Python：字符串操作
1. 定义
在Python中，字符串是一种不可变的有序字符序列，可以使用单引号（'）、双引号（"）、三引号（'''或"""）来定义。
使用单引号：s1 = 'Hello'
使用双引号：s2 = "Python"
使用三引号（常用于多行字符串）：
s3 = '''This is a multi - line string.'''
2. 索引与切片
索引：字符串中的每个字符都有对应的索引，索引从0开始。可以通过索引来访问字符串中的单个字符。
例如，对于字符串s = "Hello"，s[0]表示字符'H'，s[1]表示字符'e'等。
也可以使用负索引从字符串末尾开始访问字符，s[-1]表示字符串的最后一个字符，s[-2]表示倒数第二个字符，以此类推。
在Python中，字符串是不可变对象。当对字符串进行索引操作时，只是获取字符串中的某个字符，并不会影响字符串本身的内容。
切片：可以使用切片操作来获取字符串的子串。切片的语法是 [start:stop:step] ，其中start表示起始索引（包含），stop表示结束索引（不包含），step表示步长。
切片操作返回的是一个新的字符串对象，它是原始字符串的一个副本（子串部分）。这意味着即使对切片结果进行操作（如再次切片、连接等），原始字符串也不会被修改。
例如，对于字符串s = "Python"：
s[1:4]得到yth，即从索引1（包含）到索引4（不包含）的子串。
s[:3]得到Pyt，相当于从索引0开始到索引3（不包含）的子串，如果省略start，则从字符串开头开始切片。
s[2:]得到thon，相当于从索引2开始到字符串末尾的子串，如果省略stop，则切片到字符串末尾。
s[::2]得到Pto，步长为2，表示每隔一个字符取一个字符。
3. 字符串操作
连接：可以使用+运算符来连接两个或多个字符串。
例如：s1 = "Hello"，s2 = "World"，s1 + s2得到HelloWorld。
重复：使用*运算符可以重复一个字符串多次。
例如：s = "Hi"，s * 3得到HiHiHi。
查找：在Python中，可以使用以下几种方法在字符串中查找子串：
(1). 使用in关键字
in关键字用于检查一个字符串是否包含另一个字符串，它返回一个布尔值（True或False）。
s = "Hello, World!"
if "World" in s:
print("包含子串")
else:
print("不包含子串")这种方法简单直接，适用于只需要知道子串是否存在于字符串中的情况，但它不能提供子串的位置信息。
(2). 使用find()方法
find()方法用于查找子串在字符串中的起始索引位置。如果找到子串，则返回子串的第一个字符在原字符串中的索引；如果找不到，则返回 - 1。
s = "Hello, World!"
index = s.find("World")
if index!= - 1:
print(f"子串在索引 {index} 处开始")
else:
print("未找到子串")可以指定查找的起始位置和结束位置（不包含），例如：s.find(substring, start, end)。这在只需要在字符串的特定部分查找子串时很有用。
(3). 使用index()方法
index()方法与find()方法类似，也是用于查找子串的起始索引位置。但是，如果找不到子串，index()方法会引发ValueError异常，而find()方法返回 - 1。
try:
s = "Hello, World!"
index = s.index("Universe")
print(f"子串在索引 {index} 处开始")
except ValueError:
print("未找到子串")(4). 使用rfind()和rindex()方法（从右向左查找）
rfind()方法从字符串的右侧（末尾）开始查找子串，并返回子串最后一次出现的起始索引位置。如果找不到，则返回 - 1。
s = "Hello, World! Hello"
index = s.rfind("Hello")
print(f"子串最后一次出现的索引为 {index}")rindex()方法与rfind()类似，但找不到子串时会引发ValueError异常。
替换：替换字符串中的子串。
(1). 使用replace方法：将字符串中的指定子串替换为另一个子串。
语法：str.replace(old, new[, count])，其中str是原始字符串，old是要被替换的子串，new是用于替换的子串，count（可选）是指定替换的最大次数。
例如，将字符串中的某个单词替换掉：
s = "Hello, World!"
new_s = s.replace("World", "Python")
print(new_s)输出结果为：Hello, Python!
