第五章 字符串思维导图
计算机字符串介绍
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思维导图大纲
第五章 字符串思维导图模板大纲
字符串的基本概念
字符串是一个不可变类型，即声明之后，其中的所有字符都不能再修改。
判断一个变量是不是字符串----用isinstance（需判断的变量本身，str）
在python中无论哪种引号包裹的都是字符串，引号必须配对使用，但在字符中间就不需要配对使用
"\"转义字符，意味着本行结尾的换行符不计入输出
字符串的索引和切片
字符串的本质是字符的组合，在一个字符中，每一个组成部分都称为一个字符。每个字符所在的位置称为“字符的偏移量”。
在实际的使用环境下，“索引值”指的就是偏移量
字符串的索引
正向索引
其开始点是字符串的左边第一个字符，索引值是0，之后每个字符的索引值依次增加1【即所有的索引值都是正数或0】
反向索引
按照从右至左的顺序编号，由于索引值0已经被正向索引使用，为了不产生分歧，即从-1开始，从右至左依次减一【也就是说所有的索引值都是负数】
注意事项
1.数学上的-0、+0、0都指的是同一个数字0
2.索引的结果是一个只读的值，故不能通过改变索引对应值的方法修改字符串，否则会报错
需要修改字符串中索引值为n的字符时，其步骤为
1.求出字符串的长度
2.如果m<n，那么返回失败
3.取出索引值为0至n-1的字符串，记为leftstring
4.取出索引值为n+1至m-1的字符串，记为rightstring
5.把leftstring、修改后的字符和rightstring拼接为一个新的字符串newstring
6.输出newstring
切片操作的基本方法
1.返[m,n]的子串，可以使用astring[m:n]这种写法。【注：m必须小于n，同时返回的值包含m而不包含n】
2.如果m和n分别指的是字符串的开头和结尾，那么就可以不写
3.切片的第三种写法是astring[m::n]，用于从字符串中索引值为m的字符（即第m+1个字符）开始，每n个字符取出一次的情况。分为以下四种情况：
1）如果n为正，则查询方向为正向索引方向
2）如果n为负，则查询的方向为反向索引方向
3）如果不写n，则视为astring[m::1]
4）如果n和m都不写，则视为astring[0::1]，特别指出如果n为0，则系统会返回一个错误
字符串的拼接
加号连接--“+”
直接将两个字符串用加号连接在一起。虽然方法简单明了，但是效率不高
%连接
%连接可以解决加号连接的问题，且只需要申请一次内存空间，但是已经被淘汰了
join（）函数
可以将一个列表拼接为一个字符串，这种方式广泛地用于生成参数表
format（）函数
格式化字符串【如“&”、“\”等】
特殊字符和字符转义
常用的转义字符----参考书75页
特殊字符----在字符串的实际使用过程中，存在着一些无法直接显示的字符，如换行符（\n）、水平制表符（\t）等这些字符
如果在双引号包裹的字符串中必须使用双引号，那么这种情况下双引号也是一种“特殊字符”
“\ooo”代表着最多只能使用一个3位的八进制数
“\xhh”指的是只能使用2位的十六进制数
单引号和双引号的转义字符注意事项
1.无论包裹字符串使用的是哪种引号，将引号转义肯定不会错
2.如果包裹的引号和字符串中使用的引号不一样，那么引号可以不转义
在三引号的长字符串中，如果需要表达另一个三引号，那么只需要将其中任一个引号转义就行
原始字符串和格式化字符串
原始字符串----在字符串前加先导符“r”（也可以是大写的“R”），之后字符串里的所有内容都不会被转义
首先使用了原始字符串，然后又使用了转义方式，那么“\”已经没有了转义的作用，那么在这个字符串中如果需要使用引号，该如何处理？
1.如果字面量只用到一种引号，显然只需要包裹时用另一种引号就可以
2.如果字面量同时用两种引号，那么可以在原始字符串中使用三连引号
3.如果字面量里同时出现两种三引号，就只能放弃使用原始字符串，而改为使用普通的需要转义的字符串
格式化字符串----调用format（）函数的对象
格式规格迷你语言----被花括号包裹的部分
基本规则----{参数编号：格式化语言}
如果参数编号为0，则对应着format（）函数的第一个参数，如果是1，则是第二个参数。每个参数可以使用多次，格式化规则的书写方法----[对齐方式] [符号显示规则] [#] [0] [填充宽度] [千分位分隔符] [.<小数精度>] [显示类型]
书写格式化规则时，除非对应部分不出现，否则就必须严格按照上述顺序，绝对不能修改
