Python第六章字符串剖析.ppt

2020/5/11,1,Python语言编程导论,第六章字符串,内容提要,概述通用序列操作字符串格式化字符串方法正则表达式简介,2020/5/11,2,一、概述,在Python中，字符串是除数字外最重要的数据类型。字符串无处不在：将字符串输出到屏幕上；从用户的键盘输入读取字符串；文件通常被视为大型字符串；网页大部分是由文本组成的。字符串是一种聚合数据结构，可充分利用索引和切片用于从字符串中提取子串。而Python正则表达式库，是一种用来处理字符串的微型语言，但功能强大。,2020/5/11,3,二、通用序列操作,Python中，字符串、列表和元组都属于序列。序列有一些通用的操作。包括：索引（indexing）、分片（slicing）、加（adding）、乘（multiplying）、检查某个元素是否属于序列的成员（成员资格）、计算序列长度、找出最大元素和最小元素等。,2020/5/11,4,1、索引,序列中的所有元素都是有编号的从0开始递增。这些元素可以通过编号分别访问。索引有正索引和负索引，可根据实际情况选用。字符串就是一个由字符组成的序列，处理字符串时，经常需要访问其中的各个字符。索引0指向第1个字符。,2020/5/11,5,例如：字符串apple的正索引和负索引,2020/5/11,6,例6-1：字符串索引应用,2020/5/11,7,执行结果：,例6-2：计算给定字符串的编码总和,2020/5/11,8,执行结果：,2、分片,与使用索引访问单个元素类似，可以使用分片操作来访问一定范围内的元素。分片是实际应用中经常使用的技术，被截取的部分称为“子串”Python3支持的分片格式为：Si:j:k表示：索引S对象中的元素，从索引为i直到索引为j-1，每隔k个元素索引一次，第三个限制k为步长，默认为1，也可以使用负数作为步长，步长-1表示分片将会从右至左进行而不是通常的从左至右，实际效果主是将序列反转。在Python中，还可以使用split()函数来截取字符串。,2020/5/11,9,例6-3：字符串分片,2020/5/11,10,执行结果：,例6-4：返回文件名中的扩展名,2020/5/11,11,执行结果：,2020/5/11,12,3、序列相加（字符串连接、合并）之前介绍过，使用“+”完成。除此之外，还可以使用join函数和reduce函数实现字符串的合并。注意：不同类型的数据不能相加。如：4、乘法用数字x乘以一个序列会生成新的序列，在新的序列中，原来的序列被重复x次。如：,5、成员资格,为了检查一个值是否在序列中，可以使用in运算符。该运算符检查某个条件是否为真，若为真返回True，否则返回False。例如：,2020/5/11,13,6、长度、最小值和最大值,len、min和max都是内置函数。len返回序列中包含的元素个数。min返回序列中的最小值。max返回序列中的最大值。例如：,2020/5/11,14,课堂练习一：,课堂练习一,2020/5/11,15,三、字符串格式化,1、字符串格式化C语言使用函数printf()格式化输出结果，Python也提供了类似功能。Python将若干值插入带有“%”标记的字符串中，从而可以按照指定格式输出字符串。语法：%s%str1%s%s%(str1,str2),2020/5/11,16,例6-5：格式化字符串,2020/5/11,17,执行结果：,例6-6：带精度的格式化,2020/5/11,18,执行结果：,Python格式化字符串的替代符及含义：,2020/5/11,19,例6-7：符号、对齐和用0填充,在字段宽度和精度之间还可以放置一个“标志”，该标志可以是零、加号、减号或空格。零表示数字将会用0填充。,2020/5/11,20,执行结果：,2、字符串的转义字符,计算机中存在可见字符与不可见字符。可见字符指键盘上的字母、数字和符号。不可见字符是指换行、回车、制表符等字符。对于不可见字符，Python使用的方法类似于C语言，都是使用“”作为转义字符。Python还提供了函数strip()、lstrip()、rstrip()去除字符串中的转义字符。,2020/5/11,21,Python常用的转义字符及其含义：,2020/5/11,22,例6-8：转义字符应用,2020/5/11,23,执行结果：,四、字符串函数（方法）,Python字符串自带了大量很有用的函数，要查看这些函数，可调用dir并将参数指定为任何字符串（如：dir()）。虽无必要准确记住所有函数功能，但最好有个大致了解，这样有益于需要时去查询具体使用。字符串函数的详细介绍可参阅其文档字符串或Python在线文档（/3/）。此处介绍常用的字符串函数。,2020/5/11,24,1、测试函数,用于检测字符串是否为特定格式的函数，它们组成了一个最大的字符串函数组。测试函数都返回True或False，因此也称为布尔函数或谓词。,2020/5/11,25,字符串测试函数：,2020/5/11,26,例如：,2020/5/11,27,2、字符串的查找函数,2020/5/11,28,说明：函数index和find之间的差别在于没有找到指定子串的情形。函数index引发异常ValueError，而函数find将返回-1。,例6-9：查找函数应用,2020/5/11,29,执行结果：,3、字符串的替换函数,2020/5/11,30,Python字符串自带了两个替换函数，如下表所示。,注意：使用替换函数可轻松地删除字符串中的子串。,例6-10：字符串替换,2020/5/11,31,执行结果：,4、字符串的合并,之前介绍过，Python可使用“+”连接不同的字符串。