一、字符串基本操作

字符串（String）是一种Python基本数据类型，是由字符组成的序列，可以使用单引号或双引号将其括起来。字符串是一种不可变的数据类型，意味着一旦创建，就不能直接修改其中的字符。但是，你可以使用各种操作和方法来处理和操作字符串。

1、创建字符串

Python中，使用单引号（'）或双引号（"）来创建字符串，也可以使用三引号（'''）创建多行字符串。

（1）使用单引号:

string1 = 'hello world'

（2）使用双引号：

string2 = "hello world"

（3）使用三引号（用于多行字符串）：

string3 = '''hello 
            world'''

注意：单引号和双引号都可以用于创建普通字符串，但如果字符串本身包含单引号或双引号，则应该使用另一种引号，例如：

string4 = "I'm a string with an apostrophe"
string5 = 'He said, "Hello world!"'

 2、字符串长度

在Python中，要获取一个字符串的长度，可以使用内置函数len()。len()函数返回字符串中字符的数量（包括空格和特殊字符）。

my_string = "Hello, world!"
print(len(my_string))  # 输出 13

3、拼接字符串

在 Python 中，我们可以使用加法操作符 + 来拼接字符串。

str1 = 'Hello'
str2 = 'world'
str3 = str1 + ' ' + str2

print(str3)  # 输出：Hello world

4、字符串的索引和切片操作

Python 中，字符串也是一种序列类型，因此支持序列操作。

（1）使用索引访问字符串中单个元素：

索引指的是使用单个下标访问字符串中的某个字符，其语法为 string[index]，其中 index 表示要访问的字符在字符串中的位置。Python 中的索引从0开始，表示字符串中第一个字符，以此类推。

例如：

string = 'Hello, world!'
print(string[1])  # 输出：e
print(string[7])  # 输出：w

（2）使用切片访问字符串中的字串：

切片指的是提取字符串中的一个子串，其语法为 string[start:end:step]，其中 start 表示起始位置（包含），end 表示结束位置（不包含），step 表示步长，默认值为1。当省略 start 或 end 参数时，分别默认为字符串开头和结尾。当省略 step 参数时，默认为1。 

例如：

string = 'Hello, world!'
print(string[0:5])    # 输出：Hello
print(string[7:])     # 输出：world!
print(string[::2])    # 输出：Hlo ol!

5、格式化字符串

Python 的字符串格式化有三种常见方式：百分号（%）格式化、str.format()方法、f-string表达式。

（1）%占位符

使用百分号（%）作为占位符，最初的版本。

例如：

age = 18
name = 'Tom'
print('My name is %s, and I am %d years old.' % (name, age))

输出：

My name is Tom, and I am 18 years old.

其中 %s 表示字符串类型，%d 表示整数类型，%f 表示浮点型。%d 和 %f 后面可以加上 .n，表示保留 n 位小数。当需要在字符串中表示 % 字符时，需要用两个百分号转义。

（2）str.format()方法

使用 `str.format()` 方法，此方法可以使用花括号 `{}` 作为占位符，python2.6版本引入。

例如：

age = 18
name = 'Tom'
print('My name is {}, and I am {} years old.'.format(name, age))

输出：

My name is Tom, and I am 18 years old.

注意，`{}` 中可以加入数字，表示占位符的顺序。

例如：

print('{1} is {0} years old.'.format(age, name))

输出：

Tom is 18 years old.

 （3）f-string表达式

f-string表达式,可以解析任意类型的数据，运行的时候渲染，性能比%，.format()更好，python3.6版本引入。

例如：

age = 18
name = 'Tom'
print(f'My name is {name}, and I am {age} years old.')

输出：

My name is Tom, and I am 18 years old.

二、字符串的属性方法

Python中可以使用内置函数`dir()`来查看对象具有的属性和方法。这个内置函数会返回一个列表，列表中包含了该对象所拥有的所有属性、方法和特殊方法。

C:\Users\057776>python
Python 3.8.8 (tags/v3.8.8:024d805, Feb 19 2021, 13:18:16) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> dir(str)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isascii', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']
>>>

关于字符串的属性方法详见官网：字符串的方法 — Python 3.8.16 文档 ，下面介绍一些字符串的常见方法。

1、字符串编码和解码

Python中的encode方法和decode方法是用于字符串编码和解码的，具体用法如下：

1. encode方法

encode方法将Unicode字符串编码为另一种编码格式的字符串。它的语法如下：

str.encode(encoding="编码格式", errors="错误处理")

- encoding：要使用的编码格式。默认为"utf-8"。
- errors：错误处理的方案。默认为"strict"，如果存在无法编码的字符则会抛出UnicodeEncodeError异常。

例如：

s = "Hello, Python!"