指定替换次数：如果只想替换部分出现的子串，可以使用count参数。例如：
s = "aaabbbccc"
new_s = s.replace("a", "x", 2)
print(new_s)这里只将前两个a替换为x，输出结果为：xxabbbccc
(2). 使用正则表达式（e模块）进行替换（适用于更复杂的替换模式）
简单替换：首先需要导入e模块。如果要替换字符串中的所有数字，可以这样做：
import re s = "abc123def456" new_s = re.sub(r'd+', 'x', s) print(new_s)
这里d+是正则表达式，表示匹配一个或多个数字，e.sub函数将匹配到的子串替换为x，输出结果为：abcxdefx
基于分组的替换：正则表达式中的分组可以在替换时使用。例如，将字符串中的连续重复字母替换为单个字母并加上一个*：
import re s = "aaabbbccc" new_s = re.sub(r'([a - z])+', r'*', s) print(new_s)
在正则表达式([a - z])+中，([a - z])是一个分组，匹配一个字母，表示引用第一个分组匹配到的内容，+表示匹配前面的内容一次或多次。e.sub函数将匹配到的内容替换为分组内容加上*，输出结果为：a*b*c*
4. 字符串格式化
使用%格式化：这是一种较旧的格式化方法。
name = "John" age = 25 s = "My name is %s and I'm %d years old." % (name, age)
使用format()方法：
name = "John"
age = 25
s = "My name is {} and I'm {} years old.".format(name, age)还可以通过索引指定参数的顺序：
s = "My name is {1} and I'm {0} years old.".format(age, name)使用f - strings（格式化字符串字面值）：
在Python 3.6及以上版本可用。例如：
name = "John"
age = 25
s = f"My name is {name} and I'm {age} years old."5. 大小写转换方法
lower()方法：将字符串中的所有大写字母转换为小写字母。例如：
s = "Hello, WORLD!" new_s = s.lower() print(new_s)
输出结果为：hello, world!
upper()方法：与lower()相反，将字符串中的所有小写字母转换为大写字母。例如：
s = "hello, world!" new_s = s.upper() print(new_s)
输出结果为：HELLO, WORLD!
swapcase()方法：交换字符串中的大小写字母，即大写字母变为小写字母，小写字母变为大写字母。例如：
s = "Hello, wORLd!" new_s = s.swapcase() print(new_s)
输出结果为：hELLO, WorlD!
capitalize()方法：将字符串的第一个字符转换为大写字母，其余字符转换为小写字母。例如：
s = "hello, world!" new_s = s.capitalize() print(new_s)
输出结果为：Hello, world!
title()方法：将字符串中每个单词的第一个字符转换为大写字母，其余字符转换为小写字母。例如：
s = "hello, world!" new_s = s.title() print(new_s)
输出结果为：Hello, World!
6. 字符串分割与连接方法
split()方法：根据指定的分隔符将字符串分割成一个列表。如果不指定分隔符，则默认以空格为分隔符。例如：
s = "Hello, World!"
parts = s.split(", ")
print(parts)输出结果为：['Hello', 'World!']
rsplit()方法：与split()类似，但从字符串的末尾开始分割。例如：
s = "Hello, World!"
parts = s.rsplit(", ", 1)
print(parts)输出结果为：['Hello', 'World!']
join()方法：与split()相反，用于将一个字符串列表连接成一个字符串，连接时使用调用该方法的字符串作为分隔符。例如：
parts = ['Hello', 'World!'] s = ", ".join(parts) print(s)
输出结果为：Hello, World!
7. 字符串判断方法
isalnum()方法：如果字符串中的所有字符都是字母或数字，则返回True，否则返回False。例如：
s1 = "abc123" s2 = "abc 123" print(s1.isalnum()) print(s2.isalnum())
输出结果为：True和False
isalpha()方法：如果字符串中的所有字符都是字母，则返回True，否则返回False。例如：
s1 = "abc" s2 = "abc123" print(s1.isalpha()) print(s2.isalpha())
输出结果为：True和False
isdigit()方法：如果字符串中的所有字符都是数字，则返回True，否则返回False。例如：
s1 = "123" s2 = "abc123" print(s1.isdigit()) print(s2.isdigit())
输出结果为：True和False
isspace()方法：如果字符串中的所有字符都是空白字符（空格、制表符、换行符等），则返回True，否则返回False。例如：
s1 = " " s2 = "abc" print(s1.isspace()) print(s2.isspace())
输出结果为：True和False
8. 字符串编码与解码方法（主要用于处理字符编码问题）
encode()方法：将字符串转换为字节序列，根据指定的编码方式进行编码。例如，将字符串编码为UTF - 8格式：
s = "你好，世界！"
byte_s = s.encode('utf - 8')
print(byte_s)输出结果为字节序列：b'你好，世界！'
decode()方法：与encode()相反，将字节序列解码为字符串，需要指定正确的编码方式。例如：
byte_s = b'你好，世界！'
s = byte_s.decode('utf - 8')
print(s)输出结果为：你好，世界！
9. 字符串格式化相关方法（虽然有更现代的格式化方式，但这些方法仍然有用）
format()方法：用于格式化字符串。例如：
name = "John"
age = 25
s = "My name is {} and I'm {} years old.".format(name, age)
print(s)输出结果为：My name is John and I'm 25 years old.
format_map()方法：与format()类似，但接受一个字典作为参数。例如：
d = {'name': 'John', 'age': 25}
s = "My name is {name} and I'm {age} years old.".format_map(d)
print(s)输出结果为：My name is John and I'm 25 years old.
