Python基础入门（python字符串的使用）

字符串的驻留机制
字符串：
在Python中字符串是基本的数据类型，是一个不可变的字符序列

什么叫字符串的驻留机制：
仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串的驻留池中，python的驻留机制对相同的字符串只保留一份拷贝，后续创建相同字符串时，不会开辟新空间，二十八该字符串的地址赋给新创建的变量

a='Python'
b="Python"
c='''Python'''
d="""Python"""
#输出变量且查看变量地址，发现四个变量存储的字符串的地址都是一样的，因为字符串的驻留机制，字符串定以后，再有其他变量定义这个字符串，将不会开辟新的空间，而是继续沿用这个字符串的空间
print(a,id(a))
print(b,id(b))
print(c,id(c))
print(d,id(d))

驻留机制的几种情况（在命令行交互模式中，而不是PyCharm）
1.字符串的长度为0或1时
2.符合标识符的字符串会产生驻留机制（字符串的标识符，字母数字下划线1）
3.字符串只在编译时进行驻留而非运行时
4.[-5,256]之间的整数数字


sys中的intern方法强制2个字符串指向同一个对象
PyCharm对字符串进行了优化处理

#例
import sys
#两个不符合驻留机制的字符串
a="abc%"
b="abc%"
print(a is b )  #False
a=sys.intern(b) #强制让a和b在同个位置存放驻留
print(a is b)   #True

字符串驻留机制的优缺点
1.当需要值相同的字符串时，可以直接从字符串池例拿来使用，
避免频繁的创建和销毁，提升效率和节约内存，因此拼接字符串和修改字符串是会比较印象性能的
2.在需要进行字符串拼接是建议是用str类型的join方法，而非+，应为join()方法是先计算出所有字符串中的长度在拷贝
值new一次对象，效率要比"+"效率高




字符串的查询操作的方法
查询方法

index()  查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueError
rindex() 查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找子串不存在时，则抛出ValueError
find()   查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出-1
rfind()  查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找子串不存在时吗，则返回-1

建议使用find或者rfind查找字符串

s="hello,hello"
print(s.index("lo"))   #查找lo在字符串中第一次出现的位置，返回值是3
print(s.find("lo"))     #查找lo在字符串中第一次出现的位置，返回值是3
print(s.rindex("lo"))   #查找lo在字符串中最后一次出现的位置，返回值是3
print(s.rfind("lo"))    #查找lo在字符串中最后一次出现的位置，返回值是3

# print(s.index("k"))     #查找的字符在字符串中不存在，报错，返回ValueError: substring not found
print(s.rfind("k"))     ##查找的字符在字符串中不存在，返回-1，不报错

字符串的大小写转换操作的方法
大小写转换：

upper()     把字符串中所有的字符都转换成大写字符
lower()     把字符串中所有的字符都转成小写字母
swapcase()      把字符串中所有大写字母转成小写字母，把所有小写字符都转成大写字母
capitalize()     把第一个字符转换成大写，把其余字符转换成小写
title()       把每个单词的第一个字符转换成大写，把每个单词的剩余字符转换为小写

使用函数转换后，会产生新的字符串对象，原字符串不变，使用函数时需要赋值给新的变量，即使转换后和原字符串一样，也一样会产生新的对象

h="hello,python"
h.upper()     #将字符串变为大写，未赋值给其他变量，返回的时hello,python
print(h)
z=h.upper()    #返回值HELLO,PYTHON
print(z)

字符串内容对其操作和方法
字符串对齐

center()        居中对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，第2个参数是可选的，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度则则返回原字符串

ljust()     左对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，第2个参数是可选的，默认是空格如果设置宽度小于实际宽度则则返回原字符串

rjust()     右对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，第2个参数是可选的，默认是空格如果设置宽度小于实际宽度则则返回原字符串

zfill()     右对齐，左边用0填充，该方法只接收一个参数，用于指定字符串的宽度，如果指定的宽度小于等于字符串的长度，返回字符串本身

#居中对齐center()第一个参数指定长度，第二个参数指定填充物，默认填充物是空格，设定宽度小于原字符串，则返回元字符串

print(s.center(20,"*"))        #返回值****hello,hello*****
print(s.center(10))     #返回值hello,hello、

