Python——通用序列操作

Python 中所有序列都可以进行一些特定操作，包括索引（indexing）、分片（slicing）、序列相加（adding）、乘法（multiplying）、成员资格、长度、最小值和最大值。

所有的序列（例如：字符串、列表）都可以进行以下基本操作：

• +：连接两个序列
• *：重复序列元素
• in：判断元素是否在序列中
• min()：返回最小值
• max()：返回最大值
• len()：返回序列长度
• enumerate()：返回一个枚举对象，包含字符串中所有元素的索引和值（作为一对）

1. 字符串

字符串（String），是由零个或多个字符组成的有限序列，在 Python 中表示文本的数据类型。

字符只是一个符号，例如：字母（A-Z）、数字（0-9）、特殊符号（~!@#￥%…）等。

在 Python 中，字符串由内置的 str 类型定义。

>>> s=" hello world"
>>> type(s)
<class 'str'>

可以使用单引号（''）或双引号（""）来表示字符串。

PS： 单引号比双引号更常用。

字符串可以跨多行，但是每行末尾必须添加反斜杠（\）以转义换行符。

>>> s= 'Hello \
... World'
>>> s
'Hello World'

三重引号（''' 或 """）内的字符串可以跨多个文本行。

>>> s = '''Hello        #三重单引号
... World'''
>>> s
'Hello \nWorld'
>>> s = """Hello        #三重双引号
... World"""
>>> s
'Hello \nWorld'

注意： 三重引号通常用于表示多行字符串和 docstring。

 

2. 索引

    序列是 Python 中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字，代表它在序列中的位置（索引），第一个索引是 0 ，第二个索引是 1，以此类推。

• 正向索引（从左到右）：索引从 0 开始，直到 length - 1。
• 反向索引（从右到左）：索引从 -1 开始，直到 -length 。

【注】其中，length 为字符串的长度。

【例】

                                                                  

>>> s='Hello'
>>> s[0]        #第一个字符
'H'
>>> s[4]        #最后一个字符
'o'
>>> s[-5]       #第一个字符
'H'
>>> s[-1]       #最后一个字符
'o'
>>> s[5]        #索引必须在范围内
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: string index out of range
>>> s[1.5]      #索引必须是整数
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: string indices must be integers

【注】不定义变量也可以进行字符串的索引，也可以直接对函数的返回结果进行索引操作。

>>> 'Hello'[0]
'H'
>>> 'Hello'[-1]
'o'
>>> s=input()[1]
Hello
>>> print(s)
e

3. 切片（分片）

切片操作（slice）是用于引用序列（通常是字符串和列表）的子部分。

切片操作的语法格式：

[start:stop:step]

• start（开始索引）：第一个索引的值是 0，最后一个是 -1。
• stop（结束索引）：切片操作符将取到该索引为止，但不包含该索引的值。
• step（步长）：默认是 1，也就是说，一个接一个切取。如果为 2，则表示隔一取一。步长为正数时，表示从左向右取；如果为负数，表示从右向左取；步长不能为 0。

>>> number=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
>>> number[1:3]         #取索引为1、2的元素
[2, 3]
>>> number[-3:-1]       #负数表示从右开始计数，取索引为-3、-2的元素
[8, 9]
>>> number[3:10]        #stop大于最大的索引，将取到结束为止
[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> number[3:]          #第 4 个字符到最后一个
[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> number[:]           #所有字符
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> number[:-3]         #开始到倒数第三
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
>>> number[-3:]         #倒数第三到最后一个字符
[8, 9, 10]
>>> number[:0]          #最后一个元素为第一个，输出为空
[]
>>> number[::2]         #步长为2，得到奇数序列
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> number[2:6:3]       #将每三个元素的第一个提取出来
[3, 6]
>>> number[::0]         #步长不能为0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: slice step cannot be zero
>>> number[10:0:-2]     #步长为负数
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> number[0:10:-2]     #步长为负数
[]
>>> number[::-2]
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> number[2::-1]
[3, 2, 1]

•  s[:] 形式会忽略开始和结束索引，总是获得一个完整的副本。是 pythonic 使用的方式，用于复制序列（例如：字符串或列表）。
• 和提取字符类似，切片操作也可以使用反向索引
• 对于任何索引 n，s[:n] + s[n:] == s 是一个整齐的切片，甚至对于负数或超出界限的值也是如此。换一种说法，s[:n]和 s[n:] 总是将字符串分成两部分，来保存所有的字符。

