字符串处理在线视频

各位同学大家好，欢迎回到Python交互式程序设计课程中

今天我们将要学习一种非常重要的数据类型字符串

实际上，在前面的编程过程中，同学们已经多次使用过字符串类型的数据

那么，Python给我们提供了非常强大的字符串处理的能力

今天，我们就要深入进行研究和学习

好，下面开始今天的内容

我们先来举一个字符串应用的例子

百度可能是中国人最常用的搜索引擎

大多数同学可能已经用过，那么在百度搜索时

我们需要在它的编辑框中输入我们感兴趣问题的关键字

然后点击按钮，它就会反馈出一个搜索结果

细心的同学可能已经发现，在搜索结果的这个区域当中

很多内容是以红色显示的

那么以红色显示的字符串，实际上就是跟你输入的字符串某种程度的匹配

这个字符串的匹配，也是我们常见的操作之一

我这举得例子呢，是说明，字符串实际上是我们在计算机程序使用、编写过程中

最常见的一种数据类型，在Python中，字符串是一个字符序列

我们用单引号或者双引号，作为定界符

在这里我举了两个例子，大家看一下，"新疆农业大学欢迎你！"

第一个例子呢，我是用单引号作为定界符

第二个例子，"新疆农业大学欢迎你"使用双引号作为定界符

这两个例子在Python中都是合法的，需要注意的是

在幻灯片上，大家看到的单引号和双引号

是中文输入法底下的这样一个标点符号

在我们的实际的开发过程中，记住一定要使用英文的标点符号

第二，在引号嵌套使用时，需要注意一个很重要的问题

我在这呢也举了两个例子，大家看一下，"'I'm a student."

这个I和m之间用一个撇号，这表示的是，m、am的一个缩写形式

那么，如果你在字符串的本身内部含有单引号

那么，作为整个字符串的定界符，就不能使用单引号了

必须有所区分，否则会产生混乱

比如说，第一个例子，如果你的定界符依然采用单引号

而你的字符串内部本身又包含一个单引号

那于是，系统在扫描这句话的时候，它会发现

这个单引号跟第二个单引号匹配，这是一个字符串

而后面这就是一个错误的语法形式

所以我们必须采用第二种方式，如果在我们的字符串内部本身含有引号

那我们就需要用另外一种引号作为定界符，以示区分

第二种形式是合法的

关于字符串的处理呢，有两大类型

第一种呢是字符串的基本操作

第二种呢是关于字符串的一些方法和函数

我们先来介绍第一类，字符串的基本操作

在基本操作这个范围内呢，我们常见的又有五类，我们来看一下

第一个，字符串的连接操作，这是一个非常常见的操作

同学们看，定义了一个变量叫s

这个s呢是一个字符串类型，它是由三个字符串连接构成的

大家看，'新疆'加'农业'加'大学'

这里的加号显然不是我们算数运算符当中的加号

算数运算符中的加号指的是求和，比如说1+2=3

而操作符'+',前后如果是字符串的话

它实际上变成了另外一种含义，是字符串连接

所以这个s呢返回的'新疆农业大学'这样的一个字符串

下面，获取单个字符，这个的含义是在字符串当中获取其中的一个字符

比如说，我现在想获取第一个字符，我用s中括号0

这个0呢表示你要获取的字符的位置

在字符串当中，我们的编号是从零开始

所以大家看一下这个结果是，返回的是'新疆'的'新'

这个print把它输出了，那么'新'位置是0

'疆'自然是1了，记住起始位置是零

这个的含义就是s的第一个位置上的字符，是'新'

好，我们获取最末端的这个字符或者说最右端的字符呢

通常可以用一个非常简单的方法

s中括号-1，它表示的是从右端起的第一个字符

我们来看一下，结果返回的是'学'

当然有些同学可能会问，我如果从左侧开始数起

那'学'应该是几呢，大家可以数一下零、一、二、三、四、五

如果你这改成s中括号5，返回的结果也是'学'

