手把手教你學Python：一文看懂字符串基本操作

Python 程序員編程語言鏡音雙子華章科技 2019-06-24

導讀：很多程序員處理文本而不是數字。文本包含字符：字母、數字、標點符號、空格等。字符串是一系列字符。例如，字符串"Hello"是一個包含5個字符的序列。

作者：凱·霍斯特曼（Cay Horstmann），蘭斯·尼塞斯（Rance Necaise）

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01 字符串類型

你在輸出語句的介紹中已經見過字符串了，例如

print("Hello")

字符串可以保存在變量中

greeting = "Hello"

然後就可以在需要的時候像數字值一樣來訪問：

print(greeting)

字符串常量表示一個特定的字符串（例如"Hello"），就像數字常量（例如2）表示一個特定的數字一樣。在Python中，字符串常量由包含在一對單引號或雙引號中的字符序列來指定。

print("This is a string.", 'So is this.')

因為允許使用兩種界定符，Python可以很容易地在字符串中包含撇號或者引號。

message = 'He said "Hello" '

我們使用雙引號來包含字符串，因為這在很多其他編程語言中是一個通用的約定。然而，在交互式Python解釋器環境中總是使用單引號來顯示字符串。

字符串中字符的數量稱作字符串的長度。例如，"Harry"的長度是5。你可以使用Python內置函數len來計算一個字符串的長度：

length = len("World!") # 長度為6

長度為0的字符串稱作空字符串，它不包含字符，寫作：

""

或者

''

02 連接與重複

給定兩個字符串，例如"Harry"和"Morgan"，你可以把它們連接成一個字符串，結果中包含兩個字符串中的所有字符，其中第一個字符串中的字符在前，第二個字符串中的字符在後。在Python中，你可以使用+運算符連接兩個字符串。例如：

firstName = "Harry" 
lastName = "Morgan" 
name = firstName + lastName

結果字符串為

"HarryMorgan"

如果你想在名和姓之間使用空格進行分隔該怎麼做？沒問題：

name = firstName + " " + lastName

這個語句連接了3個字符串：firstName、字符串常量" "和lastName。結果是

"Harry Morgan"

如果+運算符的左側或右側的表達式是字符串，那麼另一側的表達式也必須是字符串，否則會導致語法錯誤。你不能把字符串和數字連接到一起。

你也可以通過對一個字符串進行多次重複來產生字符串。例如，假設你需要打印一行破折線。不需要指定一個包含50個破折線的字符串常量，你可以使用*運算符來創建一個包含50個"-"字符的字符串。例如，

dashes = "-" * 50

結果是字符串

"-------------------------------------------------"

任意長度的字符串都可以使用*運算符進行重複。例如，語句

message = "Echo..." 
print(message * 5)

顯示

Echo...Echo...Echo...Echo...Echo...

與字符串相乘的因子必須是整數值，並且可以出現在*運算符的任意一側，但是習慣上把字符串放在左側而整數因子放在右側。

03 轉換數字和字符串

有時候需要把數字轉換為字符串。例如，假設你需要在字符串尾部追加一個數字。你不能連接字符串和數字：

name = "Agent " + 1729 # 錯誤：只能連接字符串

因為字符串連接只能在兩個字符串之間進行，我們必須首先把數字轉換為字符串。

為了生成數字值的字符串表示，使用函數str。語句

str(1729)

把整數1729轉換為"1729"，函數str解決了我們的問題：

id = 1729 
name = "Agent " + str(id)

函數str也可以用來把浮點數轉換為字符串。

反過來，為了把包含數字的字符串轉換為數字值，可以使用函數int或float：

id = int("1729") 
price = float("17.29")

當字符串來自於用戶輸入時，這個轉換很重要。

傳遞給函數int或float的字符串只能包含隱含類型的常量。例如，語句

value = float("17x29")

會產生運行時錯誤，因為字母"x"不是浮點數常量的一部分。

前面和後面的空白字符會被忽略：

int("　1729　")

