Python第六章字符串剖析

2023/1/161Python語言編程導(dǎo)論第六章字符串內(nèi)容提要概述通用序列操作字符串格式化字符串方法正則表達式簡介2023/1/162一、概述在Python中，字符串是除數(shù)字外最重要的數(shù)據(jù)類型。字符串無處不在：將字符串輸出到屏幕上；從用戶的鍵盤輸入讀取字符串；文件通常被視為大型字符串；網(wǎng)頁大部分是由文本組成的。字符串是一種聚合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可充分利用索引和切片—用于從字符串中提取子串。而Python正則表達式庫，是一種用來處理字符串的微型語言，但功能強大。2023/1/163二、通用序列操作Python中，字符串、列表和元組都屬于序列。序列有一些通用的操作。包括：索引（indexing）、分片（slicing）、加（adding）、乘（multiplying）、檢查某個元素是否屬于序列的成員（成員資格）、計算序列長度、找出最大元素和最小元素等。2023/1/1641、索引序列中的全部元素都是有編號的—從0起先遞增。這些元素可以通過編號分別訪問。索引有正索引和負索引，可依據(jù)實際狀況選用。字符串就是一個由字符組成的序列，處理字符串時，常常須要訪問其中的各個字符。索引0指向第1個字符。2023/1/165例如：字符串’apple’的正索引和負索引2023/1/166例6-1：字符串索引應(yīng)用2023/1/167執(zhí)行結(jié)果：例6-2：計算給定字符串的編碼總和2023/1/168執(zhí)行結(jié)果：2、分片與運用索引訪問單個元素類似，可以運用分片操作來訪問確定范圍內(nèi)的元素。分片是實際應(yīng)用中常常運用的技術(shù)，被截取的部分稱為“子串”Python3支持的分片格式為：S[i:j:k]表示：索引S對象中的元素，從索引為i直到索引為j-1，每隔k個元素索引一次，第三個限制k為步長，默認為1，也可以運用負數(shù)作為步長，步長-1表示分片將會從右至左進行而不是通常的從左至右，實際效果主是將序列反轉(zhuǎn)。在Python中，還可以運用split()函數(shù)來截取字符串。2023/1/169例6-3：字符串分片2023/1/1610執(zhí)行結(jié)果：例6-4：返回文件名中的擴展名2023/1/1611執(zhí)行結(jié)果：2023/1/16123、序列相加（字符串連接、合并）之前介紹過，運用“+”完成。除此之外，還可以運用join函數(shù)和reduce函數(shù)實現(xiàn)字符串的合并。留意：不同類型的數(shù)據(jù)不能相加。如：4、乘法用數(shù)字x乘以一個序列會生成新的序列，在新的序列中，原來的序列被重復(fù)x次。如：5、成員資格為了檢查一個值是否在序列中，可以運用in運算符。該運算符檢查某個條件是否為真，若為真返回True，否則返回False。例如：2023/1/16136、長度、最小值和最大值len、min和max都是內(nèi)置函數(shù)。len—返回序列中包含的元素個數(shù)。min—返回序列中的最小值。max—返回序列中的最大值。例如：2023/1/1614課堂練習(xí)一：課堂練習(xí)一2023/1/1615三、字符串格式化1、字符串格式化C語言運用函數(shù)printf()格式化輸出結(jié)果，Python也供應(yīng)了類似功能。Python將若干值插入帶有“%”標記的字符串中，從而可以依據(jù)指定格式輸出字符串。語法："%s"%str1"%s%s"%(str1,str2)2023/1/1616例6-5：格式化字符串2023/1/1617執(zhí)行結(jié)果：例6-6：帶精度的格式化2023/1/1618執(zhí)行結(jié)果：Python格式化字符串的替代符及含義：符號描述符號描述%c格式化字符及其ASCII碼%f格式化浮點數(shù)字，可指定小數(shù)點后的精度%s格式化字符串%e用科學(xué)計數(shù)法格式化浮點數(shù)%d格式化整數(shù)%E作用同%e%u格式化無符號整數(shù)%g根據(jù)值的大小決定使用%f或%e%o格式化無符號八進制數(shù)%G作用同%g%x格式化無符號十六進制數(shù)%p用十六進制數(shù)格式化變量的地址%X格式化無符號十六進制數(shù)（大寫）%%若在字符串中輸出“%”，需要使用“%%”2023/1/1619例6-7：符號、對齊和用0填充在字段寬度和精度之間還可以放置一個“標記”，該標記可以是零、加號、減號或空格。