# 编码为“utf-8”格式
s_utf8 = s.encode(encoding="utf-8")

print(s_utf8) # b'Hello, Python!'

2. decode方法

decode方法将特定编码格式的字符串解码为Unicode字符串。它的语法如下：

bytes.decode(encoding="编码格式", errors="错误处理")

- encoding：要使用的编码格式。必须与编码时使用的格式一致。
- errors：错误处理的方案。默认为"strict"，如果存在无法解码的字符则会抛出UnicodeDecodeError异常。

例如：

s_utf8 = b'Hello, Python!'

# 解码为Unicode字符串，默认使用“utf-8”格式
s1 = s_utf8.decode()

print(s1) # Hello, Python!

2、字符串查找元素

Python 字符串中，字符串查找元素有以下几种方法：

1. `find()` 方法：在字符串中查找给定的子字符串，并返回第一次出现的索引。如果没有找到子字符串，则返回 -1。

string = "hello world"
index = string.find("world")
print(index) # 输出 6

2. `index()` 方法：与 `find()` 方法类似，也是在字符串中查找给定的子字符串，并返回第一次出现的索引。但如果没有找到子字符串，则会引发 `ValueError` 异常。

string = "hello world"
index = string.index("world")
print(index) # 输出 6

3. `rfind()` 方法：与 `find()` 方法类似，但是它从字符串的末尾开始查找子字符串，并返回最后一次出现的索引。如果没有找到子字符串，则返回 -1。

string = "hello world"
index = string.rfind("o")
print(index) # 输出 7

4. `rindex()` 方法：与 `rfind()` 方法类似，也是从字符串的末尾开始查找子字符串，并返回最后一次出现的索引。但如果没有找到子字符串，则会引发 `ValueError` 异常。

string = "hello world"
index = string.rindex("o")
print(index) # 输出 7

3、字符串大小写转换

1. upper()：将字符串中的小写字母转换为大写字母。

s = "hello, world!"
s_upper = s.upper()  # HELLO, WORLD!

2. lower()：将字符串中的大写字母转换为小写字母。

s = "HELLO, WORLD!"
s_lower = s.lower()  # hello, world!

3. capitalize()：将字符串的第一个字符大写，并将其余字符转换为小写。

s = "hello, world!"
s_capitalize = s.capitalize()  # Hello, world!

4. title()：将字符串中每个单词的第一个字符转换为大写，其余字符转换为小写

s = "hello, world!"
s_title = s.title()  # Hello, World!

4、拼接/分割字符串

1.`join()`方法可以将字符串或可迭代对象中的元素连接起来，生成一个新的字符串。其基本语法为：`连接符.join(可迭代对象)`。

例如：

seq = ['www', 'noob', 'com']
url = '.'.join(seq)
print(url)  # 输出www.noob.com

2.`split()`方法是将一个字符串按照指定分隔符进行拆分，生成一个列表。其基本语法为：`字符串.split(分隔符)`。

例如：

url = 'www.noob.com'
lst = url.split('.')
print(lst)  # 输出 ['www', 'noob', 'com']

需要注意的是，括号中的分隔符是可选参数，若不指定分隔符，则默认按照空格分割。

5、删除字符串中特定字符

1.`strip`是Python字符串方法之一，用来从字符串的开头和结尾移除指定字符（默认是空白字符）。比如：

string1 = "   hello world   "
string2 = string1.strip()
print(string1) # '   hello world   '
print(string2) # 'hello world'

可以看到，`strip`方法返回的是一个新字符串，移除了原字符串的开头和结尾的空白字符。

2.`lstrip`和`rstrip`是`strip`方法的变体，lstrip只从左边移除，rstrip只从右边移除。比如：

string1 = "*$*$*$*$*$hello world*$*$*$*$*$"
string2 = string1.lstrip("*$") # 移除左边的 * 和 $
string3 = string1.rstrip("*$") # 移除右边的 * 和 $
print(string1) # '*$*$*$*$*$hello world*$*$*$*$*$'
print(string2) # 'hello world*$*$*$*$*$'
print(string3) # '*$*$*$*$*$hello world'

