行符

#print通过end指定换行符，默认是\n
print("hellow,world")
print("hellow,world",end="\n")

#如果想要多行print不进行换行的话可以通过end来指定换行符，如end=""
print("hello",end="")
print("world")

4、字符串的分隔符

#通过sep指定多个参数之间的分隔符，默认是空格
print("tanglu","yunwei",sep="*")  #输出是tanglu*yunwei

三、字符串转义符

使用转义符可以表示出一些无法直接输出的特殊字符，或者反过来将这些原本有特殊作用的字符作为单纯的字符进行输出，常用的特殊转义符有以下几种

· \n：换行
· \r：回车
· \t：制表符，即TAB键
· \b：退格

print('abc\ndef')
print('abc\rdef')  #输出def
print('abc\tdef\txyz')  #输出abc def xyz
print('abc\bdef')   #输出abdef

原始字符串r可以将后面引号内的内容全部作为文本显示，里面的特殊字符将没有效果

print(r"D:\three\two\one\now")

四、Python字符串索引

使用索引可以对字符串进行切片，切片时的顺序都是从左往右切。字符串的第1个索引是从0开始，然后1，2，3...最后一位为-1（因为数字没有负0这个说法），倒数第二位为-2。索引可以设置步长，当步长为负数时取值方向就是从右向左

name = 'tanglu'

print (name[1])      # 输出结果是a
print (name[0:3])    # 从0号索引开始，取到第3号索引，但是顾头不顾尾，不会取最后一位，所以结果会是tan
print (name[-1])     # 取最后1位,因为没有负0
print (name[1:-1])   # 去掉第一个字母和最后一个字母（包头不包尾）
print (name[0:])     # 从头开始取到结尾，也就是全部索引
print (name[:])      # 也代表从头取到尾
print (name[0:5:2])  # 步长2
print (name[::-1])   # 从尾到头反向取


num = '132' 
num2 = num[0]+num[2]+num[1] 
print(num2) #输出结果为123

五、格式化输出方式

1、百分号%

使用%占位符进行格式化输出,使用占位符就代表告诉程序后续将使用什么样的数据进行填充

使用占位符%加上特定字母可以进行简单格式化输出，常用于在字符串中引用变量

%s：字符串，如果不确定使用哪种占位数，那么%s永远适用，它会把数据类型转换为字符串

%d：数字

name = 'tanglu'
age = 18
print ("我叫%s,我今年%d" %(name,age))

%10s：字符串右对齐，占位符10位

%-10s：字符串左对齐，占位符10位

%.2s：截取2位字符串

%f：浮点数，默认保留小数点后6位数字，可以使用%.3f这样的形式来保留3位小数

num1 = 100
num2 = 200
print("十进制输出：%d,%d" %(num1,num2))

num3 = 3.1415926
print("浮点数输出：%.2f" %(num3))

str1 = "www.linuxe.cn"
print("s的标准输出：%s" %str1)
print("取出前三位：%.3s" %str1)

如果要输出百分号本身的话需要用2个%，而不能用反斜线。看例子更容易明白

name = input("请输入你的名字：")
age = input("请输入你的年龄：")
height = input("请输入你的身高：")
msg = "你的姓名是：%s，年龄：%s，身高：%s，学习进度：5%%" %(name,age,height)
print(msg)

2、format()函数

相对基本格式化输出采用%的方法，format()功能更强大，兼容性较好。该函数把字符串当成一个模板，通过传入的参数进行格式化，并且使用大括号'{}'作为特殊字符代替'%' ，大括号中可以使用索引的编号或者关键字实现类似后项引用的功能

print ('hello{},you are{}'.format('tanglu','18'))
print ('{0} {1}'.format('hello','world'))
print ('{0} {1} {0}'.format('hello','world'))
print ('{1} {1} {0}'.format('hello','world'))
print ('{a} {tom} {a}'.format(tom='hello',a='world'))

#输出结果依次是
#hello tanglu,you are 18
#hello world
#hello world hello
#world world hello
#world hello world

3、f-strings

Python 3.6开始推出的最简单的格式化方法，可以实现数学运算、字符串连接等计算任务，也支持宽度和精度的格式化调整

name = tanglu
age = 18
print (f"我叫{name}，今年{age}岁！")

number = 123.456
print(f"{number:10}")  #将number变量的宽度设置为10，不足10位的将从左侧开始用空格填充，最后输出'   123.456'
print(f"{number:x10}")  #将number变量的宽度设置为10，不足10位的将从左侧开始用0填充，最后输出'000123.456'

number =123.4567
print(f"{number:.3f}")  #保留小数后3位

六、Python字符串常用函数

字符串是不可变对象，所有方法都不会更改原字符串的内容，所以通常要将方法处理过的内容赋值给一个新的变量。Python官方文档中提供了字符串方法的说明，参考地址https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#string-methods

str()：将其他类型数据转为字符串

age=3
str(age)

