第5章字符串與序列序列通用操作字符串元組列表算法與問題求解5.15.25.35.45.5學(xué)習(xí)引導(dǎo)…了解…理解…掌握…運用5字符串與序列序列（Sequence）是一系列數(shù)據(jù)項的有序集合。序列中的每個數(shù)據(jù)項都有一個索引，索引從0開始。主要用于存儲和操作多個數(shù)據(jù)元素。序列類型共同特性：有序性：序列中的數(shù)據(jù)項按插入順序排列。索引訪問：序列中的每個元素都有一個唯一的索引，可以通過索引訪問特定元素。支持切片：序列可以通過切片操作來訪問子序列。支持迭代：可以使用循環(huán)遍歷序列中的元素。5字符串與序列數(shù)據(jù)類型函數(shù)示例描述是否可變字符串str()'Hello'、"1234"、'''這是一個函數(shù)'''、"""唐詩三百首"""存儲一系列字符不可變Rangerange()range(10)range(3,100,3)表示一系列連續(xù)的整數(shù)不可變元組tuple()()、(2,)、(1,'abc',(2,3),['武漢','吉林'])與列表類似，但元組不可變不可變列表list()[]、[3]、[5,'武漢',('a',3),['Tom',18]]存儲任意類型的元素，可以包含不同類型的數(shù)據(jù)可變5.1

序列通用操作5.1序列通用操作序列數(shù)據(jù)類型共性元素間存在先后順序支持序列的拼接、重復(fù)、索引、切片、測試長度、最大值、最小值和存在性測試等操作。5.1序列通用操作操作符描述s[i]索引，返回序列s的第i項，項序號為整數(shù)s[start:end[:step]]切片，返回序列s從start到end（不包括end）的步長為step的字符生成新的序列。step缺省時，步長為1，返回序號從start到end的子序列。s+t拼接兩個序列s和t，僅適用于列表和字符串s*n或n*sn為整數(shù)，將序列s與自身拼接

n次生成新序列，range不支持此操作len(s)返回序列s的長度，序列包含元素的個數(shù)或字符串包含字符的個數(shù)min(s,*[,key,default])返回序列s的最小值，key關(guān)鍵字缺省時按元素值比較max(s,*[,key,default])返回序列s的最大值，key關(guān)鍵字缺省時按元素值比較s.count(x)x在s中出現(xiàn)的總次數(shù)s.index(x[,i[,j]])元素或字符x在序列s中首次出現(xiàn)項的索引號，i值存在時表示從索引號i處開始查找x，j存在時表示查找范圍在i和j之間。xins如果基本序列s中的某項等于

x

，則結(jié)果為True，否則結(jié)果False如果字符串s中的任一子序列與x相等，則結(jié)果為True，否則結(jié)果Falsexnotins如果基本序列s中的某項等于

x

，則結(jié)果為False，否則結(jié)果True如果字符串s中的任一子序列與x相等，則結(jié)果為False，否則結(jié)果True5.1.1索引字符串：每個字符擁有一個序號元組、列表或range對象：每個元素擁有一個序號序列數(shù)據(jù)內(nèi)部有序存儲，可以使用“序號”取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)項。索引：通過序列數(shù)據(jù)的序號返回其對應(yīng)的值的操作，索引會創(chuàng)建一個新對象。兩種序號體系可以同時使用正向索引：序號正向從0開始，終止值為序列長度減1（len(s)-1）逆向索引：序號從-1開始，終止值為負的序列長度（-len(s)）5.1.1索引字符串與列表的序號字符串而言，英文、中文、空格和各種符號都各占一個字符位。5.1.1索引索引是指通過序列數(shù)據(jù)的序號返回其對應(yīng)的字符或元素的操作?？梢园凑蛐蛱栠M行索引或按逆向序號進行索引，通過序號獲取對應(yīng)的元素。索引的語法：序列名[序號]#字符串序列s=

'HelloWorld!'print(s[4])

#按序號正向索引，返回序號為4

的字符'o'print(s[-1])

#按逆向序號索引，返回最后一個字符

'!'5.1.1索引01234567891011HelloWorld!-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1s5.1.1索引0123456789李明848095887665859855-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1#序列類型—列表scores

=

['李明',

84,

80,

95,

88,

76,

65,

85,

98,

55]print(scores[0])

#按序號正向索引，返回序號為0的元素'李明'print(scores[4])

#按序號正向索引，返回序號為4的元素88print(scores[-1])

#按逆向序號索引，返回倒數(shù)第1個元素55print(scores[-3])

#按逆向序號索引，返回倒數(shù)第3個元素85scores5.1.1索引01234567890123456789-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1#序列類型—ranger

=

range(10)

#獲得0，1，2，3，4，5，6，7，8，9的序列對象print(r[3])

#按序號正向索引，返回序號為3的元素

3print(r[-3])

#按逆向序號索引，返回倒數(shù)第3個元素

7r5.1.1索引當使用的索引值超出列表現(xiàn)有數(shù)據(jù)的索引時，Python將會產(chǎn)生“索引超出范圍”的異常。0123456789李明848095887665859855-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1scores

=

['李明',

84,

80,

95,

88,

76,

65,

85,

98,

55]

