字符串数据类型在 Python 的数据类型当中，占有举足轻重的地位。因此，学好字符串数据类型是必须的。
字符串序列用于表示和存储文本，python 中字符串是不可变对象。字符串是一个有序的字符的集合，用于存储和表示基本的文本信息，一对单，双或三引号中间包含的内容称之为字符串。其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法，常用文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。便捷的多行注释。

9.1 字符串定义方式

在 Python 中，实际上将字符串分为如下三类：

1. 通常意义字符串

2. 原始字符串，以 R 或 r 开始，不对特殊字符进行转义
   在需要在字符中使用特殊字符时，python 用反斜杠 \ 转义字符，常用的转义字符如下：

   转义字符	描述信息
   \n	表示换行符
   \t	表示制表符
   \\	表示转义 \
   \'	表示转义 '

3. Unicode 字符串，以 U 或 u 开始
   字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号( ' 、" 、 ''' 或 """)来创建字符串，但是在实际的开发中，建议使用 " 创建字符串。

动手实验

# 定义一个人的姓名变量
username = '张三'
# 定义一个人的昵称
nickname = '情深意切'
# 定义一个变量存储古诗
ancientPoetry = '''
登高
【作者】杜甫 【朝代】唐
风急天高猿啸哀，渚清沙白鸟飞回。
无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。
万里悲秋常作客，百年多病独登台。
艰难苦恨繁霜鬓，潦倒新停浊酒杯。
'''
# 分别打印出所有的变量
print(type(username), username)
print(type(nickname), nickname)
print(type(ancientPoetry), ancientPoetry)

9.2 字符串格式化

在 Python 中，有一个独特的内建操作可以使用 % 操作符来操作字符串。它可以让你很轻松的做基于位置的字符串格式化。

print() 函数使用以 % 开头的转换说明符对各种类型的数据进行格式化输出，实际上转换说明符只是一个占位符，它会被后面表达式（变量、常量、数字、字符串、加减乘除等各种形式）的值代替，常用的转换说明符如下：

动手实验

grade = 2020
print('%d 级的同学们现在已经成为学长和学姐了，要做好榜样哦！' % grade)

格式化字符串中除了包含一个转换说明符以外，也可以包含多个转换说明符，这个时候也得提供多个表达式，用以替换对应的转换说明符；多个表达式必须使用小括号( )包围起来。

动手实验

username = '张三'
userAge = 18
print('姓名：%s\n年龄：%d' % (username, userAge))

1. 指定最小输出宽度

当使用转换说明符时，可以使用下面的格式指定最小输出宽度（至少占用多少个字符的位置）：

• %10d 表示输出的整数宽度至少为 10；
• %20s 表示输出的字符串宽度至少为 20。

动手实验

username = '张三'
print('设置输出宽度为10')
print('%10s' % username)
telPhone = '12345678912'
print('设置输出宽度为10')
print('%10s' % telPhone)

从运行结果可以发现，当数据的实际宽度小于指定宽度时，会在左侧以空格补齐；当数据的实际宽度大于指定宽度时，会按照数据的实际宽度输出。

2. 指定对其方式
   默认情况下，print() 输出的数据总是右对齐的。也就是说，当数据不够宽时，数据总是靠右边输出，而在左边补充空格以达到指定的宽度。Python 允许在最小宽度之前增加一个标志来改变对齐方式，Python 支持的标志如下：

说明：

• 对于整数，指定左对齐时，在右边补 0 是没有效果的，因为这样会改变整数的值。
• 对于小数，以上三个标志可以同时存在。
• 对于字符串，只能使用-标志，因为符号对于字符串没有意义，而补 0 会改变字符串的值。

动手实验

num = 123456
print('%09d' % num)    # %09d 表示最小宽度为9，左边补0
print('%+9d' % num)    # %+9d 表示最小宽度为9，带上符号
float1 = 140.5
print('%-+010f' % float1)    # %-+010f 表示最小宽度为10，左对齐，带上符号，不足长度右边补0
str1 = 'Hello'
print('%-10s' % str1)    # %-10s 表示最小宽度为10，左对齐，不足长度右边补空格

