Python 内置数据结构之四（字符串下）

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一、字符串的格式化

1.1 字符串的格式化是一种拼接字符串输出样式的手段，更灵活方便

• join 拼接只能使用分割符，切要求被拼接的是可迭代对象且其元素是字符串
• + 拼接字符串还算方便，但是非字符串需要先转换为字符串才能拼接

1.2 Python 2.5 版本之前，只能使用 printf style 风格的 print 输出

• printf-style formatting，来自于 C 语言的 print 函数

• 格式要求

  1. 占位符：使用 % 和格式字符组成
     a) 示例
     %s %d

     
     
     示例.png

  b) s 调用 str()，r 调用 repr()，所有对象都可以被这两个转换

  2. 在微幅中还可以插入修饰字符，例如 %03d 表示打印 3 个位置，不够前面补零

     
     
     示例.png

  3. format % values，格式字符串和被格式的值之间使用 % 分割

  4. values 只能是一个对象，或是一个与格式字符串占位符数目相等的元组，或一个字典

• printf-style formatting 示例

"I am %03d" % (20,)
'I like %s' % 'Python'
'%3.2f%% , 0x%x, 0X%02X' % (89.7654, 10, 15)
"I am %-5d" % (20,)

示例.png

1.3 format 函数格式字符串语法 —— Python 鼓励使用

• "{} {xxx}".format(*args, **kwargs) -> str
• args 是可变位置参数，是一个元组
• kwargs 是可变关键字参数，是一个字典
• 花括号表示占位符
• {} 表示按照顺序匹配位置参数，(n) 表示取位置参数索引为 n 的值
• {xxx} 表示在关键字参数中搜索名称一致的
• {{}} 表示打印花括号
• 示例

# 位置参数
"{}:{}".format('192.168.1.100',8888)
# 这就是按照位置顺序用位置参数替换前面的格式字符串的占位符

# 关键字参数或命名参数
"{server} {1}:{0}".format(8888, '192.168.1.100', server='Web Server Info :')
# 位置参数按照序号匹配，关键字参数按照名词匹配

# 访问元素
"{0[0]}.{0[1]}".format(('rookie','com'))

# 对象属性访问
from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point','x y')
p = Point(4,5)
"{{{0.x},{0.y}}}".format(p)

示例.png

补充示例.png

1.4 对齐

• 示例

'{0}*{1}={2:<2}'.format(3,2,2*3)
'{0}*{1}={2:<02}'.format(3,2,2*3)
'{0}*{1}={2:>02}'.format(3,2,2*3)
'{:^30}'.format('centered')
'{:*^30}'.format('centered')

示例.png

1.5 进制

• 示例

"int: {0:d}; hex:{0:x}; oct: {0:o}; bin: {0:b}".format(42)
"int: {0:d}; hex:{0:#x}; oct: {0:#o}; bin: {0:#b}".format(42)
octets = [192, 168, 0, 1]
'{:02X}{:02x}{:02x}{:02x}'.format(*octets)

示例.png

1.6 浮点数

• 示例

print("{}".format(3**0.5))           #  1.7320508075688772
print("{:f}".format(2**0.5))         # 1.732051，精度默认 6
print("{:10f}".format(3**0.5))       # 右对齐，宽度 10
print("{:2}".format(102.231))        # 宽度 2
print("{:.2}".format(3**0.5))        # 1.7    2 个数字
print("{:.2f}".format(3**0.5))       # 1.73  小数点后 2 位
print("{:3.2f}".format(3**0.5))      # 1.73  宽度 3，小数点后 2 位
print("{:3.3f}".format(0.2745))      # 0.275
print("{:3.3%}".format(1/3))         # 33.333%

示例.png

二、bytes、bytearray

2.1 Python 3 引入两个新类型

• bytes
  1. 不可变 字节类型
• bytearray
  1. 字节数组
  2. 可变

2.2 字符串与 bytes

• 字符串是字符组成的有序序列，字符可以使用编码来理解
• bytes 是字节组成的有序的 不可变 序列
• bytearray 是字节组成的有序的 可变 序列

2.3 编码与解码

• 字符串按照不同的字符集编码 encode 返回字节序列 bytes
  1. encode(encoding='utf-8',errors='strict') -> str

encode 示例.png

• 字节序列按照不同的字符集解码 decode 返回字符串
  1. bytes.decode(encoding="utf-8",errors="strict") -> str

