Python之字符串处理与格式输出

字符串处理与格式输出"/>

Python之字符串处理与格式输出

前言

大多数语言都有字符串（String）这一数据类型，在Python中String类型的关键字为 str ，其属于扁平序列、不可改变序列，因此对其的操作需要一些技巧。
本文将以方便算法竞赛的角度来整理Python中 str 类型的使用方法，分别从字符串操作与格式化输出两个角度来整理。

字符串处理

标准的序列操作

这里的序列类型就不单单是指字符串了，而是指包含字符串的一种类型。序列类型大体可分为容器序列与扁平序列。
容器序列实际上放的是对象引用，因此可以存放不同类型的数据；
扁平序列存放的是对象的值，是一段连续的内存空间，因此要求对象必须是相同的数据类型才行，如字符、数字、字节。字符串是扁平序列。

当然，按照是否可修改还可以分为可变序列与不可变序列，不可变序列有tuple、str、bytes；可变序列有list、bytearray 等。字符串是不可变序列。

以上序列都有一些通用的操作，如：索引、切片、加法乘法；当然对于不同的序列这些操作意义也不同。

索引： 和类C语言一样，序列中的元素都是有序排列的，拥有自己的编号（从0开始），我们可以通过索引来得到对应位置上的元素。
索引也可以是负值，负索引代表从后向前数，如 -3 表示倒数第三个元素，以此类推。

切片： Python中有着分片操作符[ : ]，[begin : end]将会返回子序列 [begin,end)，其中end位置上的元素取不到，所以end是个超尾。
切片的索引同样支持负值，负索引表示倒数第几个元素，需要注意的是起始下标应在终止下标之前，否则将会返回空。

代码示例：

s = "abcdefg"
print(s)
#索引
print(s[2])		#输出索引为2的元素 'c'
print(s[-2])	#输出倒数第2个元素 'f'
#切片
print(s[2:6])	#输出[2,6)位置的子串 "cdef"
print(s[-4:-2])	#输出[倒数第4个元素,倒数第2个元素)子串 "de"

字符串的 '+'与 ’ * ’ 分别是拼接与复制，一试便知，不再赘述。

修改字符串

前面说过，python中的str属于不可修改序列，即不可以通过索引赋值的方式来修改元素；也就是说 s[2] = 'x' 这样的写法是不允许的。那么如果想修改怎么办呢？这里挑几种方便的写法整理：
重新赋值： 具体思路是，通过将需要修改的目标位置用切片切出来，然后替换再拼接，具体代码如：

s = "abcdefg"
print(s)
s = s[:4] + "x" + s[5:]
print(s)

使用replace函数： 可以通过调用字符串方法replace( s , t )将字符串内的所有子串 s 替换为 t 后返回。

s = "abcdefgabc"
print(s)
#将abcdefabc替换为xxxdefxxx
s2 = s.replace("abc","xxx")
print(s2)

还可以通过将字符串转化为列表后修改元素，再用 join 方法转回字符串来达成修改目的，具体选择哪种方法按需求来看。

ASCII码与字符的转换

在一些情形下，尤其是算法竞赛中，快速实现字符转ASCII码是十分重要的，在Python中不能直接对字符用加法或减法来实现转换，而是要通过ord() 和 chr() 函数来实现转换：

print(ord('a'))	#输出字符 a 的ASCII码
print(chr(98))	#输出ASCII码为 98 的字符

格式化输出

对于字符串的输出可以通过调用print()来实现，但是在算法竞赛等一些情况下，这样是不够的，因为我们往往对输出的格式有着严格的要求。

基本的转换说明符

% 字符 标记转换说明符的开始，例如print("Hello, %s " % "egg") # Hello, egg ，这段代码将字符串中的 %s 替换成了字符串 “egg” ；这就是字符串格式化操作符 % 的基本使用方式。
如果要在格式化字符串里包含%，那么必须使用%%，这样Python就不会将百分号误以为是转换说明符了。

print("There is %d people." % 32) 	# There is 32 people.
print("Hello%%, %s " % "egg")			# Hello%, egg

字段宽度和精度

指定宽度和精度同C语言类似，都是类似%.3f以及%5d

print("An egg is %.2f yuan" % 0.8)	        # An egg is 0.80 yuan
print("An egg is %5d yuan" % 1)		# An egg is     1 yuan

符号、对齐和用0填充

在字符宽度和精度值之前还可以放一个“标志”，该表示可以是0 + -

• 如果是0则表示不足的位置用前导零填充
• ‘-’ 表示左对齐数值
• ‘+’ 表示输出符号（不管是正数还是负数）

print("An egg is %05d yuan" % 1)	# An egg is 00001 yuan
print("An egg is %-5d yuan" % 1)	# An egg is 1     yuan
print("An egg is %+d yuan" % 1)	#An egg is +1 yuan

输出不止一个元素

你可能注意到了上述例子都是只输出一个值，一个元素；在C语言中我们可以通过逗号来分隔需要输出的不同元素，那么在Python中如何办到呢？
在Python中，只有元组和字典可以格式化一个以上的值；如果用列表或者其它序列代替元组，那么序列会被解释为一个值。

# 利用元组来输出一个以上的值
print("An egg is %d yuan,two eggs are %d yuan."% (1,2)) 
# An egg is 1 yuan,two eggs are 2 yuan.

参考资料

• Magnus Lie Hetland，Python基础教程第二版·修定版，北京：人民邮电出版社，45-47