3. 指定小数精度
   对于小数（浮点数），print() 还允许指定小数点后的数字位数，也即指定小数的输出精度。
   精度值需要放在最小宽度之后，中间用点号.隔开；也可以不写最小宽度，只写精度。具体格式如下：

%m.nf   # 格式一
%.nf    # 格式二

其中 m 表示最小宽度，n 表示输出精度，. 是必须存在的

动手实验

f = 3.141592653
# 最小宽度为8，小数点后保留3位
print('%8.3f' % f)
# 最小宽度为8，小数点后保留3位，左边补0
print('%08.3f' % f)
# 最小宽度为8，小数点后保留3位，左边补0，带符号
print('%+08.3f' % f)

9.3 字符串格式化训练

1. 编写模拟某银行发送储蓄卡变动信息的输出程序，请定义三个变量name(用户姓名)、expend(支付的金额)和balance(账号余额)，使用输入函数分别依次输入：关鑫琳、589.5和15279.26。最后进行输出相关结果(使用字符串格式化方式操作)。

输出结果：

尊敬的关鑫琳先生/女士，您尾号2368的储蓄卡5月23日10时23分消费支出人民币589.50元，活期余额15279.26。[工商银行]

2. 编写模拟超市购物小票清单打印，定义四个变量分别有：可比克105g灌装爽口青瓜味薯片购买数量、可比克105g灌装爽口青瓜味薯片购买单价、每日坚果750g混合坚果30包干果仁小包装购买数量和每日坚果750g混合坚果30包干果仁小包装购买单价，使用输入函数分别依次输入：3、6.65、2、68。最后进行输出相关结果使用字符串格式化方式操作)。

输出结果：

请输入可比克105g灌装爽口青瓜味薯片购买数量：3
请输入可比克105g灌装爽口青瓜味薯片购买单价：6.65
请输入每日坚果750g混合坚果30包干果仁小包装购买数量：2
请输入每日坚果750g混合坚果30包干果仁小包装购买单价：68

>>>>>>>>>>>>>>购物清单<<<<<<<<<<<<<<<<<<
生活购物超市
可比克105g灌装爽口青瓜味薯片 * 3 ￥19.95
每日坚果750g混合坚果30包干果仁小包装 * 2 ￥136.00
合计金额：￥155.95

9.4 format 函数格式化

虽然使用 % 可以对字符串进行格式化，但是这种方式并不是很直观，一旦开发人员遗漏了替换数据或选择了不匹配的格式符，就会导致字符串格式化失败。为了更直观、便捷地格式化字符串，Python 为字符串提供了一个格式化方法 format()。

format()是 python2.6 新增的一个格式化字符串的方法，功能非常强大，有可能在未来完全替代 % 格式化方法,相比 % ，format()的优点有：

• 格式化时不用关心数据类型的问题，format() 会自动转换，而在 % 方法中，%s 用来格式化字符串类型，%d 用来格式化整型；
• 单个参数可以多次输出，参数顺序可以不同；
• 填充方式灵活，对齐方式强大。

语法格式

string.format(value1, value2...)

在实际的开发过程中，format() 函数格式化的使用方式有很多种，常用的方式如下：

1. 通过位置来填充字符串

动手实验

print('{}, {}, {}'.format('a', 'b', 'c'))
print('{0}, {1}, {2}'.format('a', 'b', 'c'))
print('{0}, {1}, {2}'.format('c', 'a', 'b'))
print('{2}, {1}, {0}'.format('a', 'b', 'c'))
print('{1}, {0}, {1}'.format('a', 'b'))

由上述例子的结果来看，占位符 {} 里面的数字省略，则默认按照 0，1，... 顺序匹配，并且 format() 函数参数位置的改变会影响输出结果

2. 通过关键词来填充字符串

动手实验

print('{name}: {value}'.format(name='姓名', value='张三'))
print('{name}: {value}'.format(value='张三', name='姓名'))