capitalize()：将字符串的首个字母转换为大写，其他字母都为小写

name = "tanglu is good man"
new_name= name.capitalize()
print (name)  #原字符串不会变化
print (new_name)  #输出结果为Tanglu is good man

title()：将每个单词的首字母转换为大写，单词之间可以用空格、特殊字符或者数字隔开

join()：实现字符串拼接，和+号不同的是可以自定义拼接字符，可以用它来把列表转换为字符串

upper()：将字符串全部转换为大写，同理还有lower()将字符串全部转换为小写。常用于需要忽略大小写的地方

#如验证码通常是不区分大小写的，可以使用lower()方法将其全部转换为小写最后进行判断
secure_input = 'zgEf'
user_input = input('请输入验证码：')
if secure_input.upper() == user_input.upper():
    print ('输入正确')
else:
    print ('输入错误')


#或者使用在一些脚本的退出中
while True:
  content = input(输入Q退出)
  if content.upper() == 'Q':
    break
  print (content)

strip()：去掉字符串指定内容，默认是去掉字符串左右两端的空格、空白符或者换行符，常用于实现用户登录程序的输入处理。详细说明见另一篇文章介绍：https://ywdba.cn/post-475.html

name = "  tanglu  "
newname = name.strip()

startswith()：判断字符串是否以指定的内容开头，同理还有endswitch()方法判断结尾，常用来过滤某后缀的文件，如.doc。符合返回True，不符合则False

a = 'happybirthday'
b = a.startswith('happy')
print(b)

isalnum()：判断字符串中是否只有字母或者数字，如果有特殊字符的话为假

isalpha()：判断字符串是否全部是字母，是的话为真，否则为假

name = "tanglu"
print (name.isalpha())  #返回True

isdecimal()：判断字符串是否全部是整数，是的话为真，否则为假（还有一个类似方法为isdigit()，但是该方法对于类似①这样的字符也会被识别为整数，不太严谨）

isspace()：判断字符串是否只有空格，是的话为真，否则为假

find()：查找字符串是否包含指定的内容，找到的话返回其下标，否则返回-1，可以用来取url中的路径

path = "https://ywdba.cn/test_xvkldnglksdahglkehg.jpg"
i = path.find('-')       #输出_的索引位置
image_name = path[i+1:]

index()：和find()方法作用一样，查找字符串索引下标，区别在于如果找不到字符串的话会报ValueError: substring not found的错误，而不是-1

isalpha()、isdigit()、isnumeric()：分别用于判断字符串是否是字母、数字或者中文数字

name = "tanglu"
print (name.isalpha())  #返回true

count()：对符合条件的字符串数量进行统计

name = 'tanglu'
name2 = name.count('tang')
print (name2)  #返回应该是1，因为只有一次tang

message = "linuxe.cn is a good linux study website"
print(message.count('linux'))  #返回2

split()：使用指定的字符串作为分隔符进行内容的切割，作为分隔符的字符串会"损失"掉，切割后的数据将存放在一个列表中，需要注意如果被切割的字符串是在字符的边上，那会出现" "这样的空字符串

name = 'hello,world,byebye'
name2 = name.split(',')
print (name2)  #输出结果[hello','world','byebye']

name = 'hello|world|byebye'
name2 = name.split(sep='|')    #指定分隔符
print (name2)  #输出结果[hello','world','byebye']

name = 'hello|world|byebye'
name2 = name.split(sep='|',maxsplit=1)  #指定了分割次数，超出次数的剩余部分作为一个整体
print (name2)  #输出结果['hello', 'world|byebye']

replace()：字符串替换

name = 'www.linuxe.com'
name2 = name.replace('com','cn')
print (name2)  #输出www.linuxe.cn

message = 'hello,world'
new_message = message.replace('l','L',1)  #第三个参数代表替换操作的次数
print (new_message)  #输出heLlo,world

七、字符串常用方法综合示例

1、判断用户上传的文件名以及文件长度，必须是.jpg或.gif后缀且前缀大于5才可上传

upload_file = input("请输入上传文件的名字，需要是.jpg或.gif后缀：")
#判断后缀
if upload_file.endswith(".jpg") or upload_file.endswith(".gif") :
    # 判断前缀
    file_name_index = upload_file.find('.')
    file_name = upload_file[:file_name_index]
    if len(file_name)<5:
        print("文件名长度少于5位")
    else:
        print(f"你上传的文件是{upload_file}")
else:
    print("上传文件格式错误")

2、生成6位随机字符串

import random
ran_code = ''
ran_code_ori = "zxcvbnmasdfghjklqwertyuiop123456789"
for i in range(6):
    index = random.randint(0,len(ran_code_ori)-1)  #len是取的整个长度，而索引下标是从0开始，所以这里正确的索引下表应该减1
    ran_code += ran_code_ori[index]
print(f"验证码如下：{ran_code}")