4. 序列相加

使用加号可以进行序列的连接操作。

>>> [1,2,3]+[4,5,6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a=[1,2,3]
>>> b=[4,5,6]
>>> a+b
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> s='Hello'
>>> s2=" World"
>>> s+s2
'Hello World'
>>> [1,2,3]+'Hello'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list
>>> [1,2,3]+[3,4,5]
[1, 2, 3, 3, 4, 5]

• 可以使用加号对两个类型相同的序列进行连接操作
• 通过使用加运算符进行序列的连接操作，不会去除重复。

5. 乘法

使用数字 n 乘以一个序列会生成新的序列，在新的序列中，原来的序列将被重复 n 次。

>>> s=[1,2,3]
>>> s*5
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
>>> "zth"*5
'zthzthzthzthzth'
>>> sq=[None]*5         #初始化 sq 为含有 5 个 None 的序列
>>> sq
[None, None, None, None, None]

• None 代表空值
• 序列乘法做一些重复操作、空列表和 None 初始化操作还是挺方便的。

6. 成员资格

可以使用 in 运算符判断一个对象是否为某个序列的成员(元素)。

>>> 'h' in 'Hello'
False
>>> 'e' in 'Hello'
True
>>> 1 in [1,2,3]
True

dataBase = [["wangjian","1234"],["zhangjian","1234"],["wanglin","1234"],["wangxin","1234"]];
userName = input("请输入姓名：");
userPass = input("请输入密码：");

if([userName,userPass] in dataBase):
    print("输入的用户名和密码存在");
else:
    print("输入的用户名和密码不存在");

7. 长度、最小值和最大值

Python 的内建函数：len/min/max的作用分别是：返回序列中包含元素的数量，返回序列中最小和最大元素。

>>> li=[235,26,164,3]
>>> len(li)
4
>>> max(li)
235
>>> min(li)
3
>>> max(5,56,23,123)
123
>>> len("Hello")
5
>>> min("Hello");
'H'
>>> max("Hello")
'o'

8. 更改或删除字符串

字符串是不可变的，也就是说，一旦分配了字符串的元素就不能被更改。

但是，可以将不同的字符串重新分配给同一个变量。

>>> s = 'Hello'
>>> s[2] = 'a'
...
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>> 
>>> s = 'Python'
>>> s
'Python'

无法从字符串中删除字符，但是可以使用关键字 del 完全删除字符串。

>>> del s[2]
...
TypeError: 'str' object doesn't support item deletion
>>> 
>>> del s
>>> s
...
NameError: name 's' is not defined

9. 迭代字符串

使用 for 循环，可以遍历一个字符串。

>>> count = 0;
>>> for letter in 'Hello':
...     if(letter == 'e'):
...             count += 1
...
>>> print(count)
1

还可使用 enumerate()，它会返回一个枚举对象，包含字符串中所有元素的索引和值（作为一对），这对于迭代很有用。

>>> s = 'Hello'
>>> e = set(enumerate(s))
>>> print(e)
{(4, 'o'), (0, 'H'), (1, 'e'), (3, 'l'), (2, 'l')}
>>> for index ,item in e:
...     print(index,item)
...
4 o
0 H
1 e
3 l
2 l

10. 字符串的方法

字符串有许多方法，可以通过 dir() 来查看方法列表：

>>> dir(str)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', 
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', 
'__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', 
'__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', 
'__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 
'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 
'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isascii', 'isdecimal', 'isdigit', 
'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 
'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 
'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 
'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']

利用 help() 函数，可以查看函数或模块用途的详细说明：

>>> help(str.lower)
Help on method_descriptor:

lower(self, /)
    Return a copy of the string converted to lowercase.

注意： 要终止查询，使用 q 键。

按照说明，可以在交互模式下进行实验，这里仅列举一些比较常用的方法。

>>> s = 'Hello'
>>> 
>>> s.lower()  # 转换所有字符为小写
'hello'
>>> 
>>> s.upper()  # 转换所有字符为大写
'HELLO'
>>> 
>>> s.find('ll')  # 返回子串的开始索引
2
>>> 
>>> s.endswith('llo')  # 检查字符串是否以指定的子串结束
True
>>> 
>>> s.isdigit()  # 检查字符串是否只包含数字
False
>>> 
>>> s.replace('ll', 'r')  # 替换字符串中的子串
'Hero'
>>> 
>>> s = 'I like Python'
>>> 
>>> s.split()  # 分割字符串
['I', 'like', 'Python']