由上述例子的结果来看，通过关键词来填充字符串，format() 函数中参数位置的改变将不影响输出结果

3. 通过下标索引来填充字符串（拓展）

动手实验

nameList = ['张三', '李四']  # 定义一个姓名的列表
print('hello {nameList[0]} i am {nameList[1]}'.format(nameList=nameList))
print('hello {0[0]} i am {0[1]}'.format(nameList))

4. 通过字典的 key 来填充字符串（拓展）

动手实验

nameDict = {'name': '张三', 'age': 20} # 定义一个张三的字典
print('我的名字叫 {nameDict[name]}，年龄 {nameDict[age]} 岁'.format(nameDict=nameDict))
print('我的名字叫 {0[name]}，年龄 {0[age]} 岁'.format(nameDict))

在实际开发过程中，按照指定样式或格式输出也是非常有必要的，{} 中输入的信息可以控制输出字符串的样式，Python 中称之为 格式控制信息，样式如下：

{<参数序号>: <格式控制标记>}

其中，<格式控制标记>用来控制参数显示时的格式，包括：<填充><对齐><宽度>,<.精度><类型>6 个字段，这些字段都是可选的，可以组合使用，逐一介绍如下

• <宽度>：指当前占位符的设定输出字符宽度，如果该占位符对应的format()参数长度比 <宽度> 设定值大，则使用参数实际长度。如果该值的实际位数小于指定宽度，则位数将被默认以空格字符补充

动手实验

name = '乌卡拉卡'
age = 20
print('.{:6}.'.format(name))
print('姓名为{:2}, 年龄为{:4}。'.format(name, age))

• <对齐>：指参数在 <宽度> 内输出时的对齐方式，分别使用 <、> 和 ^ 三个符号表示左对齐、右对齐和居中对齐

动手实验

name = '乌卡拉卡'
print('{0:^16}'.format(name))   # 居中对齐
print('{0:<16}'.format(name))   # 左对齐
print('{0:>16}'.format(name))   # 右对齐

• <填充>：指 <宽度> 内除了参数外的字符采用什么方式表示，默认采用空格，可以通过 <填充> 更换，该参数建议与 <对齐> 参数一起使用

动手实验

name = '乌卡拉卡'
print('{0:*^16}'.format(name))   # 居中对齐并填充 *
print('{0:*<16}'.format(name))   # 左对齐并填充 *
print('{0:*>16}'.format(name))   # 右对齐并填充 *

• ,：<格式控制标记> 中的英文 , 用于显示数字的千位分隔符

动手实验

totalPrice = 1234567
print('商品的价格为：{0:,}'.format(totalPrice))

• <.精度>：表示两个含义，由小数点开头。对于浮点数，精度表示小数部分输出的有效位数。对于字符串，精度表示输出的最大长度

动手实验

totalPrice = 1234.5678
print('商品的价格为：{0:.2f}'.format(totalPrice))
print('{0:.4}'.format(name))

• <类型>：表示输出整数和浮点数类型的格式规则

  • d：输出整数的十进制方式
  • e：输出浮点数对应的小写字母 e 的指数形式
  • E：输出浮点数对应的小写字母 E 的指数形式
  • f：输出浮点数的标准浮点形式
  • %：输出浮点数的百分形式

动手实验

totalPrice = 1234.5678
print('商品的价格为：{0:.2f}'.format(totalPrice))
print('商品的价格为：{0:.2%}'.format(totalPrice))
print('商品的价格为：{0:.2e}'.format(totalPrice))
print('商品的价格为：{0:.2E}'.format(totalPrice))

9.5 format函数训练

1. 编写模拟幼儿出题生成应用，定义四个变量表示依次接收输入函数依次输入：1、2、3和4的数字。最后进行输出相关结果使用字符串格式化方式操作)。

输出结果：

请输入数字1：1
请输入数字2：2
请输入数字3：3
请输入数字4：4

>>>>>>>>>>>>>>幼儿加法运算题<<<<<<<<<<<<<<<<<<
1 + 1 = ?
1 + 2 = ?
1 + 3 = ?
1 + 4 = ?

