高中信息技术（必选1）X1-08-03字符串的常用函数知识点

高中信息技术（必选1）X1-08-03字符串的常用函数知识点整理本课程聚焦高中信息技术（必选1）中字符串的常用函数，核心目标是让学生掌握常见字符串函数的语法格式、功能作用、适用场景，能够根据实际需求灵活调用函数处理字符串数据，解决简单的字符串操作问题。以下是课程核心知识点梳理、配套练习题及答案解析。一、核心知识点梳理字符串常用函数是对字符串进行截取、查找、替换、长度计算等操作的工具，不同编程语言中函数名称和语法略有差异（本课程以Python语言为例，贴合高中信息技术常用教学场景），核心常用函数包括以下几类：知识点1：字符串长度计算函数——len()1.语法格式：len(string)，其中string为需要计算长度的字符串（必选参数）。2.功能：返回字符串中字符的个数，包括英文字母、数字、符号、空格等所有可见字符。3.注意事项：空字符串（""）的长度为0；函数参数必须是字符串类型，若为其他类型（如数字）需先转换为字符串。知识点2：字符串截取函数——切片操作（等效于其他语言的substr/substring）1.语法格式：string[start:end:step]，其中：-start：起始索引（从0开始，若省略则默认从字符串开头开始）；-end：结束索引（截取到该索引位置前，不包含该索引对应的字符，若省略则默认截取到字符串末尾）；-step：步长（截取间隔，默认值为1，若为负数表示反向截取）。2.功能：根据索引范围截取字符串的指定部分，返回新的字符串（不改变原字符串）。3.注意事项：索引超出字符串长度时，不会报错，仅返回可截取的部分；反向截取时，start索引需大于end索引。知识点3：字符串查找函数——find()与index()1.语法格式：-string.find(sub,start=0,end=len(string))-string.index(sub,start=0,end=len(string))其中sub为要查找的子字符串，start和end为查找范围（可选参数）。2.功能：在指定字符串中查找子字符串的位置，返回子字符串第一个字符的索引。3.区别：若子字符串不存在，find()返回-1，index()会抛出异常。知识点4：字符串替换函数——replace()1.语法格式：string.replace(old,new,count=-1)，其中：-old：需要被替换的子字符串；-new：替换后的子字符串；-count：替换次数（默认值为-1，即替换所有符合条件的子字符串；若指定数值，仅替换前count次）。2.功能：将字符串中指定的子字符串替换为新的子字符串，返回新的字符串（不改变原字符串）。知识点5：字符串大小写转换函数——upper()、lower()、capitalize()、title()1.语法格式及功能：-string.upper()：将字符串中所有小写字母转换为大写字母，返回新字符串；-string.lower()：将字符串中所有大写字母转换为小写字母，返回新字符串；-string.capitalize()：将字符串首字母转换为大写，其余字母转换为小写，返回新字符串；-string.title()：将字符串中每个单词的首字母转换为大写，其余字母转换为小写，返回新字符串（单词以空格分隔）。二、各知识点配套练习题及答案解析（一）知识点1：len()函数练习题1.练习题1：计算字符串"HelloWorld!2024"的长度，输出结果。2.练习题2：计算空字符串""和字符串""（3个空格）的长度，分别输出结果。3.练习题3：尝试计算数字12345的长度，会出现什么问题？如何解决？答案及解析：1.答案：14。解析：字符串"HelloWorld!2024"包含10个字母（HelloWorld）、1个感叹号、1个空格、4个数字，总字符数为5+1+5+1+1+4=14，len()函数会统计所有可见字符。2.答案：0、3。解析：空字符串无任何字符，长度为0；""包含3个空格，空格属于有效字符，因此长度为3。3.答案：会报错（TypeError:objectoftype'int'hasnolen()）。解决方法：使用str()函数将数字转换为字符串，再计算长度，代码为len(str(12345))，结果为5。（二）知识点2：字符串切片练习题已知字符串s="PythonProgramming"，完成以下练习：1.练习题1：截取字符串前6个字符，输出结果。2.练习题2：截取字符串第7个到第11个字符（包含第7个，不包含第11个），输出结果。3.练习题3：反向截取字符串，输出结果为"gnimmargorPnohtyP"。4.练习题4：以步长2截取字符串前12个字符，输出结果。答案及解析：1.