#序號范圍為：0-9print(scores[10])#輸出：IndexError:listindexoutofrangescores5.1.1索引索引序號必須為整數(shù)，不可為浮點數(shù)。試圖用浮點數(shù)做索引序號，Python將會產(chǎn)生TypeError。當索引值是通過計算得到時，務(wù)必使其值為整型類型或先用int()函數(shù)對其進行取整操作，再用做索引序號。scores

=

['李明',

84,

80,

95,

88,

76,

65,

85,

98,

55]

#序號范圍為：0-9print(scores[10.0//5])#10.0//5=2.0，為浮點數(shù)#TypeError:listindicesmustbeintegersorslices,notfloatprint(scores[int(10.0//5)])

#int(10.0//5)=2，返回805.1.1索引當索引結(jié)果仍是序列類型數(shù)據(jù)時，可以繼續(xù)索引，獲取元素中的數(shù)據(jù)。cv

=

['李明',

35,

('博士','副教授'),

[96,

92,

85]]#包含字符串、數(shù)字、元組和列表等多種類型數(shù)據(jù)的列表print(cv[0])

#序號為0的元素為字符串：'李明'print(cv[0][0])

#序號為0的元素中'李明'序號為0的元素為：'李'print(cv[2])

#序號為2的元素為元組('博士','副教授’)print(cv[3])

#序號為3的元素為列表[96,92,85]print(cv[2][0])

#序號為2的元素('博士','副教授')中序號為0的元素為：博士print(cv[3][1])

#序號為3的元素[96,92,85]中序號為1的元素為：920123'李明'35('博士','副教授')[96,92,85]'博士''副教授'96928501012cv5.1索引方法實現(xiàn)百分制轉(zhuǎn)五分制實例說明：輸入一個整數(shù)，當輸入不在[0,100]

區(qū)間時輸出提示“Dataerror!”當輸入滿足要求的前提下，用多分支結(jié)構(gòu)實現(xiàn)百分制轉(zhuǎn)五分制。轉(zhuǎn)換規(guī)則：根據(jù)分數(shù)所在區(qū)間[0,60)、[60,70)、[70,80)、[80,90)、[90,100]，分別輸出字符“E”“D”“C”“B”“A”。實例5.1索引方法實現(xiàn)百分制轉(zhuǎn)五分制思路：百分制分數(shù)整除10，可得到其十位上的整數(shù)“i”，字符串中以“i”值作為索引的字符正好對應(yīng)該分數(shù)段的五分制成績。將落在各區(qū)間的數(shù)分別對10做整除，得到0-10共11個數(shù)字，對應(yīng)字符串“EEEEEEDCBAA”中每個字符的序號。如85//10的結(jié)果為8，輸出字符串中序號為8的字符“B”。注意：當成績中有浮點數(shù)時，索引號需要先取整再使用。實例5.1索引方法實現(xiàn)百分制轉(zhuǎn)五分制def

convert_to_five_point_scale(score):

"""將百分制分數(shù)轉(zhuǎn)為五分制分數(shù)，score:百分制分數(shù)(0-100)，返回五分制分數(shù)(A-E)"""

degree

=

'EEEEEEDCBAA’

#序號0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10

if

score

>

100

or

score

<

0:

#排除不合法數(shù)據(jù)

return

'Dataerror!'

else:

i

=

int(score

//

10)

#用int()實現(xiàn)取整使索引號為整數(shù)

return

degree[i]

#degree[i]索引返回其中序號為I的字符

score

=

float(input('請輸入一個百分制成績：'))

#輸入為非負數(shù)five_point_score

=

convert_to_five_point_scale(score)

#調(diào)用函數(shù)print(f'{score}分轉(zhuǎn)為五分制為{five_point_score}’)

#輸出為ABCDE或Dataerror!實例5.1索引方法實現(xiàn)百分制轉(zhuǎn)五分制score

=

float(input())degree

=

'EEEEEEDCBAA'print('Dataerror!')

if

(score

>

100

or

score

<

0)

else

print(degree[int(score

//

10)])實例利用條件表達式實現(xiàn)：注意：浮點數(shù)整除10的結(jié)果是值為整數(shù)的浮點數(shù)，如8.0。這里的score接受的是浮點數(shù)的輸入，需要用int()函數(shù)取整，確保索引號為整數(shù)。字符串序列及列表、元組和range等序列類型數(shù)據(jù)都支持切片操作。切片的過程是從第一個要返回的元素開始，到第一個不想返回的元素結(jié)束按照給定的索引和步長，截取序列中的對象組成的新的片段對象切片的方法是：5.1.2切片seq[start:end:step]5.1.2切片seq[start:end:step]seq：序列類型數(shù)據(jù)對象名start：切片開始的位置元素序號是第一個要返回的元素的索引號；正向索引位置默認為0；逆向索引位置默認為負的序列長度，即-len(seq)；start省略時從第一個元素開始切片。end：切片結(jié)束位置元素序號正向索引最后一個位置為序列長度減1，即len(seq)-1；逆向索引結(jié)束位置序號默認為-1；end省略時切片包括最后一個元素。step：取值的步長默認為1，不能為0start<end時步長為正值；start>end時步長為負值。5.1.2切片——字符串序列類型01234567891011HelloWorld!-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1s

