技術圖文：教小朋友學 Python -- 字符串與序列

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背景

上一次小朋友們一起學習了 Python的列表與元組，它們具有以下的共同點：

• 都可以通過索引得到每一個元素
• 默認索引值總是從0開始
• 可以通過分片的方法得到一個範圍內的元素的集合
• 有很多共同的操作符（重複操作符、拼接操作符、成員關係操作符）

這一次，我們來介紹 Python 中另外一個常用的結構：字符串，以及針對序列（列表、元組和字符串都可認為是序列）的常用內置函數。

代碼實現

1. 字符串

字符串的定義

• Python 中字符串被定義為引號之間的字符集合。
• Python 支持使用成對的單引號或雙引號。

print(5 + 8) # 13
print('5' + '8') # 58

• 如果字符串中需要出現單引號或雙引號，可以使用轉義符號\對字符串中的符號進行轉義。

print('let\'s go') # let's go
print("let's go") # let's go
print('C:\\now') # C:\now
print("C:\\Program Files\\Intel\\Wifi\\Help") # C:\Program Files\Intel\Wifi\Help

• Python 的常用轉義字符

轉義字符

• 原始字符串只需要在字符串前邊加一個英文字母 r 即可。

print(r'C:\Program Files\Intel\Wifi\Help') # C:\Program Files\Intel\Wifi\Help

字符串的切片與拼接

• 類似於元組具有不可修改性

str1 = 'I Love LsgoGroup'
print(str1[:6]) # I Love
print(str1[5]) # e
print(str1[:6] + " 插入的字符串 " + str1[6:]) # I Love 插入的字符串 LsgoGroup

字符串的常用內置方法

• capitalize() 將字符串的第一個字符轉換為大寫。

str2 = 'xiaoxie'
print(str2.capitalize()) # Xiaoxie

• lower() 轉換字符串中所有大寫字符為小寫。
• upper() 轉換字符串中的小寫字母為大寫。
• swapcase() 將字符串中大寫轉換為小寫，小寫轉換為大寫。

str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.lower()) # daxiexiaoxie
print(str2.upper()) # DAXIEXIAOXIE
print(str2.swapcase()) # daxieXIAOXIE

• count(str, beg= 0,end=len(string)) 返回str在 string 裡面出現的次數，如果beg或者end指定則返回指定範圍內str出現的次數。

str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.count('xi')) # 2

• endswith(suffix, beg=0, end=len(string)) 檢查字符串是否以指定子字符串suffix結束，如果是，返回 True,否則返回 False。如果beg和end指定值，則在指定範圍內檢查。
• startswith(substr, beg=0,end=len(string)) 檢查字符串是否以指定子字符串substr開頭，如果是，返回 True，否則返回 False。如果beg和end指定值，則在指定範圍內檢查。

str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.endswith('ie')) # True
print(str2.endswith('xi')) # False
print(str2.startswith('Da')) # False
print(str2.startswith('DA')) # True

• find(str, beg=0, end=len(string)) 檢測str是否包含在字符串中，如果指定範圍beg和end，則檢查是否包含在指定範圍內，如果包含返回開始的索引值，否則返回-1。
• rfind(str, beg=0,end=len(string)) 類似於find()函數，不過是從右邊開始查找。

str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.find('xi')) # 5
print(str2.find('ix')) # -1
print(str2.rfind('xi')) # 9

• isnumeric() 如果字符串中只包含數字字符，則返回 True，否則返回 False。

str3 = '12345'
print(str3.isnumeric()) # True
str3 += 'a'
print(str3.isnumeric()) # False

• ljust(width[, fillchar])返回一個原字符串左對齊，並使用fillchar（默認空格）填充至長度width的新字符串。
• rjust(width[, fillchar])返回一個原字符串右對齊，並使用fillchar（默認空格）填充至長度width的新字符串。

str4 = '1101'
print(str4.ljust(8, '0')) # 11010000
print(str4.rjust(8, '0')) # 00001101