答案："Python"。解析：切片语法s[0:6]，start=0（默认可省略，写成s[:6]），end=6，截取索引0-5的字符，即"Python"。2.答案："Pro"。解析：字符串索引从0开始，第7个字符索引为6，第11个字符索引为10，切片语法s[6:10]，截取索引6-9的字符，对应字符串中的"Pro"（索引6为空格，7为P，8为r，9为o）。3.答案：s[::-1]。解析：step=-1表示反向截取，start和end省略时，默认从字符串末尾到开头，即完整反向字符串，结果为"gnimmargorPnohtyP"。4.答案："Ptorg"。解析：切片语法s[:12:2]，start省略为0，end=12，step=2（每隔1个字符截取1个），截取索引0、2、4、6、8、10的字符，分别为P、t、o、、r、g，组合为"Ptorg"。（三）知识点3：find()与index()函数练习题已知字符串s="信息技术课程：Python编程基础"，完成以下练习：1.练习题1：查找子字符串"Python"在s中的位置，使用find()函数输出结果。2.练习题2：查找子字符串"Java"在s中的位置，分别使用find()和index()函数，观察结果差异。3.练习题3：在字符串索引10到20的范围内，查找子字符串"编程"的位置，输出结果。答案及解析：1.答案：8。解析：字符串s前8个字符为"信息技术课程："（索引0-7），"Python"从索引8开始，因此find("Python")返回8。2.答案：find()返回-1；index()抛出异常（ValueError:substringnotfound）。解析：s中无"Java"子字符串，find()函数遇到不存在的子字符串返回-1，而index()函数会直接报错。3.答案：14。解析：切片指定查找范围为s[10:20]，对应原字符串"Python编程基础"，子字符串"编程"在原字符串中的索引为14-15，因此find("编程",10,20)返回14。（四）知识点4：replace()函数练习题已知字符串s="Ilikeapple.Appleisdelicious.Iwanttoeatapple."，完成以下练习：1.练习题1：将s中的所有"apple"替换为"banana"，输出新字符串。2.练习题2：将s中的第一个"apple"替换为"orange"，输出新字符串。3.练习题3：将s中的"Apple"（首字母大写）替换为"grape"，观察是否会替换小写的"apple"，输出结果。答案及解析：1.答案："Ilikebanana.Appleisdelicious.Iwanttoeatbanana."。解析：replace("apple","banana")默认count=-1，替换所有小写的"apple"，首字母大写的"Apple"因字符不匹配，不被替换。2.答案："Ilikeorange.Appleisdelicious.Iwanttoeatapple."。解析：指定count=1，仅替换第一个出现的"apple"，代码为s.replace("apple","orange",1)。3.答案："Ilikeapple.grapeisdelicious.Iwanttoeatapple."。解析：replace()函数区分大小写，"Apple"与"apple"是不同的子字符串，因此仅替换首字母大写的"Apple"，小写的"apple"保持不变。（五）知识点5：大小写转换函数练习题已知字符串s="helloWORLD!thisisPYTHONprogramming."，完成以下练习：1.练习题1：使用upper()函数转换字符串，输出结果。2.练习题2：使用lower()函数转换字符串，输出结果。3.练习题3：使用capitalize()函数转换字符串，输出结果。4.练习题4：使用title()函数转换字符串，输出结果。答案及解析：1.答案："HELLOWORLD!THISISPYTHONPROGRAMMING."。解析：upper()函数将所有小写字母转换为大写，非字母字符（如感叹号、空格）保持不变。2.答案："helloworld!thisispythonprogramming."。解析：lower()函数将所有大写字母转换为小写，非字母字符保持不变。3.答案："Helloworld!thisispythonprogramming."。解析：capitalize()函数仅将字符串首字母转换为大写，其余所有字母转换为小写，非字母字符保持不变。4.答案："HelloWorld!ThisIsPythonProgramming."。解析：title()函数将每个单词的首字母转换为大写，其余字母转换为小写，单词以