1.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

2.什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

3.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

4.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

4.1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)

4.2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、

4.3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

4.4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

5.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

6.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

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