=

'HelloWorld!'print(s[6:8])

#根據(jù)序號[6:8]切片，輸出不包括結(jié)束序號的字符'Wo'print(s[:5])

#從起點到序號為5的位置切片，不包括5，'Hello'print(s[6:])

#從序號6向后到字符串結(jié)束切片，輸出'World!'print(s[-3:-1])

#負向索引，不包含右邊界元素，輸出'ld'print(s[6:-1])

#混用正負索引，輸出'World'print(s[::])

#從字符串開始到結(jié)束進行切片，輸出'HelloWorld!'print(s[::-1])

#按步長為-1進行切片，輸出'!dlroWolleH'print(s[::2])

#步長為2，輸出序號為偶數(shù)的元素，輸出'HloWrd's5.1.2切片——列表類型012345678910李明84809588967665859855-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1scores

=

['李明',

84,

80,

95,

88,

96,

76,

65,

85,

98,

55]print(scores[5:])

#從5到序列結(jié)束的元素，輸出[96,76,65,85,98,55]print(scores[1:-1])

#混用索引[84,80,95,88,96,76,65,85,98]print(scores[1::2])

#步長為2，隔一個，輸出[84,95,96,65,98]print(max(scores[1:]))

#切片返回除序號0的列表，max返回其最大值print(sum(scores[1:]))

#利用sum()函數(shù)對切片獲取的序列求和，輸出822#len()獲得切片后的列表元素個數(shù)print(sum(scores[1:])

/

len(scores[1:]))

#輸出切片后的序列元素的平均值82.25.1.2切片——range類型r

=

range(10)

#獲得0，1，2，3，4，5，6，7，8，9的序列print(r[3:6])

#對range(10)切片，返回新對象range(3,6)print(sum(r[1::2]))

#輸出序號為奇數(shù)的元素的和25print(sum(r[0::2])

/

len(r[0::2]))

#輸出序號為偶數(shù)的元素的平均值4.001234567890123456789-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1r5.1.2切片——包含多種類型數(shù)據(jù)的列表cv

=

['李明',

35,

('博士','副教授'),

[96,

92,

85]]print(cv[2:4])

#切片得到新列表[('博士','副教授'),[96,92,85]]0123'李明'35('博士','副教授')[96,92,85]-4-3-2-1cv5.2回文字符串實例說明：一個字符串，如果各字符逆序排列與原字符串相同，則稱為回文，如“12321”、“上海自來水來自海上”用戶輸入一個字符串，判斷是否為回文，如果是輸出True，否則輸出False。實例123215.2回文字符串思路：從前到后將字符串的每一個字符與從后向前每一個字符一一比較，如果都一一相同，則是回文。利用切片方法（s[start:end:step]）。令步長step值為-1，從最后一個字符開始，到字符串開始字符結(jié)束進行切片，即構(gòu)造切片s[-1::-1]或s[::-1]，可以獲得逆序的字符串。比較逆序的字符串與原字符串是否相同，相同則是回文。實例s

=

input()

#輸入一個字符串if

s

==

s[-1::-1]:

#s[-1::-1]將字符串反轉(zhuǎn)，判斷反轉(zhuǎn)后是否與原字符串相等

print(True)

#如果相等，是回文，輸出Trueelse:

print(False)

#如果不相等，不是回文，輸出False5.2回文字符串實例print(True)

if

(s

:=

input())

==

s[::-1]

else

print(False)1.分支語句實現(xiàn)2.條件表達式結(jié)合賦值運算符實現(xiàn)s

=

input()

#輸入一個字符串def

palindromic(s):

"""判定字符串否為回文字符串，s：輸入字符串，返回布爾值"""

return

s

==

s[::-1]

#比較運算結(jié)果為布爾值print(palindromic(s))

#調(diào)用函數(shù)并輸出結(jié)果5.2回文字符串實例3.函數(shù)實現(xiàn)直接返回比較運算表達式，避免使用分支語句。5.1.3序列拼接與重復(fù)字符串、元組與列表等序列類型都支持拼接與重復(fù)的操作。range序列類型不支持序列拼接或重復(fù)，嘗試拼接或重復(fù)range對象時，會觸發(fā)異常。序列拼接："+"，將兩個相同類型的序列拼接為一個。序列重復(fù)：s*

n，s中的元素重復(fù)n次，產(chǎn)生一個新序列。當n小于或等于0時會被當作0來處理，此時序列重復(fù)0次的操作將產(chǎn)生一個空序列。year

=

2025s

=

'年'print('='

*

10)

#字符串重復(fù)10次print(str(year)

+

s)

#字符串拼接，整數(shù)參與拼接要先轉(zhuǎn)為字符串print('='

*

10)

#字符串重復(fù)10次輸出：==========2025年==========序列拼接與重復(fù)ls

=

[[]]

#創(chuàng)建一個包含一個空列表的列表ls_new

=

ls*

3

#重復(fù)只包含一個空列表元素的列表3次print(ls_new)

#重復(fù)引用空列表元素3次產(chǎn)生一個新列表[[],[],[]]ls[0].append(3)

#向列表中序號為0的元素中增加一個元素3print(ls_new)

