提高工作效率之Python字符串操作【给常用Python的小伙伴整理的博文】_python 字符串操作

大家早上好，本人姓吴，如果觉得文章写得还行的话也可以叫我吴老师。欢迎大家跟我一起走进数据分析的世界，一起学习！

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今天带大家温习的是Python中最基础同时也是最常用的知识点——字符串操作。

会使用Python的小伙伴通常对下述的内容都比较的熟悉了，不过想要全都懂，可能还需要像我一样专门花时间去整理，或者专门去收藏他人整理好的博文（比如这篇），那么今天，就带大家回顾一下！

1 字符串的格式化输出

1.1 格式化运算符

在之前while循环的一个例子中， 有这样一行代码：

print("我跑完了第" + str(lap + 1) + "圈")
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这里我们使用了两个加号做了字符串拼接，并且将整形转换成了字符串，现在介绍一种更好的办法，使用格式化输出来打印这句话。

print("我跑完了第%d圈" % 1)
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这里的百分号就是格式化符号，跟模运算符一样，但在不同的地方用法不一样。%d是一种占位，表示 要显示在这里是一个整数，常用的占位符有以下几种：

占位符	描述
%d		整数占位符
%f		浮点数占位符
%.f		指定精度的浮点数占位符
%s		字符串占位符
%%		输出百分号%
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如果给%d 传入一个浮点数，那它会自动将它转换成整数

print("%d" % 3.14)  # 输出3
print("%d" % 3.99)  # 输出3
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转换成整数的规则和类型转换的规则一 样，不会四舍五入。

%f的用法有两种，一种就是直接使用，比如

print("%f" % 3.14)
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它会输出“3.140000”，后面的0是自动补齐的，如果我们只想要输出小数点后两位，可以这样写： print("%.2f" % 3.14)

print("%.2f" % 3.1415926)
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上面的两行代码输出都是"3.14"，"%.2f" 这种写法指定了小数点后面的位数，即使浮点数后面的小数部分超出了2位，也只会输出两位。如果不足两位，或者是个整数，会自动补零到两位。

print("%.2f" % 3)  # 3.00
print("%.2f" % 3.1) # 3.10
print("%s" % 100) print("%s" % 3.14)  # 输出100 # 输出3.14
print("%s" % "python")  # 输出python
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%s 是胜任最广泛的占位符，它可以对应任何类型的变量。
在同一个字符串可以同时使用多个占位符：

report = "%d年%s公司营收增长了百分之%.2f" % (2019, "腾讯", 20.28) 
print(report)
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当我们需要在字符串输出一个百分比，就需要用到%%，比如说：

report = "%d年%s公司营收增长了%.2f%%" % (2019, "腾讯", 20.28)
print(report)
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1.2 format 函数

除了%运算符外，Python还为我们提供了字符串的format函数提供丰富的格式化。比如说，在输出一个较长的数字时，根据国际惯例，每三位用逗号分隔：

print('{:,}'.format(1234567890))  # 1,234,567,890
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format函数也可以像%那样来格式化多个参数：

report = "{0}年{1}公司营收增长了{2}%".format(2019, "腾讯", 20.28)
print(report)
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{0}表示第一个参数，{1}{2}表示第二、第三个参数，以此类推。这样做的好处是，如果有参数在字符串出现多次，可以不用重复的传入。

‘{0}的GDP为{1:,}…虽然它的GDP只有{1:,}美元，但它的人均GDP高达18万美元’.format(“摩纳哥”, 7100000000)

假设这个GDP数据在报告中多处被引用，万一需要修订的话，我们只需要修改一处就行了。

2 字符串的下标和切片

字符串其实也是一种序列，可以理解为一串整齐的按顺序排着队的字符，组成了字符串，那每个字符在队伍中都有自己的位置，这个位置就是下标，又叫作索引。

如上表，"CHINA"这个字符串，从左往右每一个字符对应了一个下标（索引），需要特别注意的是，在计算机编程中，所有的下标都是从0开始的，当我们要访问一个字符串的第1个字符时，使用的下标应该是0。

