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老齐 · 更新于 2018-07-22 01:00:48

字符串(3)

关于字符串的内容,已经有两节进行介绍了。不过,它是一个话题中心,还要再继续。

例如这样一个字符串 Python,还记得前面对字符串的定义吗?它就是几个字符:P,y,t,h,o,n,排列起来。这种排列是非常严格的,不仅仅是字符本身,而且还有顺序,换言之,如果某个字符换了,就编程一个新字符串了;如果这些字符顺序发生变化了,也成为了一个新字符串。

在 Python 中,把像字符串这样的对象类型(后面还会冒出来类似的其它有这种特点的对象类型,比如列表),统称为序列。顾名思义,序列就是“有序排列”。

比如水泊梁山的 108 个好汉(里面分明也有女的,难道女汉子是从这里来的吗?),就是一个“有序排列”的序列。从老大宋江一直排到第 108 位金毛犬段景住。在这个序列中,每个人有编号,编号和每个人一一对应。1 号是宋江,2 号是卢俊义。反过来,通过每个人的姓名,也能找出他对应的编号。武松是多少号?14 号。李逵呢?22 号。

在 Python 中,给这些编号取了一个文雅的名字,叫做索引(别的编程语言也这么称呼,不是 Python 独有的。)。

索引和切片

前面用梁山好汉的为例说明了索引。再看 Python 中的例子:

>>> lang = "study Python"
>>> lang[0]
's'
>>> lang[1]
't'

有一个字符串,通过赋值语句赋给了变量 lang。如果要得到这个字符串的第一个单词 s,可以用 lang[0]。当然,如果你不愿意通过赋值语句,让变量 lang 来指向那个字符串,也可以这样做:

>>> "study Python"[0]
's'

效果是一样的。因为 lang 是标签,就指向了 "study Python" 字符串。当让 Python 执行 lang[0] 的时候,就是要转到那个字符串对象,如同上面的操作一样。只不过,如果不用 lang 这么一个变量,后面如果再写,就费笔墨了,要每次都把那个字符串写全了。为了省事,还是复制给一个变量吧。变量就是字符串的代表了。

字符串这个序列的排序方法跟梁山好汉有点不同,第一个不是用数字1表示,而是用数字 0 表示。不仅仅 Python,其它很多语言都是从 0 开始排序的。为什么这样做呢?这就是规定。当然,这个规定是有一定优势的。此处不展开,有兴趣的网上去 google 一下,有专门对此进行解释的文章。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
s t u d y l p y t h o n

上面的表格中,将这个字符串从第一个到最后一个进行了排序,特别注意,两个单词中间的那个空格,也占用了一个位置。

通过索引能够找到该索引所对应的字符,那么反过来,能不能通过字符,找到其在字符串中的索引值呢?怎么找?

>>> lang.index("p")
6

就这样,是不是已经能够和梁山好汉的例子对上号了?只不过区别在于第一个的索引值是 0。

如果某一天,宋大哥站在大石头上,向着各位弟兄大喊:“兄弟们,都排好队。”等兄弟们排好之后,宋江说:“现在给各位没有老婆的兄弟分配女朋友,我这里已经有了名单,我念叨的兄弟站出来。不过我是按照序号来念的。第 29 号到第 34 号先出列,到旁边房子等候分配女朋友。”

在前面的例子中 lang[1] 能够得到原来字符串的第二个字符 t,就相当于从原来字符串中把这个“切”出来了。不过,我们这么“切”却不影响原来字符串的完整性,当然可以理解为将那个字符 t 赋值一份拿出来了。

那么宋江大哥没有一个一个“切”,而是一下将几个兄弟叫出来。在 Python 中也能做类似事情。

>>> lang
'study Python'    #在前面“切”了若干的字符之后,再看一下该字符串,还是完整的。
>>> lang[2:9]
'udy pyt'

通过 lang[2:9]要得到部分(不是一个)字符,从返回的结果中可以看出,我们得到的是序号分别对应着 2,3,4,5,6,7,8(跟上面的表格对应一下)字符(包括那个空格)。也就是,这种获得部分字符的方法中,能够得到开始需要的以及最后一个序号之前的所对应的字符。有点拗口,自己对照上面的表格数一数就知道了。简单说就是包括开头,不包括结尾。

上述,不管是得到一个还是多个,通过索引得到字符的过程,称之为切片

切片是一个很有意思的东西。可以“切”出不少花样呢?

>>> lang
'study Python'
>>> b = lang[1:]    # 得到从 1 号到最末尾的字符,这时最后那个需要不用写
>>> b
'tudy Python'
>>> c = lang[:]    # 得到所有字符
>>> c
'study Python'
>>> d = lang[:10]    # 得到从第一个到 10 号之前的字符
>>> d
'study pyth'

在获取切片的时候,如果分号的前面或者后面的序号不写,就表示是到最末(后面的不写)或第一个(前面的不写)

lang[:10]的效果和 lang[0:10]是一样的。

>>> e = lang[0:10]
>>> e
'study pyth'

那么,lang[1:]lang[1:11]效果一样吗?请思考后作答。

>>> lang[1:11]
'tudy pytho'
>>> lang[1:]
'tudy python'

果然不一样,你思考对了吗?原因就是前述所说的,如果分号后面有数字,所得到的切片,不包含该数字所对应的序号(前包括,后不包括)。那么,是不是可以这样呢?lang[1:12],不包括 12 号(事实没有 12 号),是不是可以得到 1 到 11 号对应的字符呢?