#輸出：[[3],[3],[3]]，列表ls中的元素是重復(fù)引用5.1.3

序列重復(fù)操作只是多次引用原序列中的元素，原序列中的項并不會被拷貝原序列中元素的改變將會導(dǎo)致重復(fù)序列中的元素改變。5.3輸出身份證信息實例說明：中國的居民身份證號是一個18個字符的字符串，其各位上的字符代表的意義如下：第1、2位數(shù)字表示所在省份的代碼第3、4位數(shù)字表示所在地區(qū)的代碼第5、6位數(shù)字表示所在市縣的代碼第7~14位數(shù)字表示出生年、月、日第15、16位數(shù)字表示身份證注冊地的派出所的代碼第17位數(shù)字表示性別，奇數(shù)表示男性，偶數(shù)表示女性第18位數(shù)字是校檢碼，用來檢驗身份證號的正確性，校檢碼可以是0-9中的一個數(shù)字，也可能是字母X。實例5.3輸出身份證信息實例說明：輸入一個身份證號，編程判斷其長度是否正確；輸出其出生年月日。思路：身份證中提取生日，涉及判斷、字符串長度、切片、拼接等知識點可以使用len()函數(shù)測字符串的長度并判斷長度是否為18用字符串切片的方法獲取身份證號碼中代表出生年月日的子串，并用"+"拼接實例5.3輸出身份證信息def

get_date_of_birth(id_num):

"""接收一個身份證號碼，返回出生日期，若輸入位數(shù)不是18，則輸出錯誤提示信息"""

if

len(id_num)

==

18:

#測試輸入的字符串長度是否為18

year

=

id_num[6:10]

#id_num序號6、7、8、9字符串，年份

month

=

id_num[10:12]

#id_num序號為10、11的字符串，月份

day

=

id_num[12:14]

#id_num序號為12、13的字符串，日期

birthdate

=

'出生于'+year+'年'+month+'月'+day+'日'

#字符串拼接

#birthdate=f'出生于{year}年{month}月{day}日'

#f-string方法

return

birthdate

else:

#輸入的字符串長度不是18時，輸出錯誤提示信息

return

'輸入的身份證號位數(shù)錯'

id_number

=

input()

#輸入一個表示身份證號的字符串print(get_date_of_birth(id_number))

#調(diào)用函數(shù)，輸出出生日期或出錯信息實例5.4約瑟夫環(huán)問題實例說明：有20個人圍坐在一張圓桌周圍從第1個人開始報數(shù)，數(shù)到3的人出列下一個人又從1開始報數(shù)，數(shù)到3的那個人又出列；依此規(guī)律重復(fù)，直到圓桌周圍的人數(shù)少于3時結(jié)束，輸出剩下的人的序號。實例5.4約瑟夫環(huán)問題問題中要求每數(shù)到3的人出列，那么最后只剩2人時結(jié)束。20個人圍成一個圈用一個列表表示，每次將列表的第3個元素去除，同時將前2個元素拼接到列表的末尾，循環(huán)執(zhí)行，直至列表長度小于3為止。變化過程：實例[

4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]1,2,3,[

,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,1,2][

,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,1,2,4,5]4,57,

8…[13,20,2][13,20]5.4約瑟夫環(huán)問題實例說明：約瑟夫環(huán)問題可以擴展為：一圈共有n個人，從1開始報數(shù)，報到m的人出列，然后重新開始報數(shù)，剩余人數(shù)小于m時停止，輸出每次出列的人的序號。思路：split()函數(shù)：把用空格分隔的輸入切分為包含2個值的列表map()函數(shù)：將列表中的所有值映射為參數(shù)指定的類型，此處為整數(shù)。多變量賦值：將這兩個整數(shù)值分別賦值給n和m。實例5.4約瑟夫環(huán)問題def

josephus(n,

m):

"""接受兩個參數(shù)，n為總?cè)藬?shù)，m為報數(shù)的數(shù)字，返回列表"""

ls

=

list(range(1,

n

+

1))

#構(gòu)造一個元素1到n的列表

while

len(ls)

>

m

-

1:

#列表長度大于m-1時，去掉第m個元素

ls

=

ls[m:]

+

ls[:m

-

1]

#前m-1個元素拼接到m以后的列表末尾

return

ls

#循環(huán)結(jié)束后，返回列表中剩下的元素

total,

num

=

map(int,

input().split())

#輸入切分為列表并映射為整數(shù)print(josephus(total,

num))

#[4,7,1,8,5,2,9,6,3,10]實例5.1.4成員測試"in"和"notin"運算符用于測試某對象是否為字符串、列表或元組等序列或集合中的成員，返回布爾值（True或False）。in：存在返回True，否則返回Falsenotin：不存在返回True，否則返回False成員測試一般用于條件運算，根據(jù)測試結(jié)果決定執(zhí)行后續(xù)程序中的某個分支。famous_book

=

['水滸傳','三國演義','西游記','紅樓夢']book_name

=

input()

if

book_name

in

famous_book:

print(f'{book_name}是中國四大名著之一')else:

print(f'{book_name}不是中國四大名著之一')5.5溫度轉(zhuǎn)換實例說明：溫度的表示有攝氏度和華氏度兩個體系。轉(zhuǎn)換公式如下：C=(F-32)/1.8，F(xiàn)=C*1.8+32，其中，C表示攝氏度、F表示華氏度請編寫程序，將用戶輸入的華氏度轉(zhuǎn)換為攝氏度，或?qū)z氏度轉(zhuǎn)換為華氏度，保留小數(shù)點后

