字符串（String）

在 Python 3 中，字符串（String） 是一种表示文本数据的核心数据类型。字符串可以包含字母、数字、符号和空格等字符，并且在 Python 中被广泛使用。以下是关于 Python 3 字符串的详细讲解：

1. 定义字符串

字符串可以用以下三种方式定义：

• 单引号（'）
• 双引号（"）
• 三引号（''' 或 """）

示例：

# 使用单引号
string1 = 'Hello'

# 使用双引号
string2 = "World"

# 使用三引号（支持多行字符串）
string3 = '''This is
a multiline
string.'''

2. 字符串的特点

1. 不可变性
   字符串是不可变的（immutable），一旦创建，就无法更改它的内容。

   示例：

   s = "hello"
   # s[0] = 'H'  # 错误：字符串内容不可修改
   s = "world"  # 可重新赋值，但会创建新的字符串对象
   

2. 支持索引和切片

   • 字符串可以通过索引访问字符（索引从 0 开始，负索引从末尾开始）。
   • 可以通过切片操作获取字符串的子字符串。

   示例：

   s = "Python"
   print(s[0])     # 输出 'P'
   print(s[-1])    # 输出 'n'（负索引）
   print(s[0:3])   # 输出 'Pyt'（切片，从索引 0 到 2）
   print(s[:3])    # 输出 'Pyt'（省略起始索引）
   print(s[3:])    # 输出 'hon'（省略结束索引）
   

3. 常用字符串操作

a. 拼接和重复

1. 拼接字符串：使用 + 运算符。
2. 重复字符串：使用 * 运算符。

示例：

s1 = "Hello"
s2 = "World"
print(s1 + " " + s2)  # 输出 'Hello World'
print(s1 * 3)         # 输出 'HelloHelloHello'

b. 格式化字符串

Python 提供了多种格式化字符串的方法：

1. % 格式化

   name = "Alice"
   age = 25
   print("Name: %s, Age: %d" % (name, age))  # 输出 'Name: Alice, Age: 25'
   

2. str.format()

   print("Name: {}, Age: {}".format(name, age))  # 输出 'Name: Alice, Age: 25'
   print("Name: {0}, Age: {1}".format(name, age))  # 使用位置索引
   print("Name: {name}, Age: {age}".format(name=name, age=age))  # 使用关键字
   

3. f-string（Python 3.6+）

   print(f"Name: {name}, Age: {age}")  # 输出 'Name: Alice, Age: 25'
   

c. 字符串内置方法

Python 提供了丰富的字符串方法：

示例：

s = "  Python is Awesome!  "
print(s.lower())        # 输出 '  python is awesome!  '
print(s.strip())        # 输出 'Python is Awesome!'
print(s.replace("Awesome", "Great"))  # 输出 '  Python is Great!  '
print(s.split())        # 输出 ['Python', 'is', 'Awesome!']
print("-".join(["A", "B", "C"]))  # 输出 'A-B-C'

4. 转义字符

转义字符用于在字符串中表示特殊字符：

示例：

s = "He said, \"Python is awesome!\""
print(s)  # 输出 He said, "Python is awesome!"

5. 原始字符串

原始字符串以 r 或 R 开头，表示字符串中的转义字符不被处理。

示例：

s = r"C:\Users\name\Desktop"
print(s)  # 输出 'C:\Users\name\Desktop'

6. 字符串编码

字符串在 Python 3 中是以 Unicode 编码的，可以用以下方法处理编码和解码：

1. 编码（字符串 → 字节）：encode()
2. 解码（字节 → 字符串）：decode()

示例：

s = "你好"
b = s.encode("utf-8")  # 编码为字节
print(b)               # 输出 b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'
print(b.decode("utf-8"))  # 解码为字符串，输出 '你好'

7. 字符串的比较与操作

1. 字符串比较

   • 比较运算符：==, !=, <, >, <=, >=。
   • 比较是基于 Unicode 编码值的。

2. 字符串长度 使用 len() 获取字符串长度：

   s = "Hello"
   print(len(s))  # 输出 5
   

3. 检查成员 使用 in 或 not in 检查子字符串：

   s = "Python"
   print("Py" in s)      # 输出 True
   print("java" not in s)  # 输出 True
   

通过理解和灵活应用这些字符串操作，可以在 Python 中高效处理和操作文本数据。