str 字符串数据类型

简介

• str字符串数据类型相关学习笔记

python3 str字符串类型 详解

在 Python 中，str 类型表示字符串，它是一个 不可变的序列，由零个或多个字符组成。字符串是 Python 中常用的数据类型之一，广泛应用于处理文本数据。

1. 创建字符串

Python 中可以通过几种方式创建字符串：

# 单引号
string1 = 'Hello, world!'

# 双引号
string2 = "Hello, Python!"

# 三引号（三单引号或三双引号）用于多行字符串
string3 = '''This is a 
multi-line string.'''

# 使用 `str()` 函数转换其他类型为字符串
num = 123
string4 = str(num)  # '123'

# 转义字符
string5 = "Hello\nworld!"  # 包含换行符

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2. 访问字符串中的字符

由于字符串是序列类型，可以通过索引访问字符，索引从 0 开始。负数索引表示从右边开始计数。

string = "Hello"

# 正向索引
print(string[0])  # 输出 'H'
print(string[1])  # 输出 'e'

# 负向索引
print(string[-1])  # 输出 'o'
print(string[-2])  # 输出 'l'

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3. 切片操作

你可以使用切片来提取字符串的一部分。

string = "Hello, Python!"

# 切片：string[start:end:step]
print(string[0:5])   # 输出 'Hello'
print(string[7:13])  # 输出 'Python'
print(string[:5])    # 输出 'Hello'
print(string[7:])    # 输出 'Python!'
print(string[::2])   # 输出 'Hoo yhn'

• **start**：切片开始的索引（包含）。
• **end**：切片结束的索引（不包含）。
• **step**：步长，可以为负数。

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4. 字符串的连接与重复

你可以使用 + 来连接字符串，或者使用 * 来重复字符串。

# 字符串连接
string1 = "Hello"
string2 = "World"
result = string1 + " " + string2  # 输出: "Hello World"

# 字符串重复
result2 = "Hello " * 3  # 输出: "Hello Hello Hello "

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5. 字符串常用方法

5.1 len()

返回字符串的长度（字符数）。

string = "Hello"
print(len(string))  # 输出: 5

5.2 upper() 和 lower()

将字符串转换为大写或小写。

string = "Hello"
print(string.upper())  # 输出: "HELLO"
print(string.lower())  # 输出: "hello"

5.3 strip()

移除字符串两端的空白字符（包括换行符、空格等）。

string = "  Hello, World!  "
print(string.strip())  # 输出: "Hello, World!"

5.4 replace()

替换字符串中的指定子字符串。

string = "Hello, World!"
print(string.replace("World", "Python"))  # 输出: "Hello, Python!"

5.5 split()

根据指定分隔符拆分字符串，返回一个列表。

string = "Hello, Python, World!"
print(string.split(", "))  # 输出: ['Hello', 'Python', 'World!']

5.6 join()

将列表中的元素连接为一个字符串，并使用指定分隔符。

words = ["Hello", "Python", "World"]
result = ", ".join(words)  # 输出: "Hello, Python, World"

5.7 find() 和 index()

查找子字符串的索引，find() 返回 -1 如果未找到，而 index() 会抛出 ValueError。

string = "Hello, Python!"
print(string.find("Python"))  # 输出: 7
print(string.index("Python"))  # 输出: 7

5.8 startswith() 和 endswith()

检查字符串是否以指定的前缀或后缀开始或结束。

string = "Hello, Python!"
print(string.startswith("Hello"))  # 输出: True
print(string.endswith("!"))        # 输出: True

5.9 isdigit() 和 isalpha()

判断字符串是否只包含数字或字母。

string1 = "123"
string2 = "abc"

print(string1.isdigit())  # 输出: True
print(string2.isalpha())  # 输出: True

5.10 count()

统计某个子字符串在字符串中出现的次数。

string = "Hello, Hello, Hello!"
print(string.count("Hello"))  # 输出: 3

5.11 casefold()

返回一个标准化的字符串，常用于大小写比较。

string1 = "HELLO"
string2 = "hello"
print(string1.casefold() == string2.casefold())  # 输出: True

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6. 字符串格式化

6.1 f-string (Python 3.6+)

Python 3.6 引入了 f-string，提供了一个简洁的格式化方式：

name = "Python"
version = 3.9
formatted = f"Welcome to {name} {version}!"
print(formatted)  # 输出: Welcome to Python 3.9!

6.2 format()

formatted = "Welcome to {} {}!".format(name, version)
print(formatted)  # 输出: Welcome to Python 3.9!

6.3 % 格式化

这种方法已经不太推荐使用，但仍然可以见到：

formatted = "Welcome to %s %s!" % (name, version)
print(formatted)  # 输出: Welcome to Python 3.9!

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7. 字符串的不可变性

Python 的 str 类型是 不可变的，这意味着一旦字符串创建后，它的内容无法被修改。如果你修改字符串的内容，实际上会创建一个新的字符串对象。

string = "Hello"
# 修改字符串（实际上是创建了一个新的字符串）
string = string + " World!"
print(string)  # 输出: "Hello World!"

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8. 字符串的编码与解码

Python 字符串通常是 Unicode 字符串，但它也可以通过编码和解码与字节数据进行交互。

# 编码
string = "Hello, 世界"
encoded = string.encode("utf-8")
print(encoded)  # 输出: b'Hello, \xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c'

# 解码
decoded = encoded.decode("utf-8")
print(decoded)  # 输出: Hello, 世界

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9. 字符串的应用场景

• 文本处理：如分词、查找、替换等。
• 用户输入与输出：处理用户输入的文本数据。
• 数据格式转换：如 JSON 或 CSV 格式的解析与生成。
• 文件操作：读取和写入文本文件。

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10. 总结

• 字符串类型（str） 在 Python 中非常重要，广泛应用于文本处理。
• 不可变性：字符串一旦创建，不能修改。
• Python 提供了丰富的字符串方法，能够轻松完成查找、替换、切割、格式化等常见任务。
• 编码和解码：Python 字符串默认使用 Unicode 编码，支持多种编码方式。

这些操作和方法使得字符串在 Python 中非常灵活和强大。