"CHINA"[0]
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使用中括号加数字的方式，表示要访问的是具体哪个位置上的字符。

"CHINA"[1]  # 第2个字符"H"
"CHINA"[4]   # 第5个字符"A"
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第5个字符"A"是这个字符串的最后一个，我们也可以这样来访问：

"CHINA"[-1]  # 最后一个字符"A" 
"CHINA"[-2]  # 倒数第二个字符"N"
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使用负数下标可以从右往左访问，这种写法是Python特有的，非常的快捷，对于任意长度的字符串，我们都可以使用-1来获取它的最后一个字符，注意使用负数下标是是从-1开始的，因为-0也是0，产生重复了。

切片操作也是Python的一大特色，极大简化了序列访问和操作，

"CHINA"[0:3]
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上面的切片将会得到"CHI"，切片操作是以冒号隔开两个下标，冒号左边的代表开始下标，右边的代表结束下标，特别需要注意的是，结尾下标表示截取到该下标前一个位置的下标。那[0:3]，一共截取了3-0=3个字符，从0开始数，0、1、2，恰好是三个。

所以如果我们用[0:0]这种写法，将会得到一个空的字符串，

"CHINA"[0:0] "CHINA"[0:-1]  # 空字符串 # CHIN
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那如果想得到切片出整个字符串，可以这样写

"CHINA"[0:6]  # CHINA
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但一般我们都会这样写，冒号右边的省略，表示一直截取到最后一个字符。

"CHINA"[0:] # CHINA
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事实上，前面的0也可以不写，冒号左边为空表示从第一个字符开始截取。

# 从0到末尾   
"CHINA"[:]  # CHINA
# 从0到第3个
"CHINA"[:3] # CHI  
# 从第3个到末尾
"CHINA"[2:] # INA
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如果想要隔一个字符取一个，可以这样写 # 每隔两个字符截取一个

"CHINA"[::2]  # CIA
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第二个冒号表示截取步长，这里的2表示每两个字符取一个，如果不传，默认就是每一个都取。步长也可以为负数，如果传递了一个负数，则表示是从右往左进行截取。

# 从右往左每隔两个两个字符截取一个
"CHINA"[::-2]    # AIC
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所以，如果想倒序输出一个字符串，可以这样写

"CHINA"[::-1]  # ANIHC
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3 字符串函数

字符串本身有很多函数，前面其实已经学习过一个format函数，我们再来介绍几个其他的常用函数： 3.1.3.1 去除空白字符函数

先来了解一下什么是空白字符，空白符包括空格、换行（\n）、制表符（\t）。

print("A\tB\tC\nD\tE\tF")
1

在控制台里会整齐的输出成这样：

A B C
D E F
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在C后面有一个\n换行符，所以D才会显示在了第二行。而ABC、DEF之间的空白则是\t制表符造成的。 按键盘上的空格键会产生一个空格，按回车键则会产生一个换行符，按Tab键则会产生一个制表符，用户在输入数据的时候有时候经常会误输入这几个字符，所以在在处理用户输入的数据时，要先去除头尾 的空白字符。

password = "123"
input_password = " 123"
print(password == input_password)
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print输出为False，由于在1前面有一个空格，导致了密码校验失败，所以必须对用户的输入先进行处理 password = “123”

input_password = " 123"
print(password == input_password.strip())
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我们在input_password后面加了一个函数strip()，现在输出变成了True。strip函数的作用就是去除字符串首尾的所有空白字符。

" abc ".strip()
"\t abc \n".strip()
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得到的将是字符串"abc"，但是strip函数并不会去除掉字符串之间的空白字符

" a   b   c ".strip()
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得到的结果是"a b c"，只去掉了首尾空白字符，保留了中间的。另外还有lstrip和rstrip函数，分别去除字符串左边和右边的空白字符。