  2. bytearray.decode(encoding="utf-8",errors="strict") -> str

     
     
     decode 示例.png

三、ASCII

3.1 ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

• 美国信息交换标准代码，是基于拉丁字母的一套字节编码系统

  
  
  ASCII.png

四、bytes 定义

4.1 定义

• bytes() 空 bytes
• bytes(int) 指定字节的 bytes，被 0 填充
• bytes(iterable_of_ints) -> bytes [0,255] 的 int 组成的可迭代对象
• bytes(string, encoding[, erors]) -> bytes 等价于 string.encode()
• bytes(bytes_or_buffer) -> immutable copy of bytes_or_buffer 从一个字节序列或者 buffer 复制出一个新的不可变的 bytes 对象
• 使用 b 前缀定义
  1. 只允许基本 ASCII 使用字符形式 b'abc9'

  2. 使用 16 进制表示 b"\x41\x61"

     
     
     示例.png

五、bytes 操作

5.1 和 str 类型类似，都是不可变类型，所以方法很多都一样，只不过 bytes 的方法，输入是 bytes，输出是 bytes

• 示例

b'abcdef'.replace(b'f',b'k')
b'abc'.find(b'b')

示例.png

5.2 类方法 bytes.fromhex(string)

• string 必须是 2 个字符的 16 进制的形式，'6162 6a 6b'，空格将被忽略
• 示例

bytes.fromhex('6162 09 6a 6b00')

示例.png

5.3 hex()

• 返回 16 进制表示的字符串
• 示例

'abc'.encode().hex()

示例.png

5.4 索引

• b'abcdef'[2] 返回该字节对应的数，int 类型

  
  
  示例.png

六、bytearray 定义

6.1 定义

• byutearray() 空 bytearray
• bytearray(int) 指定字节的 bytearray，被 0 填充
• bytearray(iterable_of_ints) -> bytearray [0,255] 的 int 组成的可迭代对象
• bytearray(string, encoding[, errors]) -> bytearray 近似 string.encode()，不过返回可变对象
• bytearray(bytes_or_buffer) 从一个字节序列或者 buffer 复制出一个新的可变的 butearray 对象
• 注意，b 前缀定义的类型是 bytes 类型
  
  示例.png

七、bytearray 操作

7.1 和 bytes 类型的方法相同

• 示例

bytearray(b'abcdef').replace(b'f',b'k')
bytearray(b'abc').find(b'b')

7.2 类方法 bytearray.fromhex(string)

• string 必须是 2 个字符的 16 进制的形式，'6162 6a 6b'，空的将被忽略
• 示例

bytearray.fromhex('6162 09 6a 6b00')

7.3 hex()

• 返回 16 进制表示的字符串

7.4 索引

• bytearray(b'abcdef')[2] 返回该字节对应的数，int 类型

  
  
  示例.png

7.5 其他操作

• append(int) 尾部追加一个元素
• insert(index, int) 在指定索引位置插入元素
• extend(iterable_of_ints) 将一个可迭代的证书集合追加到当前 bytearray
• pop(index=-1) 从指定索引上移除元素，默认从尾部移除
• remove(value) 找到第一个 value 移除，找不到抛 ValueError 异常
• 注意：上述方法若需要使用 int 类型，取值区间 [0, 255]
• clear() 清空 bytearray
• reverse() 翻转 bytearray，就地修改
• 示例

b = bytearray()
b.append(97)
b.append(99)
b.insert(1,98)
b.extend([65,66,67])
b.remove(66)
b.pop()
b.reverse()
b.clear()

示例.png

八、int 和 butes

8.1 int.from_bytes(bytes, byteorder)

• 将一个字节数组表示成整数

8.2 int.to_bytes(length, byteorder)

• byteorder 字节序
• 将一个整数表达成一个指定长度的字节数组
• 示例

i = int.from_bytes(b'abc', 'big')
print(i, hex(i))   # 6382179 0x616263
print(i.to_bytes(3, 'big'))   # b'abc'

示例.png