除此之外，还可以使用join函数（是split方法的逆方法）和reduce函数实现字符串的合并。,2020/5/11,32,例6-11：使用join函数连接字符串,2020/5/11,33,执行结果：,例6-12：使用reduce函数连接字符串,2020/5/11,34,执行结果：,5、拆分函数,2020/5/11,35,拆分函数将字符串拆分成多个子串。如下表所示。,例6-13：拆分字符串,2020/5/11,36,执行结果：,例6-14：使用split()函数获取子串,2020/5/11,37,执行结果：,6、字符串与日期的转换,在实际应用中，经常需要将日期类型与字符串类型互相转换。Python提供了time模块处理日期和时间。函数strftime()可以实现从时间到字符串的转换。字符串到时间的转换要进行两次转换，需要使用time模块和datetime类。,2020/5/11,38,strftime()函数：,声明：strftime(format,tuple)-string说明：参数format表示格式化日期的特殊字符。例如：“%Y-%m-%d”相当于“yyyy-MM-dd”.参数tuple表示需要转换的时间，用元组存储。元组中的元素分别表示年、月、日、时、分、秒。函数返回一个表示时间的字符串。,2020/5/11,39,字符串到时间的转换步骤：,第一次转换：调用函数strptime()将字符串转换为一个元组。其声明为：strptime(string,format)-struct_time函数返回一个存放时间的元组。第二次转换：将表示年、月、日的3个变量传递给函数datetime()。datetime类的datetime()函数格式为：datetime(year,month,day,hour,minute,second,microsecond,tzinfo)函数返回一个date类型的变量。,2020/5/11,40,格式化日期的常用标记：,2020/5/11,41,例6-15：时间与字符串的互相转换,2020/5/11,42,执行结果：,7、改变大小写函数,2020/5/11,43,说明：在以上函数中，Python都创建并返回一个新字符串，Python不会真正修改原字符串。,例如：,2020/5/11,44,8、设置格式函数,2020/5/11,45,例6-16：设置格式,2020/5/11,46,执行结果：,9、剥除函数,2020/5/11,47,剥除函数用于删除字符串开头或末尾多余的字符。如下表所示。默认情况下，剥除空白字符；如果指定了字符串参数，则剥除该字符串中的字符。,例6-17：字符串剥除,2020/5/11,48,执行结果：,例6-18：去除转义字符,2020/5/11,49,执行结果：,10、字符串比较,Python直接使用“=”“!=”操作符比较两个字符串的内容。如果比较的两个变量的类型不相同、比较的内容也不相同。若要比较字符串的部分内容，可以先截取子串，再使用“=”“!=”操作符进行比较。若要比较字符串的开头和结尾部分，更方便的方式是使用startswith()或endswith()函数。startswith()与endswith()的声明为：startswith(substring,start,end)endswith(substring,start,end),2020/5/11,50,例6-19：字符串比较,2020/5/11,51,执行结果：,例6-20：比较字符串开始和结束处,2020/5/11,52,执行结果：,课堂练习二：,一、假定给定两个字符串（它们可能是空串）s1和s2，要将这两个串合并在一起。要求是：s1串的第一个字符与s2串的第一个字符连在一起，后续以此类推。若一个串的长度大于另一个串的长度，则保留长串的剩余字符，即连接到新串的末尾即可。例如：若s1=abcd、s2=efghi，则新串为：aebfcgdhi。编写函数laceStrings(s1,s2)，完成上述功能。二、编写函数OnlyCharNum(s)，对于给定的字符串只显示字母和数字。,2020/5/11,53,五、正则表达式简介,虽然Python字符串提供了众多实用的函数，但实际处理字符串时，常常需要更强大的工具。鉴于此，Python提供了一种用于复杂字符串处理的微型语言正则表达式，但正则表达式并不是Python的一部分。正则表达式是用于处理字符串的强大工具，拥有自己独特的语法以及一个独立的处理引擎，效率上可能不如str自带的方法，但功能十分强大。实际上，正则表达式是一种简练描绘一组字符串的方式，可用于高效地执行常见的字符串处理任务，如匹配、替换和分拆字符串。使用正则表达式编写一些逻辑验证非常方便，如：电子邮件及电话号码的格式验证。Python提供了re模块实现正则表达式的验证。,2020/5/11,54,1、正则表达式的构成,正则表达式是包含元字符(metacharacter)的列表。Python支持的正则表达式元字符和语法,2020/5/11,55,2、re模块中一些重要函数,2020/5/11,56,例6-21：,2020/5/11,57,2020/5/11,58,3、re模块中匹配对象的重要方法,2020/5/11,59,例22：,2020/5/11,60,执行结果：,例6-23：编写一个程序，从键盘输入若干字符串，当输入done或quit则结束程序。,通常的方法为：,2020/5/11,61,执行结果：,使用正则表达式用户输入done或quit结束程序：,2020/5/11,62,执