2. 编写模拟多方式计算结果应用，定义五个变量表示依次接收输入函数依次输入：1、2、3、4和5的数字。最后进行输出相关结果使用字符串格式化方式操作)。

输出结果：

请输入数字1：1
请输入数字2：2
请输入数字3：3
请输入数字4：4
请输入数字5：5

>>>>>>>>>>>>>>1-5的数相加结果为7的方案有哪些<<<<<<<<<<<<<<<<<<
1 + 2 + 4
2 + 5
3 + 4

3. 编写模拟某班级合格率与不合格率打印应用，定义三个变量分别有：及格人数、不及格人数和总人数，使用输入函数依次输入：32(及格人数)和13(不合格人数)，最后进行输出相关结果使用字符串格式化方式操作)。

输出结果：

请输入某班的及格人数：32
请输入某班级的不及格人数：13

>>>>>>>>>>>>>>某班级及格率和不及格率打印<<<<<<<<<<<<<<<<<<
及格率：71.11%
不及格率：28.89%

4. 编写模拟腾讯王者荣耀游戏某位玩家使用英雄胜率打印应用，定义六个变量分别有：鲁班七号胜场次数、鲁班七号败场次数、狄仁杰胜场次数、狄仁杰败场次数、虞姬胜场次数和虞姬败场次数，使用输入函数依次输入：455、738、568、472、566和554，最后进行输出相关结果使用字符串格式化方式操作)。

输出结果：

请输入鲁班七号胜场次数：455
请输入鲁班七号败场次数：738
请输入狄仁杰胜场次数：568
请输入狄仁杰败场次数：472
请输入虞姬胜场次数：566
请输入虞姬败场次数：554

>>>>>>>>>>>>>>王者荣耀玩家使用英雄胜率打印<<<<<<<<<<<<<<<<<<
鲁班七号胜率：38.14%
狄仁杰胜率：54.62%
虞姬胜率：50.54%

9.6 字符串运算

在实际的 Python 开发中，除了字符串格式化使用的比较多以外，字符串的运算也会经常使用。我们都见过数字的运算，其实字符串的运算也不复杂。跟数字一样，字符串也可以进行加法运算以及乘法运算。需要注意的是字符串的加法运算的参数必须是字符串类型，字符串乘法运算中的其中一个参数必须是整数。

动手实验

# 字符串加法运算
print('hello' + ' ' + 'world')
# 字符串乘法运算
print('hello' * 4)

由上述示例的结果可以得知，字符串的加法运算实质上就是将两个字符串拼接起来，组成一个新的字符串。字符串的乘法运算实质上就是将字符串重复多少次。

9.7 字符串运算操作训练

1. 编写模拟计算器应用，请定义三个变量num1(第一个数字)、calculate(数学运算符)和num2(第二个数字)，使用输入函数分别依次输入：10、**和3。最后进行输出相关结果(使用字符串运算操作以及eval函数应用)。

输出结果

请输入第一个数字：10
请输入数学计算符 + - * / % **等：**
请输入第二个数字：3
10 * 3 = 1000

2. 编写一个程序，定义一个变量 str1，里面存储的数据为 “你是猴子派来的救兵吗？”，使用输入函数，输入打印次数 4 次，最后进行运算输出相关结果

输出结果

请输入要打印的次数：4
你是猴子派来的救兵吗？
你是猴子派来的救兵吗？
你是猴子派来的救兵吗？
你是猴子派来的救兵吗？

9.8 字符串切片

Python 不支持单字符类型，单字符在 Python 中也是作为一个字符串使用。Python 访问子字符串，可以使用方括号 [] 来截取字符串，俗称 字符串切片。字符串切片的语法如下：

变量[头下标:尾下标:步长]