零表示數(shù)字將會用0填充。2023/1/1620執(zhí)行結(jié)果：2、字符串的轉(zhuǎn)義字符計算機中存在可見字符與不行見字符?？梢娮址告I盤上的字母、數(shù)字和符號。不行見字符是指換行、回車、制表符等字符。對于不行見字符，Python運用的方法類似于C語言，都是運用“\”作為轉(zhuǎn)義字符。Python還供應(yīng)了函數(shù)strip()、lstrip()、rstrip()去除字符串中的轉(zhuǎn)義字符。2023/1/1621Python常用的轉(zhuǎn)義字符及其含義：符號描述符號描述\\反斜線\v縱向制表符\’單引號\r回車符\”雙引號\f換頁符\a發(fā)出系統(tǒng)響鈴聲\o八進制數(shù)代表的字符\b退格符\x十六進制數(shù)代表的字符\n換行符\000終止符，其后的字符串全部忽略\t橫向制表符2023/1/1622例6-8：轉(zhuǎn)義字符應(yīng)用2023/1/1623執(zhí)行結(jié)果：四、字符串函數(shù)（方法）Python字符串自帶了大量很有用的函數(shù)，要查看這些函數(shù)，可調(diào)用dir并將參數(shù)指定為任何字符串（如：dir('')）。雖無必要精確記居處有函數(shù)功能，但最好有個大致了解，這樣有益于須要時去查詢具體運用。字符串函數(shù)的具體介紹可參閱其文檔字符串或Python在線文檔（s:///3/）。此處介紹常用的字符串函數(shù)。2023/1/16241、測試函數(shù)用于檢測字符串是否為特定格式的函數(shù)，它們組成了一個最大的字符串函數(shù)組。測試函數(shù)都返回True或False，因此也稱為布爾函數(shù)或謂詞。2023/1/1625字符串測試函數(shù)：函數(shù)名何時返回True函數(shù)名何時返回Trues.endswith(t)s以字符串t結(jié)尾s.islower()s只包含小寫字母s.startswith(t)s以字符串t打頭s.isnumeric()s只包含數(shù)字s.isalnum()s只包含字母和數(shù)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只包含表示十進制數(shù)字的字符s.istitle()s是個大小寫符合標題要求的字符串s.isdigit()s只包含數(shù)字字符s.isupper()s只包含大寫字母s.isidentifier()s是合法的標識符tinss包含字符串t2023/1/1626例如：2023/1/16272、字符串的查找函數(shù)函數(shù)名返回值s.find(t)若未找到字符串t，則返回-1；否則返回t在s中的起始位置s.rfind(t)與find相同，但從右往左查找s.index(t)與find相同，但如果在s中找不到t，則引發(fā)ValueError異常s.rindex(t)與index相同，但從右往左查找2023/1/1628說明：函數(shù)index和find之間的差別在于沒有找到指定子串的情形。函數(shù)index引發(fā)異樣ValueError，而函數(shù)find將返回-1。例6-9：查找函數(shù)應(yīng)用2023/1/1629執(zhí)行結(jié)果：3、字符串的替換函數(shù)函數(shù)名返回的字符串s.replace(old,new)將s中的每個old替換為news.expandtabs(n)將s中的每個制表符擴展為空格，空格寬度為n2023/1/1630Python字符串自帶了兩個替換函數(shù)，如下表所示。留意：運用替換函數(shù)可輕松地刪除字符串中的子串。例6-10：字符串替換2023/1/1631執(zhí)行結(jié)果：4、字符串的合并之前介紹過，Python可運用“+”連接不同的字符串。