6、统计字符串中元素出现的次数

Python字符串count方法用于统计一个字符串中某个字符或子字符串出现的次数。

语法格式如下：

str.count(sub, start= 0,end=len(string))

参数说明：
- sub：指定检索的字符串。
- start：可选参数，开始检索的位置，默认为0。
- end：可选参数，结束检索位置，默认为字符串的长度。

方法返回值：

- 该方法返回字串出现的次数。

例如：统计字符串 s 中字母“o”的出现次数。

s = "Hello, how are you?"
count = s.count("o")
print(count)    # 输出：3

7、字符串中元素替换

Python 字符串 replace() 方法可以将指定字符串中的一部分替换成新的字符串，语法如下：

str.replace(old, new[, max])

参数说明：

- old：表示被替换的旧字符串。
- new：表示用来替换旧字符串的新字符串。
- max：可选参数，表示替换次数，即最多替换出现的次数。

示例：

content = "Hello, World!"
new_content = content.replace("World", "Python")
print(new_content)

输出结果为：

Hello, Python!

8、字符串中元素对齐方式

Python中的字符串ljust，rjust和center方法用于返回一个指定长度的字符串，如果原字符串小于指定长度，则在左侧、右侧或两侧填充指定字符，使其达到指定长度。这些方法的语法如下：

- `string.ljust(length, fillchar)`：返回一个指定长度的字符串，原字符串左对齐，右侧用指定字符填充。
- `string.rjust(length, fillchar)`：返回一个指定长度的字符串，原字符串右对齐，左侧用指定字符填充。
- `string.center(length, fillchar)`：返回一个指定长度的字符串，原字符串居中，两侧用指定字符填充。

其中，`length`表示返回字符串的总长度，`fillchar`表示填充字符，默认为空格。这些方法不会改变原字符串，而是返回一个新的字符串。

下面是一些使用示例：

>>> s = 'hello'
>>> s.ljust(10, '*')
'hello*****'
>>> s.rjust(10, '-')
'-----hello'
>>> s.center(10, '=')
'==hello==='

需要注意的是，当指定长度小于等于字符串长度时，不会进行填充和居中操作，直接返回原字符串。

9、检查字符串以特定字符开头/结尾

1.`startswith` 方法用于检查字符串是否以给定的子字符串开头。它的基本语法是：

str.startswith(sub, start=0, end=len(string))

其中：
- `str`：要检查的字符串。
- `sub`：要检查的子字符串。
- `start`：起始位置，默认为 `0`。
- `end`：结束位置，默认为字符串的长度。

示例：

str = "hello world"
print(str.startswith("hello"))  # True
print(str.startswith("world"))  # False

2.`endswith` 方法用于检查字符串是否以给定的子字符串结尾。它的基本语法是：

str.endswith(suffix, start=0, end=len(string))

其中：
- `str`：要检查的字符串。
- `suffix`：要检查的后缀子字符串。
- `start`：起始位置，默认为 `0`。
- `end`：结束位置，默认为字符串的长度。

示例：

str = "hello world"
print(str.endswith("world"))  # True
print(str.endswith("hello"))  # False

10、检查字符串中元素大小写

1.`isupper()`方法用于检查字符串中的所有字母是否为大写字母，如果是则返回`True`，否则返回`False`。

str1 = "HELLO WORLD"
print(str1.isupper())  # True

str2 = "Hello World"
print(str2.isupper())  # False

2.`islower()`方法用于检查字符串中的所有字母是否为小写字母，如果是则返回`True`，否则返回`False`。

str1 = "hello world"
print(str1.islower())  # True

str2 = "Hello World"
print(str2.islower())  # False

需要注意的是，这两个方法只会判断字符串中的字母是否全为大写或小写，如果字符串中有其他字符，比如数字或标点符号等，则不会影响结果。

11、检查字符串中元素是字母/数字

1.- isalpha()：如果所有字符都是字母，则返回True，否则返回False。

示例代码：

  string1 = 'Hello'
  string2 = 'Hello123'
  print(string1.isalpha())  # True
  print(string2.isalpha())  # False
  

2.- isdigit()：如果所有字符都是数字，则返回True，否则返回False。

示例代码：

  string1 = '123'
  string2 = '12.3'
  print(string1.isdigit())  # True
  print(string2.isdigit())  # False
  

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reference：

字符串 — Python 3.8.16 文档

文本序列类型 --- str — Python 3.8.16 文档