第三个操作呢，是获取字符串的长度

这是一个非常常见的操作，请同学们一定要注意

在获取字符串长度的时候，我们用到了一个函数，叫len

这个是英文单词length的缩写

len，它表示的字符串长度，那这儿字符串的长度等于多少呢

我们来看一下，它的结果是6，len作为一个函数呢？

把s这个字符串变量作为参数传给它，它会返回s的长度是6

第四个操作呢叫字符串的包含检测

比如说我想检测这个s里面时候含有'新疆'两个字

或者含有'新疆'这个子字符串，我们可以这样去操作

print'新疆'这个子字符串，in，in是单词在里面的意思，in s

新疆这个子字符串在s里面吗，返回的结果是一个布尔值

True表示新疆包含在s里面

如果返回False，就表示'新疆'没有包含在s里面

第五个操作呢是字符串切片

这是一个非常有用的操作，同学们要留意一下

看一下，s[0:2]，它表示的是s这个字符串中从0开始截取长度为2的这样一个切片

所以返回的是'新疆'，大家想一下，其实位置是0，那自然是'新'了

长度为2，或者说是终止位置是2

那么0、1、2，不包含2，于是取得是'新疆'

不包括右边的边界，嗯，不包括

好，我们再来看一下第二种情况，print s 中括号，第一个参数忽略，冒号，2

它表示的默认的是从0开始，所以它依然返回的也是'新疆'

那么第三种情况呢，是忽略第二个参数，s[2:]

那么这个时候呢，起始位置是2，默认的终止位置是，整个字符串的结尾

所以呢，从2开始，一直取到字符串的结尾，大家看一下是多少呢？

0、1、2，起始位置是'农'，一直取到字符串的结尾，就是'农业大学'四个字

这些操作都是我们在字符串处理当中，最基本的操作，同学们需要熟练掌握

下面呢，我们来看一下常用的字符串的方法和函数

这些函数呢，同学们猛的看上去觉得很多、很困难

实际上在使用的过程当中，都非常容易

即便同学有些具体的细节记不住了

我们在教材上，在网站上，都有很好的一个帮助支持

在我们的教材上，第三部分的参考资料部分，有详细的描述和示意

在这，我先在这给大家详细的逐一介绍一下

后面，会在具体的Pycharm开发环境当中，给大家做一演示

首先我们来看第一个函数，a_str表示String变量

当然，我这只是写了一个示例，同学们可以起s或者x都可以

点表示字符串类型的一个函数

capitalize是指返回首字母大写，其余字母小写的字符串拷贝

什么意思呢，就是把这个字符串的首字母置成大写，剩余的字母是小写

它做了这样的一个转换

第二个函数叫做upper()，这个upper是把所有的字母都改为大写

并且返回这样的一个字符串

比如说我输入一个abcd.upper()，它会把这个abcd全部改为大写

那么，与之相对应的是lower(),它把所有的字母都改为小写，转化为小写形式

第四个replace，这个非常重要，replace作为英语单词的意思是替换的意思

那么，这个函数有两个参数，一个是old，一个是new

它的含义是把a_str这个字符串当中的old的这部分替换为new

我在说一遍，把a_str中，子字符串old替换为new

也就是说，如果a_str这个字符串中包换old，那我全部把它替换为new

就类似于我们在文本编辑器里面的查找替换，是一样的意思

第五个函数是find,顾名思义查找

它返回a_str这个字符串从左端开始查找sub这个子字符串，返回它的位置

与之对应的是rfind，顾名思义是从右侧查找

从右侧查找子字符串sub

下面一个函数叫split，split从字面的意思是切分的意思

我们来看一下，以sep为分隔符切分字符串，并存储在列表中

这是什么意思呢，这里的参数sep表示的是分割符

可能，你可以设置为逗号，或空格，或者是斜杠

那么在a_str这个字符串当中，如果存在这样的分隔符

它会自动以这个分隔符为界限，把字符串切分开

并且存储在一个列表当中

下面一个，join函数是组合，刚好跟这个split是一个逆操作

它会把这个列表中的元素组合成全新的字符串

这个函数非常重要，我们在Pycharm中，会详细的介绍

最后一个函数式isdigit，大家可以看到

它的这个函数式一个is digit，它是判断函数，

它来判断这个字符串是否是数字，比如我们写一个123字符串

用isdigit就可以来判断它是否是纯数字的字符串

这些函数呢，我们听上去是非常复杂

但实际使用过程当中同学们可以得到很方便的一些知识

使用起来非常容易

下面关于字符串的处理，有几个重点问题需要强调一下

也是我们同学在初学的时候容易犯的错误

在这，我先举几个例子

一、不能通过中括号这样的操作直接修改字符串

比如说，大家看

在左侧这个框里面，我定义一个字符串'我喜欢Python！'

并且，把它赋给一个字符串变量s，输出

我直接使用s[0],也就是'我'这个位置，直接赋值为'你'