除此之外，還可以運用join函數(shù)（是split方法的逆方法）和reduce函數(shù)實現(xiàn)字符串的合并。2023/1/1632例6-11：運用join函數(shù)連接字符串2023/1/1633執(zhí)行結(jié)果：例6-12：運用reduce函數(shù)連接字符串2023/1/1634執(zhí)行結(jié)果：5、拆分函數(shù)函數(shù)返回的字符串s.partition(t)將s拆分為三個字符串（head、t和tail），其中head為t前面的子串，tail為t后面的子串。返回值為元組s.rpartition(t)與partition相同，但從s的右端開始搜索t。返回值為元組s.split(t)以t為分隔符，將s劃分成一系列子串，并返回一個由這些子串組成的列表s.rsplit(t)與split相同，但從s的右端開始搜索ts.splitlines()返回一個由s中的各行組成的列表2023/1/1635拆分函數(shù)將字符串拆分成多個子串。如下表所示。例6-13：拆分字符串2023/1/1636執(zhí)行結(jié)果：例6-14：運用split()函數(shù)獲得子串2023/1/1637執(zhí)行結(jié)果：6、字符串與日期的轉(zhuǎn)換在實際應(yīng)用中，常常須要將日期類型與字符串類型相互轉(zhuǎn)換。Python供應(yīng)了time模塊處理日期和時間。函數(shù)strftime()可以實現(xiàn)從時間到字符串的轉(zhuǎn)換。字符串到時間的轉(zhuǎn)換要進行兩次轉(zhuǎn)換，須要運用time模塊和datetime類。2023/1/1638strftime()函數(shù)：聲明：strftime(format[,tuple])->string說明：參數(shù)format表示格式化日期的特殊字符。例如：“%Y-%m-%d”相當于“yyyy-MM-dd”.參數(shù)tuple表示須要轉(zhuǎn)換的時間，用元組存儲。元組中的元素分別表示年、月、日、時、分、秒。函數(shù)返回一個表示時間的字符串。2023/1/1639字符串到時間的轉(zhuǎn)換步驟：第一次轉(zhuǎn)換：調(diào)用函數(shù)strptime()將字符串轉(zhuǎn)換為一個元組。其聲明為：strptime(string,format)->struct_time函數(shù)返回一個存放時間的元組。其次次轉(zhuǎn)換：將表示年、月、日的3個變量傳遞給函數(shù)datetime()。datetime類的datetime()函數(shù)格式為：datetime(year,month,day[,hour[,minute[,second[,microsecond[,tzinfo]]]])函數(shù)返回一個date類型的變量。2023/1/1640格式化日期的常用標記：符號描述符號描述%a英文星期的簡寫%M分鐘數(shù)，取值在01～59之間%A英文星期的完整拼寫%j顯示從本年第1天開始到當天的天數(shù)%b英文月份的簡寫%w顯示今天是星期幾，0表示星期天%B英文月份的完整拼寫%W顯示當天屬于本年的第幾周，以星期一作為一周的第一條進行計算%c顯示本地的日期和時間%x本地的當天日期%d日期數(shù)，取值在1～31之間%X本地的當天時間%H小時數(shù)，取值在00～23之間%y年份，取值在00～99之間%I小時數(shù)，取值在01～12之間%Y年份的完整數(shù)字%m月份，取值在01～12之間2023/1/1641例6-15：時間與字符串的相互轉(zhuǎn)換2023/1/1642執(zhí)行結(jié)果：7、變更大小寫函數(shù)函數(shù)名返回的字符串s.capitalize()將s[0]改為大寫，其余小寫s.lower()讓s的所有字母都小寫s.upper()讓s的所有字母都大寫s.swapcase()將小寫字母改為大寫，并將大寫字母改為小寫s.title()讓s的大小寫符合標題的要求2023/1/1643說明：在以上函數(shù)中，Python都創(chuàng)建并返回一個新字符串，Python不會真正修改原字符串。