2位小數(shù)。要求輸入輸出的攝氏度單位用大寫字母"C"或小寫字母"c"，華氏度單位用大寫字母"F"或小寫字母"f"。用戶輸入帶單位的溫度數(shù)值，可以是整數(shù)或小數(shù)，如12.34C指攝氏12.34度；87.65F指華氏87.65度。實例5.5溫度轉(zhuǎn)換def

convert_temperature(temperature):

"""將輸入的溫度值轉(zhuǎn)換為另一種溫標,temperature:輸入的溫度值，字符串形式，以溫度單位符號結(jié)尾，返回轉(zhuǎn)換后的溫度值或出錯信息，字符串形式。"""

if

temperature[-1]

in

'Ff':

#符號是否在'Ff'中存在

C

=

(float(temperature[:-1])

-

32)

/

1.8

#用華氏轉(zhuǎn)攝氏公式計算

return

"{:.2f}C".format(C)

#返回轉(zhuǎn)換后溫度和單位

elif

temperature[-1]

in

'Cc':

#符號是否在'Cc'中存在

F

=

1.8

*

float(temperature[:-1])

+

32

#用攝氏轉(zhuǎn)華氏公式計算

return

"{:.2f}F".format(F)

#返回轉(zhuǎn)換后溫度和單位

else:

#末位不是"Cc"和"Ff"中的字符

return

'Dataerror!'

#返回錯誤提示實例5.1.5最大值和最小值max(s)

與min(s)

返回序列元素的最大值和最小值。元素為數(shù)值類型時直接比較元素為字符串時，比較字符串的unicode

編碼的值ls

=

[ord(x)

for

x

in

'2020年9月']

#用ord()得到每個字符的unicode值列表print(ls)

#[50,48,50,48,24180,57,26376]print(max('2020年9月'))

#輸出字符串中unicode值最大的字符，月print(min('2020年9月'))

#輸出字符串中unicode值最小的字符，05.1.5最大值和最小值max()和min()函數(shù)用key

關(guān)鍵字指定判定最大值和最小值的規(guī)則。ls

=

['a',

'baa',

'bcde',

'de']print(max(ls))

#比較各字符的unicode值，d最大，輸出deprint(min(ls))

#比較各字符的unicode值，a最小，輸出aprint(max(ls,

key=len))

#比較列表中各字符串長度，bcde最大print(min(ls,

key=len))

#比較列表中各字符串長度，a最小，輸出anum

=

['01',

'9',

'10',

'5']print(max(num))

#比較列表中各字符串長度，'9'最大print(max(num,

key=int))

#按各元素轉(zhuǎn)整型后比較，'10'轉(zhuǎn)整型10，最大5.2字符串5.2字符串字符串是Python中最常用的數(shù)據(jù)類型，屬于不可變數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)來源：input()函數(shù)接收到的數(shù)據(jù)、讀取文本文件獲得的數(shù)據(jù)等主要應(yīng)用：文本分析處理、文件數(shù)據(jù)處理。界定符：成對引號。一對單引號('')、雙引號("")

或三引號(''''''或"""""")字符串長度：包含字符的個數(shù)。當包含0個字符時，長度為0，稱為空字符串。print(len(''))

#長度0，空字符串print(len(''))

#長度1，空格字符串，1個空格1個字符print(len('Hesaid,"Good".'))

#長度16，空格和標點符號各1個字符print(len("I'mhere"))

#長度8，字符串含單引號時外面用雙引號print(len('程序設(shè)計'))

#長度4，每個漢字1個字符5.2.1字符串的創(chuàng)建將一個或多個字符放在引號中single_str

=

'這是字符串，允許包含"雙引號"'#單引號字符串可包含雙引號double_str

=

"這是字符串，允許包含'單引號'"#雙引號字符串可包含單引號

poem

='''#三引號字符串可包含單引號和雙引號，保留換行符驛外斷橋邊，寂寞開無主。已是黃昏獨自愁，更著風和雨。無意苦爭春，一任群芳妒。零落成泥碾作塵，只有香如故。'''三引號也用于Python的注釋和文檔字符串5.2.1字符串的創(chuàng)建應(yīng)用str()函數(shù)，返回一個對象的字符串形式。str(object=b'',

encoding='utf-8',

errors='strict')str()函數(shù)包括三個默認值參數(shù)，參數(shù)為空則返回空字符串。encoding或errors至少給出其中之一時，object對象應(yīng)該是一個字節(jié)類對象，此時將object對象用encoding指定的編碼讀取二進制流的內(nèi)容encoding或errors均缺省時，str(object)返回object對象的“非正式”或格式良好的字符串表示5.2.1字符串的創(chuàng)建print(str(1234)[1])

#整數(shù)轉(zhuǎn)字符串再索引，返回'2'print(str(1.234)[0:3])

#浮點數(shù)轉(zhuǎn)字符串再切片'，返回1.2'print(str(1234)[1])