变成'你喜欢Python！'，然后输出

会报这样的一个错误，'str'这个对象是不支持这样的一种形式的赋值

也就是说不能通过中括号这样一种形式直接修改字符串的内容

那么右边这种形式呢，我们来看一下是否可以

依然，s这个变量是'我喜欢Python！'

输出，这是没有问题的

那么，我重新定义了一个字符串变量叫s1

这个s1是由'你'这个字符串连接上s[1:],这个是一个字符串的切片操作

同学们应该还有印象，它表示s这个字符串从第一个位置

从编号为1的这样一个位置，一直切到整个字符串的末尾

大家可以看到，'我'的位置对应的是0，喜欢的'喜'字对应的是1

是从'喜'字开始切，所以呢，切出来的是'喜欢Python！'这样的一个字符串

那把'你'和这样的一个字符串连接起来输出，输出的就是'你喜欢Python！'

我们会在Pycharm中给大家做演示，这是第一个需要注意的

第二个需要处理的是字符串其实是可以比较的

一提到比较，咱们直观的认为数字是可以比较的

比如说，我们经常说5大于0,3小于7

那么字符串其实也是可以比较的

我在这举了四个例子，大家可以看一下

首先，我们来比较一下，'abc'跟'abc'这两个字符串是否相等

注意，是双等号，是否相等，返回的结果是True，是相等的

第二，'abc'是否小于'bcd'，返回的结果也是True

它是按照字母顺序进行比较的，实际上是字母的编码进行比较的

第三个，小写的'abc'这个字符串是否等于'Abc'

答案是否定的，False，不相等，显然，看上去也不相等

并且这个小写的'a'和'A'，在它的编码上不等的

第四个例子，大写的'Abc'是否大于小写的'abc'

答案是False，这个也是按照它的编码规则来比较的

同学们知道字符串是可以比较的，但实际使用过程中

我们最常用的字符串比较的运算的，就是这样的'=='，双等于

这个符号，是最常用的字符串的比较操作

其它的大于、小于这些操作，实际上是很少用到的

下面呢，我们会在Pycharm中，给大家对字符串的这些函数和基本操作进行演示

打开Pycharm，我把主要的字符串的操作和字符串常用方法的主要代码

已经保存在test.py文件里，那么，我先我们来逐一看一下

首先，我们来学习字符串的连接操作

连接操作是字符串操作里面最常用的一种,使用起来非常容易

看一下，我们定义一个变量s，这个s是一个字符串变量

它是由三个字符串连接形成的

大家看，'新疆'是一个字符串，'农业一个字符串'，'大学'一个字符串

然后我们通过加运算，把三个字符串连接在一起

在这里，我要强调一下，'+'原本在算数运算符当中，它是指的求和运算

比如说1+2=3，在这里，是字符串连接，同学们要注意一下

下面我们来看，在一个字符串当中，如何获取其中的一个，单个字符

那么我们需要注意的是在一个字符串中，第一个字符它的位置是零

第二个字符位置是一，换句话说，字符串的单个字符的编号是从零开始

那么，我们用s[0],这个0表示位置

那么这个方式呢就可以提取s这个字符串的第一个字符

显然是新疆的'新'，那么s[5]，我们来数一下位置5这个字符是多少

0、1、2、3、4、5是'学'，那么比较特殊的呢就是我们在课间中提到的-1

-1是指的是从右侧开始取，从末端开始取得第一个是'学'字

那么，下面一个是获取字符串长度

获取字符串长度呢，我们要使用到len这个函数

我们来看一下使用起来非常容易，用len这个函数

参数是s字符串，也就是说把字符串参数传给字符串len这个函数

它会返回s的长度

第四个操作是字符串包含检测，最常用的就是子字符串in一个字符串

它的含义是判断这个子字符串是否在这个字符串里面，所以用in这个关键字

第五个操作是字符串切片操作

这个切片操作的含义是取字符串的一个局部

我们来看一下，第一种方式呢是s[0:2],这里的0表示起始位置，2表示终止位置

但是注意不包括终止位置这个字符，0到2，我们来看一下

0是新疆的'新'，1是'疆'，那么2是'农'，不包括2，那就是'新疆'

所以呢这一句话，输出的应该是'新疆'这个字符串

第二句话，print(s[:2]),第一个参数省略，默认从0开始

所以呢这句话它的实际功能跟上面这句话是一样的

当第一个参数省略，默认是0

那么第三个是省略了第二个参数，也就是省略了结尾的位置

那么它会一直截取到整个字符串的末尾

我们下面演示一下，下面的这些示例我先注释掉

只演示上面的基本的操作，大家对比的看一下

首先s是'新疆'、'农业'、'大学'，三个字符串连接而成的

我们把s输出，得到的结果是'新疆农业大学'

