Python之旅：第三章-使用字符串

[kaindy7633]

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• Python之旅：第三章 使用字符串
  • 字符串基本操作
  • 设置字符串格式：精简版
  • 设置字符串格式：完整版
    • 替换字段名
    • 基本转换
    • 宽度、精度和千位分隔符
    • 符号、对齐和用0填充
  • 字符串的方法
    • center
    • find
    • join
    • lower
    • replace
    • split
    • strip
    • translate
    • 判断字符串是否满足特定的条件

Python之旅：第三章 使用字符串

字符串基本操作

前面我们讲过所有的标准序列操作，比如：索引、切片、乘法、成员资格检查、长度、最小值和最大值，都适用于字符串，但字符串是不可变的，所以字符串的元素赋值和切片赋值都是非法的：

>>> website = 'www.pythor.org'
>>> website[-3:] = 'com'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#55>", line 1, in <module>
    website[-3:] = 'com'
TypeError: 'str' object does not support item assignment

设置字符串格式：精简版

Python提供了多种字符串格式设置方法。以前，主要的解决方案是使用字符串格式设置运算符：百分号(%)。在%的左边指定一个字符串(格式字符串),并在右边指定要设置其格式的值。指定要设置其格式的值时，可使用单个值，比如字符串或数字，也可以使用元组或字典，其中最常见的是元组

>>> format = 'Hello, %s. %s enough for ya?'
>>> values = ('world', 'Hot')
>>> format % values # 左边是格式字符串，右边是要设置的值，这里是一个元组
'Hello, world. Hot enough for ya?'

上面的示例代码中，%s称为转换说明符，它指出了要将值插入到什么地方。s意味着将值视为字符串进行格式设置，如果给定的值不是字符串，则会使用str进行转换，比如，如果使用%.3f，则是将给定的浮点数保留其小数点后3位进行输出，若不是浮点数，则会进行类型转换。

上述的方式在现在的版本中依然有效，另一种方案是所谓的模板字符串：

>>> from string import Template
>>> tmpl = Template('Hello, $who! $what enough for ya?')
>>> tmpl.substitute(who="Mars", what="Dusty")
'Hello, Mars! Dusty enough for ya?'

包含等号的参数称为关键字参数，在字符串格式设置中，可将关键字参数视为一种向命名替换字段提供值的方式。

现在，我们应该选择使用字符串方法format来格式化字符串。

>>> "{}, {} and {}".format("first", "second", "third")
'first, second and third'
>>> "{0}, {1} and {2}".format("first", "second", "third")
'first, second and third'

索引是不需要按上面那样顺序排列的：

>>> "{3} {0} {2} {1} {3} {0}".format("be", "not", "or", "to")
'to be or not to be'

>>> from math import pi
>>> "{name} is approximately {value:.2f}".format(value=pi, name="PI")
'PI is approximately 3.14'

关键字参数的排列顺序无关紧要。

在Python3.6中，如果变量与替换字段同名，还可以使用一种简写，在这种情况下，使用f字符串(在字符串前面加上f)

>>> from math import e
>>> f"Euler's constant is roughly {e}"
"Euler's constant is roughly 2.718281828459045"

设置字符串格式：完整版

格式字符串的基本思想就是调用方法format，并提供要设置其格式的值。

在格式字符串中，最关键的是替换字段，替换字段由如下部分组成：

• 字段名： 索引或标识符，指出要设置那个值的格式并使用结果来替换该字段
• 转换标志： 跟在叹号后面的单个字符，当前支持的字符包括r(表示repr)、s(表示str)和a(表示ascii)。
• 格式说明符: 跟在冒号后面的表达式。

替换字段名

通常情况下，我们只需向format提供要设置其格式的未命名参数，并在格式字符串中使用未命名字段。此时，将按顺序将字段和参数配对。你还可以给参数指定名称，这种参数将被用于相应的替换字段中，并且可以混用这两种方法：

