15.Python字符串操作详解

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15.Python字符串操作详解

Python字符串拼接（包含字符串拼接数字）

字符串拼接是编程中的基本操作，Python提供了多种方法来实现字符串的拼接。

1. 使用加号（+）运算符

最直接的字符串拼接方法是使用加号运算符：

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# 拼接两个字符串
first_name = "张"
last_name = "三"
full_name = first_name + last_name
print(full_name)  # 输出: 张三

# 拼接多个字符串
greeting = "你好，" + full_name + "！"
print(greeting)  # 输出: 你好，张三！

2. 字符串与数字拼接

在Python中，不能直接将字符串和数字拼接，需要先将数字转换为字符串：

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age = 25
# 错误示例: message = "我今年" + age + "岁"  # 这会引发TypeError

# 正确方法1：使用str()函数转换
message = "我今年" + str(age) + "岁"
print(message)  # 输出: 我今年25岁

# 正确方法2：使用格式化字符串
message = f"我今年{age}岁"
print(message)  # 输出: 我今年25岁

3. 使用join()方法

当需要拼接多个字符串时，使用join()方法通常比+运算符更高效：

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# 使用join()拼接列表中的字符串
words = ["Python", "是", "一种", "强大的", "编程语言"]
sentence = "".join(words)
print(sentence)  # 输出: Python是一种强大的编程语言

# 使用分隔符
sentence_with_spaces = " ".join(words)
print(sentence_with_spaces)  # 输出: Python 是 一种 强大的 编程语言

4. 使用格式化字符串

Python提供了多种字符串格式化方法，这些方法也可以用于字符串拼接：

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# 使用f-string（Python 3.6+）
name = "小明"
score = 95
result = f"{name}的考试成绩是{score}分"
print(result)  # 输出: 小明的考试成绩是95分

# 使用format()方法
result = "{0}的考试成绩是{1}分".format(name, score)
print(result)  # 输出: 小明的考试成绩是95分

# 使用%运算符（旧式格式化）
result = "%s的考试成绩是%d分" % (name, score)
print(result)  # 输出: 小明的考试成绩是95分

5. 性能比较

当需要拼接大量字符串时，不同方法的性能差异很大：

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# 低效方法（不推荐用于大量拼接）
result = ""
for i in range(1000):
    result = result + str(i)

# 高效方法1：使用join
result = "".join(str(i) for i in range(1000))

# 高效方法2：使用列表推导式和join
result = "".join([str(i) for i in range(1000)])

Python截取字符串

Python提供了强大的切片（slicing）功能来截取字符串的一部分。

1. 基本语法

字符串切片的基本语法是：string[start:end:step]

• start：起始索引（包含），默认为0
• end：结束索引（不包含），默认为字符串长度
• step：步长，默认为1

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s = "Python编程语言"

# 从索引0到索引5（不包含6）
print(s[0:6])  # 输出: Python

# 省略起始索引（默认为0）
print(s[:6])  # 输出: Python

# 省略结束索引（默认到字符串末尾）
print(s[6:])  # 输出: 编程语言

2. 使用负索引

Python允许使用负索引，-1表示最后一个字符，-2表示倒数第二个字符，以此类推：

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s = "Python编程语言"

# 获取最后三个字符
print(s[-3:])  # 输出: 程语言

# 获取除了最后三个字符外的所有字符
print(s[:-3])  # 输出: Python编

3. 使用步长

步长参数允许你以指定的间隔获取字符：

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s = "Python编程语言"

# 每隔一个字符取一个
print(s[::2])  # 输出: Pto编语

# 使用负步长反转字符串
print(s[::-1])  # 输出: 言语程编nohtyP

4. 实用示例

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# 提取文件扩展名
filename = "document.txt"
extension = filename[filename.rfind('.')+1:]
print(extension)  # 输出: txt

# 隐藏电话号码中间部分
phone = "13812345678"
masked_phone = phone[:3] + "*****" + phone[-3:]
print(masked_phone)  # 输出: 138*****678

# 检查回文字符串
def is_palindrome(s):
    return s == s[::-1]

print(is_palindrome("上海自来水来自海上"))  # 输出: True

Python len()函数：获取字符串长度或字节数

len()函数是Python中用于获取对象长度的内置函数，对于字符串，它返回字符的数量。

1. 获取字符串长度

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# 获取ASCII字符串长度
s1 = "Hello"
print(len(s1))  # 输出: 5

# 获取中文字符串长度
s2 = "你好世界"
print(len(s2))  # 输出: 4

# 获取混合字符串长度
s3 = "Hello你好"
print(len(s3))  # 输出: 7

2. 字符串长度与字节数的区别

需要注意的是，len()函数返回的是Unicode字符的数量，而不是字节数。如果需要获取字节数，可以使用encode()方法将字符串转换为字节序列：

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# 获取字符串的字节数
s = "你好"

# 字符数
print(len(s))  # 输出: 2

# 使用UTF-8编码的字节数（中文通常占3个字节）
print(len(s.encode('utf-8')))  # 输出: 6

# 使用GBK编码的字节数（中文通常占2个字节）
print(len(s.encode('gbk')))  # 输出: 4

# 使用ASCII编码（会引发错误，因为中文不能用ASCII表示）
try:
    print(len(s.encode('ascii')))
except UnicodeEncodeError as e:
    print("ASCII编码不支持中文字符")  # 输出: ASCII编码不支持中文字符

3. 实际应用场景

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# 检查用户名长度是否符合要求
def validate_username(username):
    if len(username) < 6:
        return "用户名太短，至少需要6个字符"
    elif len(username) > 20:
        return "用户名太长，最多允许20个字符"
    else:
        return "用户名有效"

print(validate_username("user"))  # 输出: 用户名太短，至少需要6个字符
print(validate_username("user123"))  # 输出: 用户名有效

# 计算字符串占用的存储空间
def get_storage_size(s, encoding='utf-8'):
    byte_size = len(s.encode(encoding))
    if byte_size < 1024:
        return f"{byte_size} 字节"
    else:
        return f"{byte_size/1024:.2f} KB"

print(get_storage_size("这是一段中文文本，包含一些Chinese characters"))  # 输出类似: 58 字节

4. 注意事项

• len()函数计算的是字符数量，而不是字节数
• 在处理国际化文本时，需要注意不同编码方式下的字节数差异
• 对于非ASCII字符（如中文、日文、emoji等），UTF-8编码通常需要多个字节表示一个字符

总结

本教程详细介绍了Python中三种常见的字符串操作：

1. 字符串拼接：使用+运算符、join()方法和各种格式化方法将字符串连接起来
2. 字符串截取：使用切片操作从字符串中提取子字符串
3. len()函数：获取字符串的长度（字符数）和字节数

掌握这些基本操作对于处理文本数据至关重要，无论是数据清洗、文本分析还是构建用户界面，这些技能都会经常用到。希望这篇教程能帮助你更好地理解和应用Python的字符串操作！

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。 原始发表：2025-04-14，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除前往查看编程语言函数索引字符串python

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