获取单个字符，s[0]对应的是'新'

s[5]对应的是'学'，s[-1]的位置对应的是'学'

也就是从右侧开始取第一个

字符串长度，返回的值是'新疆农业大学'一共有6个字符

然后判断'新疆'in s，'新疆'这个字符串在s里面吗？

返回的答案是True，是的，在，在里面

下面呢，字符串切片

大家看一下，从0开始取，一直取到2，不包括2，那就是0、1两个位置

返回的是'新疆'，那么，第二个语句与第一个语句实际上是相同功能的

返回的也是'新疆'，第一个参数默认是0

那么第三句从2开始取，一直取到结尾，2是多少呢？

'新疆农'，也就是从'农'这个位置为2的字符开始一直截取到末尾

就是'农业大学'

这些操作是字符串的最基本的操作，大家一定要熟练掌握

下面我们演示字符串的常用方法，基本操作部分注释以下

我们先来演示这一部分

首先呢，我定义了一个字符串变量叫str

这个str是五个颜色的字符串，中间用逗号分隔，但它是一个完整的字符串

分别是白色、蓝色、红色、黑色、和'GREEN'绿色

那么其中'GREEN'我是全大写

我们来看一下，这3条语句会发生什么事情

我们首先来运行一下，大家看一下

capitalize我在课件里面介绍过，它实际上是把字符串的首字母大写

其余的字母全部改为小写，所以返回的是这样一个结果，大家看一下

'White'，w大写，对应原来的字符w是小写，现在变成了大写

那么剩余的字符包括'GREEN'，全部变为小写

这是capitalize的功能，那么upper的功能呢

是把所有的字母全部变成大写，大家看一下

所有字母全部变为大写，lower是把所有的字母全部变为小写

那么，这三个函数或者方法，我把它放在一起，实际上，它们的功能是类似的

来调整我们字符串里面字母的大小写问题

下面我们来演示第二组

这一部分的方法是非常常用的

主要包括replace替换、find查找、rfind,rfind是指从右端查找，从尾部开始查找

r是right的意思，就是右边的意思

那么这几个函数使用起来，我们来看一下

首先来看replace，把下面3个注释以下

replace的意思是替换，它一共有三个参数，这3个参数是什么意思呢？

我们来分别介绍一下，这个b是我要查找的目标

这个大写的B是我要替换的结果

这个'1'，当然也可以是2、3、n，是替换的次数，如果不写，就全部替换

如果写了，就替换为指定的次数，我们来看一下

首先，我把第3个参数省略，然后直接运行，大家看一下效果

大家看，那么这句话的意思就是把str这个字符串里面的所有小写b替换为大写的B

大家看一下，小写的b有几个啊？

一个blue的第一个字母，然后black的第一个字母，这两个替换为大写，没有问题

那么，如果我把第3个参数加上，1，再运行一下

我们会发现blue的小写b替换为大写的B，而black的小写的b，没有替换

也就是说，这个1是替换的次数，当然，你要写成2

它就会全部替换，因为它一共就只有两个小写的b，这是replace

我们注释一下，下面我们来看find，find是查找

最简单的使用是给它一个参数，它就会在字符串中查找这个子字符串

那么返回它的位置，如果查找不到，那么返回的是-1

同学们看一下，我在这里面，str里面查找'red'这个颜色

那么它的位置是多少呢？

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11应该返回11

我们来看一下是不是这样，返回的是11

那么print(str.find('e',5,10)),我给了三个参数，这个是什么意思呢？

大家看一下，'e'仍然是你要查找的那么目标，我要查找哪个字符串啊？e

当然我只给了一个字母，5是你要查找的起始位置，10是你要查找的终止位置

也就是在5到10这个区间内，在这个范围内，去查找这个'e'

我们首先把这两个参数省略，直接运行

看一下结果，是4，返回的是4，为什么是4呢？我们数一数

0、1、2、3、4，它返回的是4，也就是说find查找到'e'以后

它会在'e'的第一个位置返回结果，而后面的它不会继续查找

当然这还有一个，那么这个'e'呢返回的是4，没有问题

但是，我现在如果把'5'和'10'，起始位置和终止位置设定一下

我们来看一下，返回的结果是多少，是'9'，怎么得到的呢？

这个5表示你查找的起始位置，我们看在哪？

0、1、2、3、4、5，也就意味着你查找的时候是从这个逗号开始，往后查找

5、6、7、8、9，这个'e'返回的是9，到10终止

所以返回的结果是'9'，不会往后继续查找了，这就是find的三个参数

rfind我在这不想多说了，因为rfind本身和find是对应关系

只是查找方向不同，我们来看一下，我们用rfind查找'e'