>>> lang[1:12]
'tudy python'
>>> lang[1:13]
'tudy python'

果然是。并且不仅仅后面写 12,写 13,也能得到同样的结果。但是,我这个特别要提醒,这种获得切片的做法在编程实践中是不提倡的。特别是如果后面要用到循环的时候,这样做或许在什么时候遇到麻烦。

如果在切片的时候,冒号左右都不写数字,就是前面所操作的 c = lang[:],其结果是变量 c 的值与原字符串一样,也就是“复制”了一份。注意,这里的“复制”我打上了引号,意思是如同复制,是不是真的复制呢?可以用下面的方式检验一下

>>> id(c)
3071934536L
>>> id(lang)
3071934536L

id()的作用就是查看该对象在内存地址(就是在内存中的位置编号)。从上面可以看出,两个的内存地址一样,说明 c 和 lang 两个变量指向的是同一个对象。用 c=lang[:]的方式,并没有生成一个新的字符串,而是将变量 c 这个标签也贴在了原来那个字符串上了。

>>> lang = "study python"
>>> c = lang

如果这样操作,变量 c 和 lang 是不是指向同一个对象呢?或者两者所指向的对象内存地址如何呢?看官可以自行查看。

字符串基本操作

字符串是一种序列,所有序列都有如下基本操作:

  1. len():求序列长度
    • :连接 2 个序列
    • : 重复序列元素
  2. in :判断元素是否存在于序列中
  3. max() :返回最大值
  4. min() :返回最小值
  5. cmp(str1,str2) :比较 2 个序列值是否相同

通过下面的例子,将这几个基本操作在字符串上的使用演示一下:

“+”连接字符串

>>> str1 + str2
'abcdabcde'
>>> str1 + "-->" + str2
'abcd-->abcde'

这其实就是拼接,不过在这里,看官应该有一个更大的观念,我们现在只是学了字符串这一种序列,后面还会遇到列表、元组两种序列,都能够如此实现拼接。

in

>>> "a" in str1
True
>>> "de" in str1
False
>>> "de" in str2
True

in 用来判断某个字符串是不是在另外一个字符串内,或者说判断某个字符串内是否包含某个字符串,如果包含,就返回 True,否则返回 False

最值

>>> max(str1)
'd'
>>> max(str2)
'e'
>>> min(str1)
'a'

一个字符串中,每个字符在计算机内都是有编码的,也就是对应着一个数字,min()max()就是根据这个数字里获得最小值和最大值,然后对应出相应的字符。关于这种编号是多少,看官可以 google 有关字符编码,或者 ASCII 编码什么的,很容易查到。

比较

>>> cmp(str1, str2)
-1

将两个字符串进行比较,也是首先将字符串中的符号转化为对一个的数字,然后比较。如果返回的数值小于零,说明第一个小于第二个,等于 0,则两个相等,大于 0,第一个大于第二个。为了能够明白其所以然,进入下面的分析。

>>> ord('a')
97
>>> ord('b')
98
>>> ord(' ')
32

ord()是一个内建函数,能够返回某个字符(注意,是一个字符,不是多个字符组成的串)所对一个的 ASCII 值(是十进制的),字符 a 在 ASCII 中的值是 97,空格在 ASCII 中也有值,是 32。顺便说明,反过来,根据整数值得到相应字符,可以使用 chr()

>>> chr(97)
'a'
>>> chr(98)
'b'

于是,就得到如下比较结果了:

>>> cmp("a","b")    #a-->97, b-->98, 97 小于 98,所以 a 小于 b
-1
>>> cmp("abc","aaa") 
1
>>> cmp("a","a")
0

看看下面的比较,是怎么进行的呢?

>>> cmp("ad","c")
-1

在字符串的比较中,是两个字符串的第一个字符先比较,如果相等,就比较下一个,如果不相等,就返回结果。直到最后,如果还相等,就返回 0。位数不够时,按照没有处理(注意,没有不是 0,0 在 ASCII 中对应的是 NUL),位数多的那个天然大了。ad 中的 a 先和后面的 c 进行比较,显然 a 小于 c,于是就返回结果 -1。如果进行下面的比较,是最容易让人迷茫的。看官能不能根据刚才阐述的比较远离理解呢?

>>> cmp("123","23")
-1
>>> cmp(123,23)    # 也可以比较整数,这时候就是整数的直接比较了。
1

“*”

字符串中的“乘法”,这个乘法,就是重复那个字符串的含义。在某些时候很好用的。比如我要打印一个华丽的分割线:

>>> str1*3
'abcdabcdabcd'
>>> print "-"*20    # 不用输入很多个`-`
--------------------

len()

要知道一个字符串有多少个字符,一种方法是从头开始,盯着屏幕数一数。哦,这不是计算机在干活,是键客在干活。

键客,不是剑客。剑客是以剑为武器的侠客;而键客是以键盘为武器的侠客。当然,还有贱客,那是贱人的最高境界,贱到大侠的程度,比如岳不群之流。

键客这样来数字符串长度:

>>> a="hello"
>>> len(a)
5

使用的是一个函数 len(object)。得到的结果就是该字符串长度。

>>> m = len(a)  # 把结果返回后赋值给一个变量
>>> m
5
>>> type(m)     # 这个返回值(变量)是一个整数型
<type 'int'>

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