判断字符串的方法

isidentifier()      判断指定的字符串是不是合法的标识符
isspace()       判断指定的字符串是否全部由空白字符组成（回车、换行，水平制表符）
isalpha()       判断指定的字符串是否全部由字母组成
isdecimal()     判断指定字符串是否全部由十进制的数字组成
isnumeric()     判断指定的字符串是否全部由数字组成
isalnum()       判断指定字符串是否全部由字母和数字组成

字符串替换

replace()    第一个参数指定被替换的子串，第2个参数指定替换子串的字符串，
该方法返回替换后得到的字符串，替换前的字符串不发生变化，调用该方法时可以通过第3个参数指定最大替换次数

字符串的合并

join()    将列表或元组中的字符串合并成一个字符串

tihuan="hello,python"
tihuan1=tihuan.replace("hello","Hi")
print(tihuan) #返回值hello,python 使用该函数，之前的字符串不会发生变化，所以需要赋值给新的变量，才会发生变化
print(tihuan1) #返回值  Hi,python


tihuan2="hello,hello,hello,hello,python"
tihuan3=tihuan2.replace("hello","Hi",2)   #把hello替换成Hi，，只替换2个
print(tihuan3)   #返回值Hi,Hi,hello,hello,python

字符串的比较操作
运算符：＞，＞＝，＜，＜＝，＝＝，!＝

比较规则：首先比较两个字符串中的第一个字符，如果相等则继续比较下一个字符，
依次比较下去，直到两个字符串中的字符不相等时，其比较结果就是两个字符串的比较结果，两个字符串中的所有后续字符将不再被比较

比较原理：两上字符进行比较时，比较的是其ordinal value(原始值)，调用内置函数ord可以得到指定字符的ordinal value。
与内置函数ord对应的是内置函数chr，调用内置函数chr时指定 ordinalvalue 可以得到其对应的字符

#例：比较字符串，使用函数ord()
print("apple">"app")  #True
print("apple">"banana") #False
print(ord("a"),ord("b"))   #a的原始值是97，b的原始值是98
print("a">"b") #False
print("c">"b") #True,c的原始值是99
print(ord("华")) #华的原始值是21326
#print(ord("hua"))  #报错：TypeError   查看原始值的函数只能查看一个字符串，不能查看多个


#查看原始值所对应的字符串，使用函数chr()
print(chr(101))  #e
print(chr(102))  #f
print(chr(21326))  #华


#综上所述，我们得出了一个程序员表白方式
#计算出这句话的原始值
print(ord("我"),ord("喜"),ord("欢"),ord("你"))   #返回值：25105 21916 27426 20320
#查看原始值所对应的字符串
p=chr(25105),chr(21916),chr(27426),chr(20320)
print(p)  #返回值('我', '喜', '欢', '你')
print(chr(25105),chr(21916),chr(27426),chr(20320))   #返回值:我 喜 欢 你

"""
字符串的切片操作
str[start:end:step]
字符串是不可变类型
1.不具备增删改等操作
2.切片操作将产生新的对象

h e l l o , p y t h o n     #字符串
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11   #索引
"""

st="hello,python"
print(st[:5])  #由于没有指定起始位置，所以输出从索引0到5的字符串，返回值hello
print(st[6:])  #由于没有指定结束位置，所以输出索引为6之后的字符串python
st1=st[:5]
st2=st[6:]
st3="!"
newstr=st1+st3+st2
print(newstr)  #将字符串相加，返回值是hello!python

#切片完整写法
print(st[1:5:1])  #从索引为1的字符开始切到字符串为5的字符结束，步长为1，返回值是ello
print(st[0:5:2]) #从索引0开始切到索引11的元素，步长为2，返回值hlo
print(st[::2])   #不写起始和结束，只写步长，就默认从0开始，到末尾结束，返回值hlopto
print(st[::-1])  #默认从字符串最后一个元素开始，到第一个元素结束，因为步长是负数，往左输出，返回值nohtyp,olleh
print(st[-6::1]) #从索引为-6的元素开始，步长为正数，所以向右输出，返回值是python