它返回的结果是'12'，怎么得到的呢，我们从右边查找到'e'

找到这，'e'在这，那这个'e'它的顺序序号是多少呢？

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12

所以，rfind只是查找的方向发生了变化，其余的是一样的

这是关于查找的方法

下面，我们介绍两个非常重要的方法，我们来看一下

一个叫split，一个叫join，这两个可以说是互为逆操作

split是把一个字符串按照指定的分隔符进行切分

保存在列表当中，列表的概念，同学们可能暂时还没有用到

后面我们会详细介绍，在这我们可以做一个简单的演示

那么join正好相反，它把列表当中的字符组合成一个完整的字符串

我们来演示一下，首先我们来看一下这个，这句话

str还是指的刚才的5种颜色，我们来看一下

然后split切分，我要对这个字符串进行切分，切分的标志是逗号

也就是说，我以逗号为分隔符，把这个字符串切分开

并且把切分的结果存在ls里面，list里面

我们来看一下，先把这两句注释一下，我们来看一下结果

运行，大家看，我们把这5个颜色组成的完整的字符串切分成了一个元素，两个元素

三个元素、四个元素、五个元素，用中括号括起来

这个东西叫列表，列表的概念我们后续会讲到

在这我们只要知道，我们按照指定的分隔符

把这个字符串进行了切分，结果存在了list当中

这一点非常重要，也很常用的函数

下面，我们来看它的逆操作，join，我们来运行一下

这两句话刚才已经介绍过了，它把这个字符串按照逗号作为分隔符进行切分

并把结果保存在list中，所以你会看到这样一个结果

那么下面这个我们来分析一下，它把list这个列表里面的元素join起来

组合起来，以什么为分隔符在组合呢？

它以这个'/'进行组合，那组合起来的结果，显示出来就是这样

'white'/'blue'/'red'/'black'/'GREEN'

那么有些同学说，老师，我不想要分隔符可以吗？

当然可以，最简单的方法是直接用空字符串作为分隔符

大家看一下运行结果，OK，整个把这个连起来了

这个在很多的字符串程序里面，我们编关于字符串处理的程序，都非常有用

那么这是关于split和join，这两个方法的使用

下面我们再来介绍一个常用的方法，叫isdigit

isdigit是判断字符串里面是否是纯数字的，如果是，返回True，如果不是返回False

这个函数也非常有用，因为我们有的时候存在一个类型转换的问题

由它先来判断，是否能进行合理的转换，我们来看一下

首先，我们定义了一个字符串变量str_2，这个字符串是'01234'

显然都是数字，我们来输出一下这个字符串是纯数字的吗？

如果是返回True，如果不是返回False

那么这个时候运行一下，大家请看，这个时候显示的是True

也就是意味着这个字符串里面确实包含的都是纯数字，所以返回的是True

那么，可以进行进一步的应用和扩展，大家想一想，看我们这段话能理解吗？

如果str_2这个字符串它是一个数字的

那么，我就可以把这个字符串合理的转化为一个整型，然后给它加一，最后输出

我们想一想，这个'01234'，既然它是一个纯数字的，我们转化为整型

前面这个'0'就没有意义了，就成了1234，然后再加一

就是1235，返回的结果是1235，在这，我想强调一下

纯数字不包括实数的判断，比如说，我们这样写，可以吗？

'1234.5'，比如这样去写，大家看一下，运行一下

返回的是False，意味这，这个字符串里面是纯数字的吗？

返回的False，不是纯数字，也就是说，它不认为这个点是一个数字下的字符

一个数字字符，所以，后续的工作就无法做了

它判断的是False，所以这句好就不会被执行的，所以第二行就没有被打印出来

这节课呢，我们主要介绍了字符串的一些基本操作和字符串的一些常用方法

在这里面，我想强调一下，我们提到了字符串的方法

而且这些方法我们调用的方式是字符串变量在前面

然后加一个点，才是具体的方法，这跟我们函数的调用好像是有些区别的

为什么会有这样的差异呢？

等同学们学了面向对象的程序设计的一些基本理论，你们就清楚了

今天的课就讲到这里