对齐方式是指文本居中、居左还是居右，空白部分使用什么字符填充----“<”左对齐、“>”右对齐、“^”居中对齐、“=”只能用在数字上，表示填充时把填充文本放在正负号的右边，一般要书写填充文本0，专门用于显示-000010这样的文本
符号显示规则----一般默认情况是取值“-”，表示只有负数才显示符号，正数不显示符号；取值“+”表示无论是正数还是负数都显示符号。符号显示规则为“空格符”时表示正数在符号位显示一个空格，负数显示负号
符号显示规则后的“#”表示如果以二进制数显示数字，则显示前导符“0b”，八进制“0o”，十六进制“0x”。如果不是这些情况，则无任何效果
绝不能把“#”写到数字后面，会报错，如果要加上符号显示规则，就必须写成“{0:<+#8b}”，“+”和“#”位置不能对调
在格式化规则中，“#”后面的0（如{0:<+#08x}等价于{0:0<+#8x}），其含义等价于将填充字符修改为0，在0之后输入的是填充宽度，其值是一个数字值，表示填充内容占的宽度
千分位分隔符之后是“小数精度”，也就是显示的小数位数，不足的部分以0补齐【注：在有小数位时，必须指定这个参数是一个浮点数】
显示类型指的是数据如何呈现，根据输入类型可分为三类----字符串类型、整数类型和小数类型，其可用形式参考书80页
在使用格式化字符串时，每次写一个format（）函数比较麻烦，所以现在有一个更简单的写法----格式化字符串字面量（也可以称为“f-string”）
特点是在字符串前加前导符“f”或“F”。使用时，将格式规格迷你语言的第一部分换成变量名或者是表达式即可
字符串的编码
计算机是不能直接保存字符的，只能保存二进制数，哪怕写成字节的形式，也只是一个0~255的数字
早期更适合计算机处理和显示的字符集----ASCII码
可显示字符（参考书82页）
在python中可以使用chr（）函数将一个ASCII码可显示字符转化为其对应的数字，使用ord（）函数进行反向转换【注意ord（）函数一次只能转换一个字符】
字节串的字面量----将一个字符串转换为若干个字节，其中每一个字节对应一个字符。【注：只能保存ASCII码中存在的字符，以及十六进制码。书写时，需要在字符串前加字母b（大小写都可）】
控制字符
我国自行研发两种更适合中文的字符集----GB2312码（包含ASCII码）和GBK码（包含GB2312码）
在ASCII码中，每一个字符用7位表示，而在GB2312码和GBK码中，每一个字符用16位表示，所以，采用GBK码或GB2312码保存的文件，使用ASCII码方式打开时都会显示乱码
encode（）是编码函数，作用是将源字符串按照一定的编码规则转换为字节串字面量
decode（）是编码函数的反函数，作用是把字节按照编码规则反向地转换为对应字符。故称为“解码函数”
Unicode字符集是ASCII码的扩展形式，包含了世界上大多数语言所需要用到的字符。分为UTF-8、UTF-16和UTF-32
ASCII码和Unicode都是字符集，都是为每一个字符分配一个码位，而UTF-8、UTF-16等都是针对Unicode字符集的“编码规则”，也就是将每一个“码位”转换为字节序列的规则
与ASCII码相同，在字符串中也可以直接使用Unicode码书写字符，这是需要使用转义字符“\u579D”，其中，“\u”后面接的4个十六进制字符代表2个字节
再次强调，Unicode码与保存到文件中的、使用UTF-8转换过的二进制位是不一样的，一定要注意区分【编码规则----“UTF-8”，码表或者字符集----“Unicode”】
字符串的常用操作
1.类型转换函数
包括int（）、long（）、float（）、complex（）、tuple（）、list（）、chr（）、ord（）、unichr（）、hex（）和oct（）----根据函数名就可以判断出函数的作用
2.表达式转换函数eval（）---该函数的参数是一个表达式，也就是说可以有变量
3.长度计算函数len（）
4.大小写转换函数lower（）和upper（）----把字符串里的英文字母转换为对应的小写字符或者大写字符，对非英文字母不起作用
5.查询函数find（）----第一个参数是待查询的字符串，第二个参数是查询开始的位置，不写就是0。执行查询，如果包含，则返回第一个字符在字符串中的位置，如果不包含，则返回-1
6.字符串分解函数split（）----在使用过程中，需要注意一下它的参数，第一个参数表示分隔符，第二个参数是切割的次数
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