注意：索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置，且尾下标的值是截取不到的。

动手实验

str1 = 'Google'
print(str1[1])  # 获取索引为 1 的字符
print(str1[-1])     # 获取字符串中最后一个字符
print(str1[:2])  # 从前往后取字符2个字符
print(str1[1:3])    # 从索引为1的位置开始取2个字符
print(str1[:])      # 截取全部字符
print(str1[:-2])    # 获取字符，不包含最后2个字符
print(str1[1::2])   # 获取索引为奇数的字符
print(str1[::-1])   # 将字符串倒序

9.9 字符串切片操作训练

1. 编写一个程序，用于判断回文数据，例如：abc不是一个回文数据，aba 是一个回文数据。定义一个变量 str1，使用输入函数，输入需要判断的数据 aba，最后进行运算输出相关结果

输出结果

请输入一个数据：aba
aba 是一个回文数吗？True

2. 编写一个生日提取程序，定义一个变量 str1，使用输入函数，输入待提取生日的身份证号码：513525197209210687。最后进行运算输出相关结果

输出结果

请输入一个身份证号码：513525197209210687
该身份证号码对应的生日为： 19720921

3. 编写一个程序，实现一句话正说反说都一样。分别定义两个变量str1，str2，使用输入函数分别输入数据为：“上海自来” 和 “水”。最后进行运算输出相关结果

输出结果

请输入一句正说倒说一样的话：上海自来
请输入语句连接词：水
字符串正序和倒序拼接后的结果为：上海自来水来自海上

9.10 字符串常用函数

在 Python 编程语言中，存放了许多与字符串处理相关的内置函数，这些字符串函数能够快速帮助我们提取或处理我们想要的字符串，内置的字符串函数如下：

由上列表明确在 Python 内置中有 40 个，但是在实际开发中，常用的字符串函数只有那么几个，接下来将会对常用的字符串函数进行介绍。

1. count 函数
   count() 函数用于统计字符串里某个字符出现的次数。可选参数为在字符串搜索的开始与结束位置。

语法格式

str.count(sub[, start= 0,end=len(str)])

参数说明

• sub：表示需要搜索的字符串
• start：可选参数，表示字符串开始搜索的位置。默认为第一个字符，即索引值为 0
• end：可选参数，表示字符串结束搜索的位置。默认为为最后一个字符的位置

动手实验

str1 = 'Welcome To China'   # 定义一个字符串类型的变量
print(str1.count("o"))  # 统计字符 o 在字符串中出现的次数
print(str1.count("o", 5))   # 从索引为 5 的位置开始统计字符 o 出现的次数
print(str1.count("o", 3, 6))    # 统计索引为 3-6 区间内字符 o 出现的次数

2. index 函数

index() 函数检测字符串中是否包含子字符串 str ，如果指定 beg（开始） 和 end（结束） 范围，则检查是否包含在指定范围内，若检测的字符串中不包含子字符串，则会返回一个异常

语法格式

str.index(sub, beg=0, end=len(str))

参数说明

• sub：表示需要检索的字符串

• beg：可选参数，表示开始的索引，默认为 0

• end：可选参数，表示结束的索引，默认为字符串的长度

  动手实验

  str1 = 'Welcome To China'  # 定义一个字符串类型的变量
  print(str1.index('m'))       # 检索字符串 m 在字符串中的索引
  print(str1.index('m', 1, -1))    # 从索引为 1 至 -1 区间，检索字符串 m 在字符串中的索引
  print(str1.index('s'))       # 检索字符串 s 在字符串中的索引，字符串 s 不存在，弹出异常
  

3. rindex 函数

rindex() 返回子字符串 str 在字符串中最后出现的位置，如果没有匹配的字符串会报异常，你可以指定可选参数 [beg:end] 设置查找的区间

语法格式

str.rindex(str, beg=0 end=len(str))

参数说明

• sub：表示需要检索的字符串
• beg：可选参数，表示开始的索引，默认为 0
• end：可选参数，表示结束的索引，默认为字符串的长度

动手实验

str1 = 'Welcome To China'   # 定义一个字符串类型的变量
print(str1.rindex('m'))     # 检索字符串 m 在字符串中最后出现的索引
print(str1.rindex('m', 1, -1))  # 从索引为 1 至 -1 区间，检索字符串 m 在字符串中最后出现的索引
print(str1.rindex('s'))     # 检索字符串 s 在字符串中最后出现的索引，字符串 s 不存在，弹出异常