• lstrip([chars]) 截掉字符串左邊的空格或指定字符。
• rstrip([chars]) 刪除字符串末尾的空格或指定字符。
• strip([chars]) 在字符串上執行lstrip()和rstrip()。

str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.lstrip()) # 'I Love LsgoGroup '
print(str5.lstrip().strip('I')) # ' Love LsgoGroup '
print(str5.rstrip()) # ' I Love LsgoGroup'
print(str5.strip()) # 'I Love LsgoGroup'
print(str5.strip().strip('p')) # 'I Love LsgoGrou'

• partition(sub) 找到子字符串sub，把字符串分為一個三元組(pre_sub,sub,fol_sub)，如果字符串中不包含sub則返回('原字符串','','')。
• rpartition(sub)類似於partition()方法，不過是從右邊開始查找。

str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.strip().partition('o')) # ('I L', 'o', 've LsgoGroup')
print(str5.strip().partition('m')) # ('I Love LsgoGroup', '', '')
print(str5.strip().rpartition('o')) # ('I Love LsgoGr', 'o', 'up')

• replace(old, new [, max]) 把 將字符串中的old替換成new，如果max指定，則替換不超過max次。

str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.strip().replace('I', 'We')) # We Love LsgoGroup

• split(str="", num) 不帶參數默認是以空格為分隔符切片字符串，如果num參數有設置，則僅分隔num個子字符串，返回切片後的子字符串拼接的列表。

str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.strip().split()) # ['I', 'Love', 'LsgoGroup']
print(str5.strip().split('o')) # ['I L', 've Lsg', 'Gr', 'up']

• splitlines([keepends]) 按照行('\r', '\r\n', \n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表，如果參數keepends為 False，不包含換行符，如果為 True，則保留換行符。

str6 = 'I \n Love \n LsgoGroup'
print(str6.splitlines()) # ['I ', ' Love ', ' LsgoGroup']
print(str6.splitlines(True)) # ['I \n', ' Love \n', ' LsgoGroup']

• maketrans(intab, outtab) 創建字符映射的轉換表，第一個參數是字符串，表示需要轉換的字符，第二個參數也是字符串表示轉換的目標。
• translate(table, deletechars="") 根據參數table給出的表，轉換字符串的字符，要過濾掉的字符放到deletechars參數中。

str = 'this is string example....wow!!!'
intab = 'aeiou'
outtab = '12345'
trantab = str.maketrans(intab, outtab)
print(trantab) # {97: 49, 111: 52, 117: 53, 101: 50, 105: 51}
print(str.translate(trantab)) # th3s 3s str3ng 2x1mpl2....w4w!!!

字符串格式化

• Python format格式化函數

str = "{0} Love {1}".format('I', 'Lsgogroup') # 位置參數
print(str) # I Love Lsgogroup
str = "{a} Love {b}".format(a='I', b='Lsgogroup') # 關鍵字參數
print(str) # I Love Lsgogroup
str = "{0} Love {b}".format('I', b='Lsgogroup') # 位置參數要在關鍵字參數之前
print(str) # I Love Lsgogroup
str = '{0:.2f}{1}'.format(27.658, 'GB') # 保留小數點後兩位
print(str) # 27.66GB

• Python 字符串格式化符號

字符串格式化符號

print('%c' % 97) # a
print('%c %c %c' % (97, 98, 99)) # a b c
print('%d + %d = %d' % (4, 5, 9)) # 4 + 5 = 9
print("我叫 %s 今年 %d 歲!" % ('小明', 10)) # 我叫 小明 今年 10 歲!
print('%o' % 10) # 12
print('%x' % 10) # a
print('%X' % 10) # A
print('%f' % 27.658) # 27.658000
print('%e' % 27.658) # 2.765800e+01
print('%E' % 27.658) # 2.765800E+01
print('%g' % 27.658) # 27.658