例如：2023/1/16448、設(shè)置格式函數(shù)函數(shù)名返回的字符串s.center(n,ch)包含n個字符的字符串，其中s位于中間，兩邊用字符ch填充s.ljust(n,ch)包含n個字符的字符串，其中s位于左邊，右邊用字符ch填充s.rjust(n,ch)包含n個字符的字符串，其中s位于右邊，左邊邊用字符ch填充s.format(vars)包含用于設(shè)置字符串格式的微型語言，詳見：/3.4/library/string.html#formatspec2023/1/1645例6-16：設(shè)置格式2023/1/1646執(zhí)行結(jié)果：9、剝除函數(shù)函數(shù)名返回的字符串s.strip(ch)從s開頭和末尾刪除所有包含在字符串ch中的字符s.lstrip(ch)從s開頭（左端）刪除所有包含在字符串ch中的字符s.rstrip(ch)從s末尾（右端）刪除所有包含在字符串ch中的字符2023/1/1647剝除函數(shù)用于刪除字符串開頭或末尾多余的字符。如下表所示。默認狀況下，剝除空白字符；假如指定了字符串參數(shù)，則剝除該字符串中的字符。例6-17：字符串剝除2023/1/1648執(zhí)行結(jié)果：例6-18：去除轉(zhuǎn)義字符2023/1/1649執(zhí)行結(jié)果：10、字符串比較Python干脆運用“==”“!=”操作符比較兩個字符串的內(nèi)容。假如比較的兩個變量的類型不相同、比較的內(nèi)容也不相同。若要比較字符串的部分內(nèi)容，可以先截取子串，再運用“==”“!=”操作符進行比較。若要比較字符串的開頭和結(jié)尾部分，更便利的方式是運用startswith()或endswith()函數(shù)。startswith()與endswith()的聲明為：startswith(substring,[start[,end]])endswith(substring,[start[,end]])2023/1/1650例6-19：字符串比較2023/1/1651執(zhí)行結(jié)果：例6-20：比較字符串起先和結(jié)束處2023/1/1652執(zhí)行結(jié)果：課堂練習(xí)二：一、假定給定兩個字符串（它們可能是空串）s1和s2，要將這兩個串合并在一起。要求是：s1串的第一個字符與s2串的第一個字符連在一起，后續(xù)以此類推。若一個串的長度大于另一個串的長度，則保留長串的剩余字符，即連接到新串的末尾即可。例如：若s1=’abcd’、s2=’efghi’，則新串為：’aebfcgdhi’。編寫函數(shù)laceStrings(s1,s2)，完成上述功能。

二、編寫函數(shù)OnlyCharNum(s)，對于給定的字符串只顯示字母和數(shù)字。2023/1/1653五、正則表達式簡介雖然Python字符串供應(yīng)了眾多好用的函數(shù)，但實際處理字符串時，常常須要更強大的工具。鑒于此，Python供應(yīng)了一種用于困難字符串處理的微型語言—正則表達式，但正則表達式并不是Python的一部分。正則表達式是用于處理字符串的強大工具，擁有自己獨特的語法以及一個獨立的處理引擎，效率上可能不如str自帶的方法，但功能特殊強大。事實上，正則表達式是一種簡練描繪一組字符串的方式，可用于高效地執(zhí)行常見的字符串處理任務(wù)，如匹配、替換和分拆字符串。運用正則表達式編寫一些邏輯驗證特殊便利，如：電子郵件及電話號碼的格式驗證。Python供應(yīng)了re模塊實現(xiàn)正則表達式的驗證。2023/1/16541、正則表達式的構(gòu)成正則表達式是包含元字符(metacharacter)的列表。Python支持的正則表達式元字符和語法2023/1/16552、re模塊中一些重要函數(shù)函數(shù)描述compile(pattern[,flags])根據(jù)包含正則表達式的字符串創(chuàng)建模式對象search(pattern,string[,flags])在字符串中查找模式match(pattern,string[,flags])在字符串的開始處匹配模式split(pat