#整數(shù)轉(zhuǎn)字符串，返回'2'print(str([1,

2,

3])[1])

#列表轉(zhuǎn)字符串，返回'1'，序號為0的元素為'['print(str((1,

2,

3))[1])

#元組轉(zhuǎn)字符串，返回'1'，序號為0的元素為'('print(str({1,

2,

3})[1])

#集合轉(zhuǎn)字符串，返回'1'，序號為0的元素為'{'print(str({'a':

1,

'b':

2}))

#"{'a':1,'b':2}"print(str({'a':

1,

'b':

2})[1:4])

#切片，序號1，2，3的字符：'a'

s

=

b'\xe4\xba\xba\xe7\x94\x9f\xe8\x8b\xa6\xe7\x9f\xad\xef\xbc\x8c

\xe6\x88\x91\xe7\x94\xa8Python!'print(str(s,

encoding='utf-8'))

#以utf-8編碼讀取二進制流的內(nèi)容“人生苦短，我用Python!”5.2.1字符串的創(chuàng)建讀文件生成字符串with和open()函數(shù)打開一個文件并創(chuàng)建一個文件對象。循環(huán)遍歷輸出，每次循環(huán)把其中一行讀取為一個以換行符“\n”結(jié)尾的字符串。#以只讀模式打開文件，創(chuàng)建文件對象filewith

open('明日歌.txt','r',encoding='utf-8')

as

file:

for

line

in

file:

#遍歷輸出文件對象中的每一行

print(line)

#每行為一個字符串，行末換行符解析為換行注：代碼中with…as為上下文管理器，將open()函數(shù)放在其中，可以在代碼結(jié)束縮進后自動關(guān)閉文件，避免顯式使用關(guān)閉文件的語句和關(guān)閉異常。5.2.2字符串中的常量Python內(nèi)置了一些字符串常量，封裝了一些常用字符集，如string.digits

代表'0123456789'使用字符串常量時，需先importstring導(dǎo)入string庫。5.2.2字符串中的常量字符串常量字符集string.ascii_letters'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'string.ascii_lowercase'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'string.ascii_uppercase'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'string.digits'0123456789'string.hexdigits'0123456789abcdefABCDEF'string.octdigits'01234567'.string.punctuation'!"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_`{|}~'string.printable'0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_`{|}~\t\n\r\x0b\x0c'string.whitespace'\t\n\r\x0b\x0c'

5.6分類統(tǒng)計字符個數(shù)實例說明：輸入一個字符串，以回車結(jié)束，統(tǒng)計字符串里英文字母、數(shù)字和其他字符的個數(shù)（回車符代表結(jié)束輸入，不計入統(tǒng)計）。思路：遍歷輸入的字符串，依次判定每個字符的種類并做統(tǒng)計用字母和數(shù)字的字符串常量“string.ascii_letters”和“string.digits”做成員測試判定字符的類型。實例5.6分類統(tǒng)計字符個數(shù)實例import

string

def

count_characters(my_string):

"""my_string為輸入字符串，返回字母、數(shù)字和其他字符的數(shù)量"""

letter,

digit,

other

=

0,

0,

0

#用于計數(shù)的3個變量均設(shè)初值為0

for

c

in

my_string:

#遍歷，c依次取值為字符串中的字符

if

c

in

string.ascii_letters:

#若c在字母常量中存在，則c是字母

letter

+=

1

#字母計數(shù)加1個

elif

c

in

string.digits:

#若c在數(shù)字常量中存在，則c是數(shù)字

digit

+=

1

#數(shù)字計數(shù)加1個

else:

other

+=

1

#否則其他字符計數(shù)加1個

return

letter,

digit,

other

#返回字母、數(shù)字和其他字符的數(shù)量5.2.3字符串的表示Python支持中文，默認使用UTF-8編碼。UTF-8編碼是可變長度的編碼，用1到6個字節(jié)編碼Unicode字符。常用中文字符用UTF-8編碼占用3個字節(jié)（大約2萬字），超大字符集中的更大多數(shù)漢字要占4個字節(jié)，某些生僻字可能用六個字節(jié)表示。UTF-8編碼既解決ASCII編碼容量不夠的問題，又避免了使用Unicode編碼浪費空間問題，并在最大限度上兼容了早期的ASCII編碼，使一些早期使用ASCII編碼的軟件在UTF-8編碼中可以繼續(xù)正常工作。5.2.3字符串的表示在UTF-8編碼環(huán)境下，任何一個數(shù)字、英文字母、漢字都被按一個字符進行對待和處理。s1

=

'湖北省武漢市'

#6個中文字符，長度為6s2

=

'hubei'

#5個英文字符，長度為5print(len(s1),

len(s2))

#len()是測試長度函數(shù)，輸出6

55.2.4字符串的遍歷字符串的遍歷是指用循環(huán)的方法依次獲取字符串中的每個字符，字符串遍歷的方法如下：string為需要遍歷的字符串變量c依次被賦值為字符串中的字符循環(huán)次數(shù)為字符串中字符個數(shù)forcinstring:#變量c依次取值為字符串中的字符語句塊5.7字符串加密實例說明：在一行中輸入一個包括大小寫字母和數(shù)字的字符串，編程將其中的大寫字母用該字母后第4個字母替換，其他字符原樣輸出，實現(xiàn)字符串加密。思路：建立原字符序列和替換字符序列遍歷字符串，如果滿足大寫字母的條件，則將替換序列中對應(yīng)位置的字母進行替換。實例5.7字符串加密實例def

encrypt_string(plaincode):