>>> "{foo} {} {bar} {}".format(1, 2, bar=4, foo=3)
'3 1 4 2'

还可以通过索引来指定要在那个字段中使用相应的未命名参数，这样就可以不按顺序使用未命名参数：

>>> "{foo} {1} {bar} {0}".format(1, 2, bar=4, foo=3)
'3 2 4 1'

基本转换

指定了要在字段中包含的值后，就可以添加有关如何设置其格式的指令了。

>>> print("{pi!s} {pi!r} {pi!a}".format(pi=" π "))
 π  ' π ' ' \u03c0 '

上述三个标志(s、r和a)指定分别使用str、repr和ascii进行转换。

你还可以指定要转换的值是那种类型，更准确的说，是要将其视为那种类型：

>>> "The number is {num}".format(num=42)
'The number is 42'
>>> "The number is {num:f}".format(num=42)
'The number is 42.000000'
>>> "The number is {num:b}".format(num=42) # 还可以将其视为二进制
'The number is 101010'

下面是字符串格式设置中的类型说明符：

类型	含义
b	将整数表示为二进制数
c	将整数解读为Unicode码点
d	将整数视为十进制数进行处理，这是整数默认使用的说明符
e	使用科学表示法来表示小数(用e来表示指数)
E	与e相同，但使用E来表示指数
f	将小数表示为定点数
F	与f相同，但对于特殊值(nan和inf)，使用大写表示
g	自动在定点表示法和科学表示法之间做出选择。这是默认用于小数的说明符，但在默认情况下至少有1位小数
G	与g相同，但使用大写来表示指数和特殊值
n	与g相同，但插入随区域而异的数字分隔符
o	将整数表示为八进制数
s	保持字符串的格式不变，这是默认用于字符串的说明符
x	将整数表示为十六进制并使用小写字母
X	与x相同，但使用大写字母
%	将数字表示为百分比值

宽度、精度和千位分隔符

设置浮点数的格式时，默认在小数点后面显示6位小数，这种默认设置可能不是你想要的，在这种情况下，你可以根据需要在格式说明中指定宽度和精度。

>>> "{num:10}".format(num=3)
'         3'
>>> "{name:10}".format(name="Bob")
'Bob       '

可以看出，数字和字符串的对齐方式不同。

精度也是使用整数指定的，但需要在它前面加上一个表示小数点的句点。

>>> "PI day is {pi:.2f}".format(pi=pi)
'PI day is 3.14'

当然，也可以同时指定宽度和精度：

>>> "{pi:10.2f}".format(pi=pi)
'      3.14'

可使用逗号来指出你要添加千位分隔符

>>> "One googol is {:,}".format(10**100)
'One googol is 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000'

符号、对齐和用0填充

在指定宽度和精度的数前面，可添加一个标志，这个标志可以是零、加号、减号或空格，其中零表示使用0来填充数字：

>>> '{:010.2f}'.format(pi)
'0000003.14'

要指定左对齐、右对齐或居中对齐，可分别使用<、>和^

>>> print('{0:<10.2f}\n{0:^10.2f}\n{0:>10.2f}'.format(pi))
3.14      
   3.14   
      3.14

可以使用填充字符来扩充对齐说明符，这样将使用指定的字符而不是默认的空格来填充

>>> '{:$^15}'.format(' WIN BIG ')
'$$$ WIN BIG $$$'

字符串的方法

center

方法center通过在字符串的两边添加填充字符(默认为空格),让字符串居中

>>> 'The Middle by Jimmy Eat World'.center(39)
'     The Middle by Jimmy Eat World     '
>>> 'The Middle by Jimmy Eat World'.center(39, '*')
'*****The Middle by Jimmy Eat World*****'

find

方法find在字符串中查找子串，如果找到，返回子串的第一个字符的索引，否则返回-1

>>> 'With a moo-moo here, and a moo-moo there'.find('moo')
7
>>> title = 'Monty Python\'s Flying circus'
>>> title.find('Monty')
0
>>> title.find('Python')
6
>>> title.find('Flying')
15
>>> title.find('Zirquss')
-1