3.1 大小写操作

这个比较简单，我们直接看代码。

# 将所有字符变成大写 
"china".upper()  
# CHINA

# 将字符串的首字母变成大写 
"china".capitalize() 
# China

# 将所有字符变成小写
"CHINA".lower()
# china

# 将每个单词的首字母变成大写 
"i have a dream".title()
# I Have A Dream
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3.2 字符串判断

判断字符串是否以指定的字符串开头或者结尾

函数			说明
startswith	是否以指定的字符串开头
endswith	是否以指定的字符串结尾
isdigit		是否是一串数字
islower		是否全是小写字母
isupper		是否全是大写字母
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3.3 查找与替换

在前面智能密码锁的案例中，我们用过in来判断一个字符串是否被包含在另一个字符中 password = ‘123’

input_pwd = '456123789' 

print(password in input_pwd)  # True
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这样可以判断出是input_pwd中是否有password，但如果想要知道password在input_pwd中的确切位置，就需要使用find函数

input_pwd.find(password)  # 结果是3
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结果是3。在input_pwd中寻找password，找到了，且它的出现的位置是3，也就是第4个字符。如果没有找到则会返回-1

input_pwd.find("notexists")   # 结果是-1
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除了find函数，index函数也有相同的功能，唯一的区别是 ，index函数如果没有找到相应的字符串就会报错

input_pwd.index(password)  # 结果是3
# 这行代码将会在运行时报错 input_pwd.index("notexists")
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count函数能够查找出指定的字符串一共出现了几次，如果没有出现，则返回0。

"abba".count('a')  # 2
 'abba'.count('c')   # 0
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replace函数提供了替换字符串中某些部分的功能

"abba".replace('a', 'b')  # 结果是'bbbb'
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'apple banana'.replace('apple', 'orange')  # 结果是'orange banana'
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3.4 字符串长度

字符串本身没有测量长度的函数，需要借助一个Python内置函数len。

len("China")  # 5
len("")  # 0
len("a")  # 1
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len函数非常重要，它不光可以测量字符串的长度，也可以测量其他所有有长度的对象。 r = range(10)

len(r)  # 10
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4 综合案例：异常号码数据分析

结合以上的字符操作知识，可以开发一个电话号码识别程序，用户输入一串数字，程序识别它是不是一 个有效的电话号码，如果是有效电话号码，我们再识别它是一个固定电话号码、手机号码、还是400号 码。用户输入"exit"后，程序退出。

这是一个稍微复杂的需求，在动手写代码之前，我们先分析一下需求。先列举一下常见的几种电话号码 形式，手机号码是11位的，以1开头，不同运营商的前三位不一样，由于三位太多了，我们就以前两位来判断，包括13,15,17,18,19

再看固定号码，区号+电话号码的方式，区号可能是三位（010），也可能是四位（0888），电话号码是8位，那加起来一共是11位或12位。

最是400电话，这个特征很明显，以400开头，共10位。

实现代码如下：

cellphone_number_start = "13,15,17,18,19"
telephone_number_start = "010,021,022,025,0888,0555"

while True:
	num = input("请输入一个电话号码: \n")
	if num == 'exit':
		break
	if not num:
       	print("电话号码不能为空")
   	num = num.strip()
   	if not num.isdigit():
       	print("您输入的是一个无效电话号码")
       	continue

   	if num.startswith('1') and len(num) == 11 and num[0:2] in cellphone_number_start:
       	print("这是一个手机号码")
       	continue
   	elif num.startswith('400') and len(num) == 10:
       	print("这是一个广告电话")
       	continue
   	elif num.startswith("0"):   # 当代码太长时，可以用反斜杠分割成多行。
       	if (len(num) == 12 and num[0:4] in telephone_number_start) or \
(len(num) == 11 and num[0:3] in telephone_number_start):
           	print("这是一个固定电话")
           	continue
           
   	print("无法识别该号码")
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结束语

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