"""plaincode:輸入的明文字符串，返回加密后的字符串"""

p

=

'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'

#原字符序列

s

=

'EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD'

#替換字符序列，s=p[4:]+p[:4]

ciphertext

=

''

#空字符串，存放加密字符串

for

c

in

plaincode:

#遍歷輸入的明文字符串

n

=

p.find(c)

#返回c在p中的位置序號，找不到時返回-1

if

n

==

-1:

#值為-1表示c在p中不存在，不是大寫字母

ciphertext

+=

c

#將原字符拼接到ciphertext上

else:

#c為大寫字母，用序列s中對應(yīng)位置的字母替換

ciphertext

+=

s[n]

#替換的字符拼接到ciphertext

return

ciphertext

#返回加密后的字符串輸入：LIFEisSHORT,youNEEDPYTHON輸出：PMJIisWLSVX,youRIIHTCXLSR5.2.5文件的遍歷應(yīng)用open()函數(shù)可以打開一個文件并創(chuàng)建一個文件對象：filename是讀取的帶路徑和擴展名的文件名mode為讀取模式參數(shù)，值為“r”表示只讀取文件內(nèi)容，不修改文件，mode參數(shù)可省略，默認值為只讀。with…as為上下文管理器file為讀取文件后創(chuàng)建的文件對象with

open('filename',

mode='r',

encoding

=

'utf-8')

as

file:5.2.5文件的遍歷訪問文件數(shù)據(jù)常用方法：用文件對象的readline()方法和read()方法讀取其中的數(shù)據(jù)。對文件對象進行遍歷，逐行輸出其內(nèi)容。用遍歷文件對象的方法時，文件的每一行被作為一個字符串處理。在每行的行末，有一個隱藏的換行符“\n”，它會被作為字符串的一部分。輸出時，字符串中的“\n”會被解析為一次換行。for

line

in

file:#file為文件對象，循環(huán)次數(shù)為文件的行數(shù)，

語句塊

變量line每次被賦值為文件的一行5.8遍歷輸出文件實例說明：有一個文本文件“靜夜思.txt”，編碼為“utf-8”，文件內(nèi)容如下，編程讀取文件的內(nèi)容：靜夜思床前明月光，疑是地上霜。舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)。實例5.8遍歷輸出文件實例with

open('靜夜思.txt',

'r',

encoding='utf-8')

as

poem:

for

line

in

poem:

#對文件對象poem進行逐行遍歷

print(line)

#每次循環(huán)輸出文件中的一行內(nèi)容用print()函數(shù)對其進行輸出時，行末的換行符“\n”會被解析為一個換行，導(dǎo)致輸出的每一行數(shù)據(jù)后有一個空行存在?？梢杂胷eplace()函數(shù)替換掉行末的換行符，或用rstrip()函數(shù)去掉行末的空白字符，使輸出時不出現(xiàn)多余的空行。這里涉及replace()和rstrip()方法，這是字符串的操作方法，在本章后面會有詳細講述。5.2.6字符串處理方法方法名描述str.upper()/str.lower()轉(zhuǎn)換字符串str中所有字母為大寫/小寫str.strip()用于移除字符串開頭、結(jié)尾指定的字符（缺省時去掉空白字符，包括\t、\n、\r、\x0b、\x0c等）str.join(iterable)以字符串str作為分隔符，將可迭代對象iterable中字符串元素拼接為一個新的字符串。當iterable中存在非字符串元素時，觸發(fā)TypeError異常。str.split(sep=None,maxsplit=-1)根據(jù)分隔符sep將字符串str切分成列表，缺省時根據(jù)空格切分，可指定逗號或制表符等。Maxsplit值存在且非-1時，最多切分maxsplit次。str.count(sub[,start[,end]])返回sub

在字符串str里面出現(xiàn)的次數(shù)，如果start或者end指定則返回指定范圍內(nèi)sub出現(xiàn)的次數(shù)。5.2.6字符串處理方法方法名描述str.find(sub[,start[,end]])檢測sub

是否包含在字符串str

中，如果是返回開始的索引值，否則返回-1。如果start和end指定范圍，則檢查是否包含在指定范圍內(nèi)。str.replace(old,new[,count])把字符串str中的old

替換成

new，如果count指定，則替換不超過count次，否則有多個old子串時全部替換為new。str.index(sub[,start[,end]])與find()方法一樣，返回子串存在的起始位置，如果sub不在字符串str中會觸發(fā)一個異常。for

