手把手教你學Python：一文看懂字串基本操作

作者：凱·霍斯特曼（Cay Horstmann），蘭斯·尼塞斯（Rance Necaise）

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01 字串型別

你在輸出陳述句的介紹中已經見過字串了，例如

print("Hello") 

字串可以儲存在變數中

greeting = "Hello"

然後就可以在需要的時候像數字值一樣來訪問：

print(greeting)

字串常量表示一個特定的字串（例如”Hello”），就像數字常量（例如2）表示一個特定的數字一樣。在Python中，字串常量由包含在一對單引號或雙引號中的字元序列來指定。

print("This is a string.", 'So is this.') 

因為允許使用兩種界定符，Python可以很容易地在字串中包含撇號或者引號。

message = 'He said "Hello" ' 

我們使用雙引號來包含字串，因為這在很多其他程式語言中是一個通用的約定。然而，在互動式Python直譯器環境中總是使用單引號來顯示字串。

字串中字元的數量稱作字串的長度。例如，”Harry”的長度是5。你可以使用Python內建函式len來計算一個字串的長度：

length = len("World!")   # 長度為6

長度為0的字串稱作空字串，它不包含字元，寫作：

""

或者

''

02 連線與重覆

給定兩個字串，例如”Harry”和”Morgan”，你可以把它們連線成一個字串，結果中包含兩個字串中的所有字元，其中第一個字串中的字元在前，第二個字串中的字元在後。在Python中，你可以使用+運運算元連線兩個字串。例如：

firstName = "Harry" 
lastName = "Morgan" 
name = firstName + lastName

結果字串為

"HarryMorgan" 

如果你想在名和姓之間使用空格進行分隔該怎麼做？沒問題：

name = firstName + " " + lastName

這個陳述句連線了3個字串：firstName、字串常量” “和lastName。結果是

"Harry Morgan"

如果+運運算元的左側或右側的運算式是字串，那麼另一側的運算式也必須是字串，否則會導致語法錯誤。你不能把字串和數字連線到一起。

你也可以透過對一個字串進行多次重覆來產生字串。例如，假設你需要列印一行破折線。不需要指定一個包含50個破折線的字串常量，你可以使用*運運算元來建立一個包含50個”-“字元的字串。例如，

dashes = "-" * 50

結果是字串

"-------------------------------------------------"

任意長度的字串都可以使用*運運算元進行重覆。例如，陳述句

message = "Echo..." 
print(message * 5) 

顯示

Echo...Echo...Echo...Echo...Echo...

與字串相乘的因子必須是整數值，並且可以出現在*運運算元的任意一側，但是習慣上把字串放在左側而整數因子放在右側。

03 轉換數字和字串

有時候需要把數字轉換為字串。例如，假設你需要在字串尾部追加一個數字。你不能連線字串和數字：

name = "Agent " + 1729   # 錯誤：只能連線字串

因為字串連線只能在兩個字串之間進行，我們必須首先把數字轉換為字串。

為了生成數字值的字串表示，使用函式str。陳述句

str(1729)

把整數1729轉換為”1729″，函式str解決了我們的問題：

id = 1729 
name = "Agent " + str(id) 

函式str也可以用來把浮點數轉換為字串。

反過來，為了把包含數字的字串轉換為數字值，可以使用函式int或float：

id = int("1729") 
price = float("17.29") 

當字串來自於使用者輸入時，這個轉換很重要。

傳遞給函式int或float的字串只能包含隱含型別的常量。例如，陳述句

value = float("17x29")

會產生執行時錯誤，因為字母”x”不是浮點數常量的一部分。

前面和後面的空白字元會被忽略：

int("　1729　")

仍然是1729。

04 字串與字元

字串是Unicode字元的序列。你可以使用字串和位置來訪問單個字元，這個位置稱作字元的索引。

第1個字元的索引是0，第2個的索引是1，以此類推。

透過特殊的下標記號可以訪問單個字元，位置被放置在方括號中。例如，變數name定義如下：

name = "Harry" 

陳述句

first = name[0]
last = name[4]

從字串中提取了兩個不同的字元。第一個陳述句提取出字串的第一個字元”H”並存入變數first。第二個陳述句提取位置4上面的字元，也就是最後一個字元，然後存入變數last。

索引值必須位於字元位置的合法範圍，否則會在執行時丟擲下標越界異常。函式len可以用來確定最後一個索引，或者字串的最後一個字元。

pos = len(name) - 1   # "Harry"的長度是5 
last = name[pos]      # last被設定為"y" 

下麵的程式演示了上面概念的用法，程式使用字串初始化了兩個變數，一個使用你的名字，另一個使用你認為比較重要的人的，然後輸出首字母。

操作first[0]得到包含first第一個字母的字串，second[0]獲取第二個名字的首字母。最後，使用字串”&”連線兩個單字母的字串得到長度為3的字串initials（見圖2-4）。

▲圖2-4 建立首字母字串

## 
#  本程式用來輸出一對首字母
# 

# 設定兩個名字
first = "Rodolfo" 
second = "Sally" 

# 計算和顯示首字母
initials = first[0] + "&" + second[0] 
print(initials)

字串運算示例見表2-7。

▲表2-7 字串運算

05 字串方法

在計算機程式設計中，物件是表示具有特定行為的值的物體。值可以很簡單，像字串。也可以很複雜，像圖形視窗或資料檔案。現在，你需要掌握適用於字串物件的一小部分內容。

物件的行為透過方法來指定。方法和函式很類似，是執行特定任務的一系列程式指令。但是與函式不同的是，方法只能用於定義好的型別的物件，而函式則是獨立的操作。例如，你可以把upper方法應用於任何字串，就像

name = "John Smith" 
uppercaseName = name.upper()   # 把uppercaseName設定為"JOHN SMITH"

註意，方法名緊跟在物件之後，並且使用一個圓點（.）分隔物件和方法名。

另一個方法lower可以用來傳回一個字串的小寫版本：

print(name.lower())   # 輸出john smith 

至於什麼時候需要呼叫函式（例如len(name)）和什麼時候呼叫方法（name.lower()），可能稍微有點武斷。你需要進行簡單的記憶，在列印版或者線上Python參考資料中進行查詢。

像函式呼叫一樣，方法呼叫也可以有引數。例如，字串方法replace建立一個新字串，其中給定子字串的每次出現都被替換為第二個字串。下麵是該方法具有兩個引數的呼叫：

name2 = name.replace("John", "Jane")   # 把name2設定為"Jane Smith"

註意任何方法的呼叫都不能修改字串的值。呼叫name.upper()之後，變數name的值仍然是”John Smith”，該方法的呼叫傳回大寫版本。類似地，replace方法傳回替換後的新字串，不會對原字串做任何修改。

以下列出本節中介紹的字串方法：

• s.lower()：字串s的小寫版本

• s.upper()：字串s的大寫版本

• s.replace(old, new)：傳回一個新字串，其中子字串old在s中的每次出現都被替換為字串new

關於作者： 凱·霍斯特曼（Cay Horstmann） ，聖何塞州立大學電腦科學系教授，Java的倡導者，經常在開發人員會議上發表演講。他是《Java核心技術》的作者，同時也關註Python、Scala、C++等語言，為專業程式員和電腦科學專業學生編寫過數十本圖書。 

蘭斯·尼塞斯（Rance Necaise） 蘭道爾夫-麥肯學院電腦科學系副教授，撰寫了《Data Structures and Algorithms Using Python》和《Python for Java Programmers》等技術書籍。

本文摘編自《Python程式設計（原書第2版）》，經出版方授權釋出。

延伸閱讀《Python程式設計（原書第2版）》