"""
格式化字符串
格式化字符串的两种方式

第一种：   %作为占位符   （%为固定符号，s、i、d、f为实际值）
%s     字符串
%i或%d  整数
%f     浮点数

例：
"我的名字叫:%s,今年%d岁了"


第二种：{}作为占位 （{}第一个元素是填写需要占位的元素索引，第二个是填写保留几位数。例;{0:3}）填写索引为0的元素，并保留3位数
例：
我的名字叫{0},今年{1}岁了，我真的叫{0},format(name,age)  
#{}里填数字就代表format里元素的索引，format里的元素会按{}里的索引填充
"""

name="张三"
age=20
print("大家好，我叫%s，今年%d岁"%(name,age))  #大家好，我叫张三，今年20岁
print("大家好，我叫%s，今年%d岁"%("王五",21))  #大家好，我叫王五，今年21岁
#name1=input("输入你的名字：")
#age1=input("输入你的岁数")
#print("我的名字是{0}，岁数是{1},别人都叫我{0}".format(name1,age1))
#返回值是我的名字是小华，岁数是20,别人都叫我小华

#没有指明格式化字符串，默认这句就是字符串，不会格式化，返回值我的名字是{name}，名字是{age}
print("我的名字是{name}，名字是{age}")

#f-string使用f指明要格式化字符串，返回值是我的名字是张三，名字是20
print(f"我的名字是{name}，名字是{age}")


print("%d"%99)   #99
print("%10d"%99)   #        99   #10表示宽度
print("023456789") #023456789
print("%f"%3.1415926) #3.141593
print("%10.3f"%3.1415926)  #     3.142,%10.3f表示输出3位小数，并保持10个宽度
print("%.3f"%3.1415926)  #.3表示保留3位小数，返回值是3.142
print("%d"%3444.1415926)  #保留整数，3444


print("{0:.3}".format(3.1415926))  #{0:.3}表示存放索引为0的元素，并保留3位数，返回值3.14
print("{:.3f}".format(3.1415926))  #如果元素较少，不重复使用，第一个元素索引的位置可以省略，.3f表示只保留3位小数，返回值3.14
print("{:10.3f}".format(3.1415926))   #同时设置宽度和精度，宽度是时，精度是保留3位小数，返回值是     3.142

"""
字符串的编码转换
字符串在传输中会被编码为二进制在计算机之间传输，传输到另一台计算机之后，数据将会被解码成可以显示的字符串

编码与解码的方式：
编码：将字符串转换为二进制数据（bytes）
解码：将bytes类型的数据转换成字符串类型

"""

#编码需要用到（encoding）
s="举头望明月"
print(s.encode(encoding="GBK"))   #在GBK这种编码格中，一个中文占两个字节
#b'\xbe\xd9\xcd\xb7\xcd\xfb\xc3\xf7\xd4\xc2'

print(s.encode(encoding="UTF-8")) #在UTF-8这种编辑格式中，一个中文占三个字节
#b'\xe4\xb8\xbe\xe5\xa4\xb4\xe6\x9c\x9b\xe6\x98\x8e\xe6\x9c\x88'

#解码(需要用到decode函数)
byte1=s.encode(encoding="GBK")   #把s变量里的内容编码成GBK格式，并赋值给byte1
print(byte1.decode(encoding="GBK"))  #把byte1变量里的GBK格式的编码内容解码，返回出举头望明月

byte2=s.encode(encoding="UTF-8")  #把s变量里的内容编码成UTF-8格式，并赋值给byte2
print(byte2.decode(encoding="UTF-8"))  #把byte2变量里的UTF-8格式的编码内容解码，返回出举头望明月

#尝试使用GBK格式的编码内容，再使用UTF-8来解码内容
byte1=s.encode(encoding="GBK")
print(byte1.decode(encoding="UTF-8"))
#报错UnicodeDecodeError: ，编码格式与解码格式不符，所以无法解码
#编码和解码必须使用同一种格式，否则无法解码

字符串的各种操作几乎都包含在这边文章内，主页还有字典列表等其他操作