• 格式化操作符輔助指令

輔助命令

print('%5.1f' % 27.658) # ' 27.7'
print('%.2e' % 27.658) # 2.77e+01
print('%10d' % 10) # ' 10'
print('%-10d' % 10) # '10 '
print('%+d' % 10) # +10
print('%#o' % 10) # 0o12
print('%#x' % 108) # 0x6c
print('%010d' % 5) # 0000000005

2. 針對序列的內置函數

• list(sub) 把一個可迭代對象轉換為列表。

a = list()
print(a) # []
b = 'I Love LsgoGroup'
b = list(b)
print(b) # ['I', ' ', 'L', 'o', 'v', 'e', ' ', 'L', 's', 'g', 'o', 'G', 'r', 'o', 'u', 'p']
c = (1, 1, 2, 3, 5, 8)
c = list(c)
print(c) # [1, 1, 2, 3, 5, 8]

• tuple(sub) 把一個可迭代對象轉換為元組。

a = tuple()
print(a) # ()
b = 'I Love LsgoGroup'
b = tuple(b)
print(b) # ('I', ' ', 'L', 'o', 'v', 'e', ' ', 'L', 's', 'g', 'o', 'G', 'r', 'o', 'u', 'p')
c = [1, 1, 2, 3, 5, 8]
c = tuple(c)
print(c) # (1, 1, 2, 3, 5, 8)

• str(obj) 把obj對象轉換為字符串

a = 123
a = str(a)
print(a) # 123

• len(sub) 返回sub包含元素的個數

a = list()
print(len(a)) # 0
b = ('I', ' ', 'L', 'o', 'v', 'e', ' ', 'L', 's', 'g', 'o', 'G', 'r', 'o', 'u', 'p')
print(len(b)) # 16
c = 'I Love LsgoGroup'
print(len(c)) # 16

• max(sub)返回序列或者參數集合中的最大值

print(max(1, 2, 3, 4, 5)) # 5
print(max([-8, 99, 3, 7, 83])) # 99
print(max('IloveLsgoGroup')) # v

• min(sub)返回序列或參數集合中的最小值

print(min(1, 2, 3, 4, 5)) # 1
print(min([-8, 99, 3, 7, 83])) # -8
print(min('IloveLsgoGroup')) # G

• sum(iterable[, start=0]) 返回序列iterable與可選參數start的總和。

print(sum([1, 3, 5, 7, 9])) # 25
print(sum([1, 3, 5, 7, 9], 10)) # 35
print(sum((1, 3, 5, 7, 9))) # 25
print(sum((1, 3, 5, 7, 9), 20)) # 45

• sorted(iterable, key=None, reverse=False) 對所有可迭代的對象進行排序操作。

numbers = [-8, 99, 3, 7, 83]
print(sorted(numbers)) # [-8, 3, 7, 83, 99]
print(sorted(numbers, reverse=True)) # [99, 83, 7, 3, -8]

• reversed() 用於反向列表中元素。

numbers = [-8, 99, 3, 7, 83]
a = list(reversed(numbers))
print(a) # [83, 7, 3, 99, -8]

• enumerate(sequence, [start=0]) 用於將一個可遍歷的數據對象(如列表、元組或字符串)組合為一個索引序列，同時列出數據和數據下標，一般用在 for 循環當中。

seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
a = list(enumerate(seasons))
print(a) # [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
b = list(enumerate(seasons, 1))
print(b) # [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
for i, element in a:
 print('{0},{1}'.format(i, element))

• zip([iterable, …])用於將可迭代的對象作為參數，將對象中對應的元素打包成一個個元組，然後返回由這些元組組成的對象，這樣做的好處是節約了不少的內存。

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = [4, 5, 6, 7, 8]
zipped = zip(a, b)
print(list(zipped)) # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
zipped = zip(a, b)
print(list(zipped)) # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

總結

到此為止，有關字符串和序列的內容就介紹完了。任何技能都是通過不斷的刻意練習才能掌握的。小朋友們加油啊！

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