仍然是1729。

04 字符串與字符

字符串是Unicode字符的序列。你可以使用字符串和位置來訪問單個字符，這個位置稱作字符的索引。

第1個字符的索引是0，第2個的索引是1，以此類推。

通過特殊的下標記號可以訪問單個字符，位置被放置在方括號中。例如，變量name定義如下：

name = "Harry"

語句

first = name[0]
last = name[4]

從字符串中提取了兩個不同的字符。第一個語句提取出字符串的第一個字符"H"並存入變量first。第二個語句提取位置4上面的字符，也就是最後一個字符，然後存入變量last。

索引值必須位於字符位置的合法範圍，否則會在運行時拋出下標越界異常。函數len可以用來確定最後一個索引，或者字符串的最後一個字符。

pos = len(name) - 1 # "Harry"的長度是5 
last = name[pos] # last被設置為"y"

下面的程序演示了上面概念的用法，程序使用字符串初始化了兩個變量，一個使用你的名字，另一個使用你認為比較重要的人的，然後輸出首字母。

操作first[0]得到包含first第一個字母的字符串，second[0]獲取第二個名字的首字母。最後，使用字符串"&"連接兩個單字母的字符串得到長度為3的字符串initials（見圖2-4）。

▲圖2-4 創建首字母字符串

## 
# 本程序用來輸出一對首字母
# 
# 設置兩個名字
first = "Rodolfo" 
second = "Sally" 
# 計算和顯示首字母
initials = first[0] + "&" + second[0] 
print(initials)

字符串運算示例見表2-7。

▲表2-7 字符串運算

05 字符串方法

在計算機編程中，對象是表示具有特定行為的值的實體。值可以很簡單，像字符串。也可以很複雜，像圖形窗口或數據文件。現在，你需要掌握適用於字符串對象的一小部分內容。

對象的行為通過方法來指定。方法和函數很類似，是執行特定任務的一系列程序指令。但是與函數不同的是，方法只能用於定義好的類型的對象，而函數則是獨立的操作。例如，你可以把upper方法應用於任何字符串，就像

name = "John Smith" 
uppercaseName = name.upper() # 把uppercaseName設置為"JOHN SMITH"

注意，方法名緊跟在對象之後，並且使用一個圓點（.）分隔對象和方法名。

另一個方法lower可以用來返回一個字符串的小寫版本：

print(name.lower()) # 輸出john smith

至於什麼時候需要調用函數（例如len(name)）和什麼時候調用方法（name.lower()），可能稍微有點武斷。你需要進行簡單的記憶，在打印版或者在線Python參考資料中進行查找。

像函數調用一樣，方法調用也可以有參數。例如，字符串方法replace創建一個新字符串，其中給定子字符串的每次出現都被替換為第二個字符串。下面是該方法具有兩個參數的調用：

name2 = name.replace("John", "Jane") # 把name2設置為"Jane Smith"

注意任何方法的調用都不能修改字符串的值。調用name.upper()之後，變量name的值仍然是"John Smith"，該方法的調用返回大寫版本。類似地，replace方法返回替換後的新字符串，不會對原字符串做任何修改。

以下列出本節中介紹的字符串方法：

s.lower()：字符串s的小寫版本
s.upper()：字符串s的大寫版本
s.replace(old, new)：返回一個新字符串，其中子字符串old在s中的每次出現都被替換為字符串new

關於作者：凱·霍斯特曼（Cay Horstmann），聖何塞州立大學計算機科學系教授，Java的倡導者，經常在開發人員會議上發表演講。他是《Java核心技術》的作者，同時也關注Python、Scala、C++等語言，為專業程序員和計算機科學專業學生編寫過數十本圖書。
蘭斯·尼塞斯（Rance Necaise）蘭道爾夫-麥肯學院計算機科學系副教授，撰寫了《Data Structures and Algorithms Using Python》和《Python for Java Programmers》等技術書籍。

本文摘編自《Python程序設計（原書第2版）》，經出版方授權發佈。

延伸閱讀《Python程序設計（原書第2版）》

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