4. join 函数

join() 函数用于将序列中的元素以指定的字符连接生成一个新的字符串。

语法格式

str.join(sequence)

参数说明

• sequence：要连接的元素序列

动手实验

# 定义一个列表
strList = ['a', 'b', 'c']
print(','.join(strList))    # 将字符串 a、b、c 按照 , 拼接
print('-'.join(strList))    # 将字符串 a、b、c 按照 , 拼接

5. len 函数
   len() 函数用于返回字符串的长度

语法格式

len(string)

参数说明

• string：代表字符串变量

动手实验

str1 = 'Welcome To China'   # 定义一个字符串类型的变量
print(len(str1))    # 统计 str1 字符串类型变量的长度

6. replace 函数

replace() 函数把字符串中的 old（旧字符串） 替换成 new(新字符串)，如果指定第三个参数 max，则替换不超过 max 次

语法格式

str.replace(old, new[, max])

参数说明

• old：将要被替换的子字符串，必填参数
• new：新字符串，用于替换 old 子字符串
• max：可选参数，代表替换最大的次数

动手实验

str1 = 'hello world'
# 将字符 l 替换为 L
print(str1.replace('l', 'L'))
# 将字符 l 替换为 L，最多替换2次
print(str1.replace('l', 'L', 2))

7. split 函数

split() 函数通过指定分隔符对字符串进行分割，可以指定分割的次数。返回一个列表对象

语法格式

str.split(sep, maxsplit)

参数说明

• sep：分隔符，默认为所有的空字符，包括空格、换行、制表符
• maxsplit：分割次数，默认为 -1，即分割所有

动手实验

str1 = 'hello world \n China'  # 定义一个字符串
print(str1.split())        # 使用默认分隔符进行切割
print(str1.split('\n'))        # 使用换行符进行切割
print(str1.split('o', 2))  # 使用字符 o 进行切割，最大次数为2次

8. strip 函数

strip() 函数用于移除字符串头尾指定的字符，默认为空格或换行符。不能删除开头或结尾的字符，不能删除中间部分的字符。

语法格式

str.strip([chars])

参数说明

• chars：移除字符串头尾指定的字符序列

动手实验

str1 = 'hello world '
str2 = ' hello world \n'
print(str1.strip())        # 去除字符串变量 str1 左右两边的空格
print(str2.strip())        # 去除字符串变量 str2 左右两边的空格
print(str1.strip('h')) # 去除字符串变量 str1 左右两边的字符串 h

9.11 字符串内建函数训练

1. 已知字符串：“this is a test of python”，请编写程序按照要求执行以下操作：

   a. 统计该字符串中字母 s 出现的次数

   b. 使用空格切分数据并按 , 拼接

   c. 将里面的 python 字符串替换为 Python

   d. 查看字母 o 最后出现在该字符串中的位置

   最后进行运算输出相关结果

输出结果

字母s在该字符串中出现的次数为： 3
使用空格切分数据并按,拼接的数据为： this,is,a,test,of,python
将该字符串中python替换为Python后的结果为： this is a test of Python
字母o在该字符串中最后一次出现的位置为： 22

2. 编写模拟王者荣耀聊天窗口敏感词处理程序，请定义三个变量str1(待处理的数据)，str2(敏感词)，str3(符号)，使用输入函数分别依次输入“王昭君，你这个垃圾中单，玩什么王者荣耀，回去喂猪算了”, “垃圾”, “**”，最后进行运算输出相关结果

输出结果

请输入待处理的语句：王昭君，你这个垃圾中单，玩什么王者荣耀，回去喂猪算了
请输入敏感词：垃圾
请输入处理符号：**
原语句为：王昭君，你这个垃圾中单，玩什么王者荣耀，回去喂猪算了
处理后的语句为：王昭君，你这个**中单，玩什么王者荣耀，回去喂猪算了