Python基本数据结构——字符串（String）

一、引言

字符串是Python中最常用的数据类型之一，它是字符的有序序列。字符串可以用于存储和处理文本数据，如名称、地址、描述等。理解字符串的基本操作和方法将帮助你在编程中更有效地处理文本数据。

本文主要介绍字符串的基本操作及特性。

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二、基本操作

01创建字符串

在Python中，可以使用单引号（'）、双引号（"）或三引号（''' 或 """）来创建字符串。

# 使用单引号创建字符串
string1 = 'Hello, World!'

# 使用双引号创建字符串
string2 = "Python is awesome!"

# 使用三引号创建多行字符串
string3 = '''This is a 
multi-line string.'''

运行结果如下：

02字符串的访问与切片

字符串是一个字符的序列，可以通过索引访问特定字符。索引从0开始，也可以使用负数索引从末尾访问字符。

my_string = "Python"

# 访问第一个字符
first_char = my_string[0]  # 'P'

# 访问最后一个字符
last_char = my_string[-1]  # 'n'

# 字符串切片
substring = my_string[1:4]  # 'yth'

在上述例子中，first_char获取的是字符串的第一个字符，last_char获取的是最后一个字符，而substring则是从索引1到3的字符（不包括索引4）。

运行结果如下：

03字符串的拼接

可以使用加号（+）运算符将多个字符串拼接在一起。

string_a = "Hello"
string_b = "World"
combined_string = string_a + " " + string_b  # 'Hello World'

在这个例子中，我们将string_a和string_b用空格连接在一起，形成了新的字符串combined_string。

运行结果如下：

04字符串的重复

可以使用乘号（*）运算符对字符串进行重复。

repeated_string = "Python! " * 3  # 'Python! Python! Python! '

在这个例子中，字符串"Python! "被重复了3次，从而形成了新的字符串。

运行结果如下：

三、字符串特性

01字符串的方法

Python提供了许多内置方法来操作字符串。以下是一些常用的方法：

strip()：去除字符串两端的空白字符。

upper()：将字符串转换为大写。

lower()：将字符串转换为小写。

replace(old, new)：将字符串中的old子串替换为new子串。

split(separator)：根据指定分隔符分割字符串，返回一个列表。

示例如下：

my_string = "  Hello, Python!  "

# 去除字符串两端的空白
stripped_string = my_string.strip()  # 'Hello, Python!'

# 转换为大写
upper_string = my_string.upper()  # '  HELLO, PYTHON!  '

# 转换为小写
lower_string = my_string.lower()  # '  hello, python!  '

# 替换字符串中的某个子串
replaced_string = my_string.replace("Python", "World")  # '  Hello, World!  '

# 字符串分割
split_strings = my_string.split(",")  # ['  Hello', ' Python!  ']

运行结果如下：

02字符串格式化

字符串可以通过格式化操作来插入变量，Python提供了几种格式化字符串的方法。

name = "Alice"
age = 30

# 使用f-string（Python 3.6+）
formatted_string = f"My name is {name} and I am {age} years old."  # 'My name is Alice and I am 30 years old.'

# 使用str.format()方法
formatted_string2 = "My name is {} and I am {} years old.".format(name, age)  # 'My name is Alice and I am 30 years old.'

在这个例子中，使用了f-string和str.format()方法来插入变量name和age到字符串中。

运行结果如下：

03不可变性

在Python中，字符串是不可变的。这意味着一旦创建，就不能修改字符串的内容，而是会返回一个新的字符串。

original_string = "Hello"
new_string = original_string.replace("H", "J")  # 'Jello'

print(original_string)  # 'Hello'
print(new_string)       # 'Jello'

在这个例子中，original_string保持不变，而new_string是一个新创建的字符串。

运行结果如下：