《Think Python 2e》学习精粹（八）： 字符串

《Think Python 2e》学习精粹（八）： 字符串

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• 字符串：是由字符组成的 序列（sequence），它是其他值的一个有序的集合；

1、字符串是一个序列

• 可以用括号运算符一次访问一个字符；

>>> fruit = 'banana'
>>> letter = fruit[1]

• 括号中的表达式被称作 索引(index) ，索引指出在序列中你想要哪个字符(因此而得名)，索引是从字符串起点开始的位移量F(offset)，第一个字母的位移量就是0；
• 可以使用一个包含变量名和运算符的表达式作为索引；
• 索引值必须使用整数（包括负整数）；

2、len

• len 是一个内建函数，其返回字符串中的字符数量；
• 取得字符串最后一个字符的方法：
  • 用 len 函数；

  >>> fruit = 'banana'
  >>> length = len(fruit)
  >>> last = fruit[length-1]
  >>> last
  'a'
  

  • 使用负索引，即从字符串的结尾往后数，索引 -1指向最后一个字母， 索引 -2指向倒数第二个字母， 依次类推；

  >>> fruit = 'banana'
  >>> last = fruit[-1]
  >>> last
  'a'
  

3、使用for循环遍历

• 遍历(traversal)：从字符串的头部开始，依次选择每个字符，对其做一些处理， 然后继续直到结束， 这种处理模式被称作遍历 ；

• 编写遍历的方法之一是使用 while循环（下面例子为从后到前遍历）；

fruit = 'banana'
index = len(fruit) - 1
while index >= 0:
    letter = fruit[index]
    print(letter,end = ' ')
    index = index - 1

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new32.py
a n a n a b

• 编写遍历的另一种方法是使用for循环：字符串中的第一个字符被赋值给变量 letter ，循环继续，字符串中的下一个字符被赋值给变量 letter，直到没有剩余的字符了；

prefixes = 'JKLMNOPQ'
suffix = 'ack'
for letter in prefixes:
	if letter == 'O' or letter == 'Q':
		letter = letter + 'u'
	print(letter + suffix, end = ' ')

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new33.py
Jack Kack Lack Mack Nack Ouack Pack Quack

4、字符串切片

• 字符串的一个片段被称作 切片(slice)；

• 选择一个切片的操作类似于选择一个字符；

>>> s = 'Monty Python'
>>> s[0:5]
'Monty'
>>> s[6:12]
'Python'

• [n:m]操作符返回从第n个字符到第m个字符的字符串片段，包括第一个，但是不包括最后一个，将指向两个字符之间的索引， 想象成下面的切片索引图中那样或许对理解有帮助；
  
  • 省略第一个索引(冒号前面的值)，切片起始于字符串头部，省略第二个索引，切片一直 到字符串结尾；
  • 第一个索引大于或等于第二个，结果是 空字符串（empty string）；

5、字符串是不可变的

• 字符串是不可变的(immutable) ，不能改变一个已存在的字符串；
• 可以创建一个新的字符串，并反映出对原有字符串的需要的变化；

>>> greeting = 'Hello， world!'
>>> new_greeting = 'J' + greeting[1:]
>>> new_greeting
'Jello， world!'

6、搜索

• 遍历一个序列并在找到寻找的东西时返回——被称作 搜索（search）；

• 下面的函数 find 和 [] 运算符相反， 它接受一个字符并找到该字符所在的索引，如果没有找到该字符，函数返回 -1；

def find(word, letter, i):
	index = i
	while index < len(word):
		if word[index] == letter:
			return index
		index = index + 1
	return -1
	
print(find('banana', 'a', 4))

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new34.py
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7、循环和计数

• 计数器(counter) 的计数算法：变量 count 初始化为0，然后每次出现想定情况时递增，当循环结束时，count 包含了想定情况出现的总次数；

def count(str, s):
	count = 0
	for letter in str:
		if letter == s:
			count = count + 1
	return count

• 搜索法（find） 的计数方法：不再使用字符串遍历，而是使用上一节中三参数版本的 find 函数；

def find(word, letter, i):
	l = len(letter)
	index = i
	while index < len(word):
		if word[index:index+l] == letter:
			return index
		index = index + 1
	return -1
	
def count(string, str):
	count = 0
	index = 0
	l = len(str)
	while index <= len(string):
		index = find(string, str, index)
		if index == -1:
			return count
		index = index + l
		count = count + 1
		
print(count('伟大的的祖国伟大的党', '伟大'))

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new37.py
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8、字符串方法

• 字符串 方法调用（invocation method） 方式：字符串名.方法名(实参)；
• 字符串方法可执行多种有用操作，例如 upper 返回全部大写的字符串 ；

>>> word = 'banana'
>>> new_word = word.upper()
>>> new_word
'BANANA'

• 字符串 find 方法可选三个实参：字母或者子字符串、起始的索引和结束的索引（并不包括）；

>>> word = 'banana'
>>> index = word.find('na', 3, 5)
>>> index
-1
>>> index = word.find('na', 3, 6)
>>> index
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9、in 运算符

• in 运算符是一个布尔运算符，接受两个字符串，如果第一个作为子串出现在第二个中，则返回 True ；

>>> 'a' in 'banana'
True
>>> 'seed' in 'banana'
False

10、字符串比较

• 关系运算符也适用于字符串；
• 可以用关系运算符 == 检查两个字符串是否相等；

>>> 'banana' == 'banana'
True
>>> 'banana' == 'bananan'

• 其它的关系运算符对于按字母序放置单词也很有用；

>>> 'banana' > 'orange'
False
>>> 'banana' < 'orange'
True
>>> 'banana' < 'Orange'
False

• Python解释器中所有的大写字母出现在所有小写字母之前，为严格按字母表顺序比较，须将字符串转化为标准格式（都是小写字母或都是大写字母）；

11、调试

• 使用索引遍历序列中的值时，正确地指定遍历的起始和结束点有点困难；

def is_reverse(word1, word2):
	if len(word1) != len(word2):
		return False

	i = 0
	j = len(word2)

	while j > 0:
		#print(i, j)        # 这里添加打印语句
		if word1[i] != word2[j]:
			return False
		i = i+1
		j = j-1

	return True
	
print(is_reverse('pots', 'stop'))

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py
Traceback (most recent call last):
  File "D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py", line 17, in <module>
    print(is_reverse('pots', 'stop'))
  File "D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py", line 10, in is_reverse
    if word1[i] != word2[j]:
IndexError: string index out of range

• 为了调试 IndexError: string index out of range 类错误，第一步是在错误出现的行之前，打印索引的值（把前面程序中打印语句前的 # 去除），能获得更多的信息，这里第一次循环打印了索引号0 4，显然索引4超出了 ‘stop’ 索引范围、指定 j 的起始值显然有误，应该为 len(word2)-1，指定正确的索引起始值后，即能解决这个问题；

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py
0 4
Traceback (most recent call last):
  File "D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py", line 17, in <module>
    print(is_reverse('pots', 'stop'))
  File "D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py", line 10, in is_reverse
    if word1[i] != word2[j]:
IndexError: string index out of range

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py
0 3
1 2
2 1
True

• 从打印信息可以看出，循环进行了3次，并未全部比较，用画如下堆栈图的方式，在纸上运行程序时，可以看出，由 while j > 0 语句指定的索引结束点出错，改为 while j >= 0 即能获得正确结果；

PS C:\Users\Administrator> python D:\WorkSpace\thinkpython2e\new40.py
0 3
1 2
2 1
3 0
True