注意：字符串方法find返回的并非布尔值，如果它返回的是0，说明它在索引0的位置找到了指定的子串

你可以指定搜索的起点和终点(它们是可选的)

>>> subject = '$$$ Get rich now!!! $$$'
>>> subject.find('$$$')
0
>>> subject.find('$$$', 1) # 只指定了起点
20
>>> subject.find('!!!')
16
>>> subject.find('!!!', 0, 16) # 指定了查找起点和终点
-1

请注意，起点和终点值(第二个和第三个参数)指定的搜索范围包含起点，但不包含终点，这个切片的规则有点类似。

join

join是一个非常重要的字符串方法，其作用域split相反，用于合并序列的元素

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> sep = '+'
>>> sep.join(seq)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#103>", line 1, in <module>
    sep.join(seq)
TypeError: sequence item 0: expected str instance, int found
>>> seq = ['1', '2', '3', '4', '5']
>>> sep.join(seq)
'1+2+3+4+5'
>>> dirs = '', 'usr', 'bin', 'env'
>>> '/'.join(dirs)
'/usr/bin/env'
>>> print('C:' + '\\'.join(dirs))
C:\usr\bin\env

如上面的例子，所合并序列的元素必须都是字符串。

lower

方法lower范湖字符串的小写版本：

>>> 'Trondheim Hammer Dance'.lower()
'trondheim hammer dance'

replace

方法replace将指定子串替换为另一个字符串，并返回替换后的结果

>>> 'This is a test'.replace('is', 'eez')
'Theez eez a test'

split

split方法的作用与join相反，永不将字符串拆分为序列

>>> '1+2+3+4+5'.split('+')
['1', '2', '3', '4', '5']
>>> '/usr/bin/env'.split('/')
['', 'usr', 'bin', 'env']
>>> 'Using the default'.split()
['Using', 'the', 'default']

注意：如果没有指定分隔符，将默认在单个或多个连续的空白字符(空格、制表符、换行符等)处进行拆分.

strip

方法strip将字符串开头和末尾的空白(但不包含中间的空白)删除，并返回删除后的结果。

>>> '  internal whitespace is kept  '.strip()
'internal whitespace is kept'

你也可以在一个字符串参数中指定要删除那些字符

>>> '*** SPAM * for * everyone!!! ***'.strip(' *!') # 这个方法只删除开头和末尾的指定的字符
'SPAM * for * everyone'

translate

方法translate与replace一样替换字符串的特定部分。但不同的是，translate只能对单个字符进行替换，相对于replace，它的优势在于它可以同时替换多个字符，因此效率比较高。

再使用translate进行替换之前，我们必须创建一个转换表，这个转换表指出了不同Unicode码点之间的转换关系。我们可以使用str调用方法maketrans，这个方法接受两个参数：两个长度相同的字符串：

>>> table = str.maketrans('cs', 'kz')
>>> 'this is an incredible test'.translate(table)
'thiz iz an inkredible tezt'

判断字符串是否满足特定的条件

很多字符串方法都是以is打头，如isspace、isdigit和isupper等，它们判断字符串是否具有特定的性质，如果字符串具备特定的性质，就返回True，否则返回False

本章节完毕

本系列目录：

• Python之旅：第一章 快速上手
• Python之旅：第二章 列表和元组
• Python之旅：第三章 使用字符串
• Python之旅：第四章 当索引行不通时：使用字典
• Python之旅：第五章 条件、循环及其他语句
• Python之旅：第六章 抽象
• Python之旅：第七章 再谈抽象-面向对象编程
• Python之旅：第八章 异常
• Python之旅：第九章 魔法方法、特性和迭代器
• Python之旅：第十章 开箱即用-标准库模块
• Python之旅：第十一章 文件
• Python之旅：第十二章 图形用户界面
• Python之旅：第十三章 数据库支持
• Python之旅：第十四章 网络编程