<var>

in

<string>對字符串string進行遍歷，依次將字符串string中的字符賦值給前面的變量var5.2.6字符串處理方法str.upper()和str.lower()分別用于將其前面的字符串轉(zhuǎn)換成大寫字母和小寫字母，如input().upper()可以將用戶輸入的字符串中的小寫字母都轉(zhuǎn)換成大寫字母。例如，網(wǎng)頁上經(jīng)?？梢钥吹捷斎腧炞C碼時是不區(qū)分大小寫的，其后臺的程序一般會將用戶的輸入和圖片中的字符都統(tǒng)一轉(zhuǎn)成大寫字母（或統(tǒng)一轉(zhuǎn)成小寫字母），再去一一比較是否一致。5.2.6字符串處理方法rstrip()和strip()函數(shù)rstrip()函數(shù)用于移除字符串結(jié)尾指定的字符strip()函數(shù)用于移除字符串開頭和結(jié)尾指定的字符。當參數(shù)缺省時，默認去掉字符串首尾的空白字符（不可見字符），包括"\t

(制表符)"、"\n

(換行符)"和"\r

(回車符)"等。s

=

'0089840'print(s)

#原字符串0089840s1

=

s.rstrip('0')

#移除結(jié)尾的0print(s1)

#008984s2

=

s.strip('0')

#去除字符串首尾0print(s2)

#89845.9隱私信息脫敏實例說明：手機號屬于個人隱私信息，編程將用戶輸入的手機號的4-7位用“*”替換。輸入格式為：11位數(shù)字的手機號碼，如思路：可以使用字符串切片，取出保留的數(shù)字，再加上星號，重新進行拼接也可以使用replace()方法，將4-7位的字符串替換為星號實例5.9隱私信息脫敏實例def

mask_phone_number(phone_number):

"""將手機號的4-7位用“*”替換，phone_number:11位數(shù)字的手機號碼

返回替換后的手機號碼或出錯信息

"""

if

len(phone_number)

!=

11

or

not

phone_number.isdigit():

return

"請輸入11位數(shù)字的手機號碼"

return

phone_number[:3]

+

"****"

+

phone_number[7:]

phone_number

=

input("請輸入11位數(shù)字的手機號碼：")masked_phone_number

=

mask_phone_number(phone_number)print(masked_phone_number)

字符串拼接5.9隱私信息脫敏實例info

=

input()

#輸nfoPvt1

=

info.replace(info[3:7],

'****')

#直接將字符串第3-6這4個字符進行替換infoPvt2

=

info.replace(info[3:7],

'****',

1)

#僅替換1次print(infoPvt1)

#139********print(infoPvt2)

#139****4321

replace()方法若不指定替換次數(shù)，當字符串中有與需替換的字符串相同的子串時，也會被替換掉，當輸入時，輸出將變成“139********”。若替換的子串與其他位置的子串相同，也會有問題，例如輸入，會輸出“****32****1”。使用切片拼接方法最為穩(wěn)妥。5.10凱撒密碼實例說明：在密碼學(xué)中，愷撒密碼是一種最簡單且最廣為人知的加密技術(shù)。這是一種替換加密的技術(shù)，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一個固定數(shù)目進行偏移后被替換成密文。例如，當偏移量是3的時候，所有的字母A將被替換成D，B變成E，以此類推。輸入一個字符串明文，再輸入一個正整數(shù)，代表偏移量，用愷撒密碼對明文進行加密后輸出。實例5.10凱撒密碼實例import

string

def

caesar_cipher(plaintext,

shift):

"""愷撒加密，plaintext:輸入的明文字符串，shift:偏移量，返回加密后的密文字符串"""

lower

=

string.ascii_lowercase

#小寫字母

upper

=

string.ascii_uppercase

#大寫字母

before

=

string.ascii_letters

#全部大小寫字母

after

=

lower[shift:]

+

lower[:shift]

+

upper[shift:]

+

upper[:shift]

table

=

str.maketrans(before,

after)

#創(chuàng)建映射表

return

plaintext.translate(table)

#返回加密后的密文字符串輸入明文：Membershiptestoperations輸入偏移量：3輸出密文：Phpehuvklswhvwrshudwlrqv5.11模擬登錄驗證碼實例說明：使用Python來模擬一個簡單的驗證碼系統(tǒng)，驗證碼顯示為隨機生成的字符序列，用戶需要正確輸入該驗證碼才能通過驗證。程序功能要求：生成一個隨機驗證碼。顯示驗證碼，要求用戶輸入。驗證用戶的輸入是否正確。如果輸入錯誤，允許用戶多次嘗試。實例5.11模擬登錄驗證碼思路：使用random和string模塊來生成一個包含字母和數(shù)字的隨機驗證碼。使用string.ascii_letters獲取所有大小寫字母，使用string.digits獲取數(shù)字0-9，并將兩個字符串拼接為一個字符串。使用random.choice()隨機選擇字符，生成指定長度的驗證碼。[random.choice(characters)foriinrange(length)]的作用是重復(fù)length次隨機選取字符，''.join()的作用是將參數(shù)序列中的字符元素拼接為一個字符串。實例5.11模擬登錄驗證碼實例import

randomimport

string

def

generate_captcha(length=6):

"""生成字母和數(shù)字組成的隨機驗證碼，length:驗證碼的長度默認為6，返回生成的驗證碼"""

#字符庫：大寫字母、小寫字母和數(shù)字

characters

=

string.ascii_letters

+

string.digits

#隨機選擇length個字符并連接為一個字符串

captcha

=

''.join([random.choice(characters)

for

i

in

range(length)])