基础学习第三弹,字符串、列表

一、字符串

1.1 字符串概念

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们一般使用引号来创建字符串。创建字符串很简单,只要为变量分配一个值即可。

a = 'hello world'
b = "abcdefg"
print(type(a))
print(type(b))

注意:控制台显示结果为<class 'str'>, 即数据类型为str(字符串)。

  • 一对引号字符串
name1 = 'Tom'
name2 = "Rose"
  • 三引号字符串
name3 = ''' Tom '''
name4 = """ Rose """
a = ''' i am Tom, 
        nice to meet you! '''

b = """ i am Rose, 
        nice to meet you! """

注意:三引号形式的字符串支持换行

创建一个字符串 I'm Tom

c = "I'm Tom"
d = 'I\'m Tom'

字符串输出

print('hello world')

name = 'Tom'
print('我的名字是%s' % name)
print(f'我的名字是{name}')

字符串输入

在Python中,使用input()接收用户输入。

  • 代码
name = input('请输入您的名字:')
print(f'您输入的名字是{name}')
print(type(name))

password = input('请输入您的密码:')
print(f'您输入的密码是{password}')
print(type(password))

1.2 下标

需求:字符串name = "abcdef",取到不同下标对应的数据。

  • 代码
name = "abcdef"

print(name[1])
print(name[0])
print(name[2])

注意:下标从==0==开始。

1.3 切片

切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。

语法

序列[开始位置下标:结束位置下标:步长]

注意

   1. 不包含结束位置下标对应的数据, 正负整数均可;
      2. 步长是选取间隔,正负整数均可,默认步长为1。

代码

name = "abcdefg"

print(name[2:5:1])  # cde
print(name[2:5])  # cde
print(name[:5])  # abcde
print(name[1:])  # bcdefg
print(name[:])  # abcdefg
print(name[::2])  # aceg
print(name[:-1])  # abcdef, 负1表示倒数第一个数据
print(name[-4:-1])  # def
print(name[::-1])  # gfedcba

1.4 查找

所谓字符串查找方法即是查找子串在字符串中的位置或出现的次数。

  • find():检测某个子串是否包含在这个字符串中,如果在返回这个子串开始的位置下标,否则则返回-1
  1. 语法
字符串序列.find(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)

注意:开始和结束位置下标可以省略,表示在整个字符串序列中查找。

  1. 代码
mystr = "hello world and java and c and Python"

print(mystr.find('and'))  # 12
print(mystr.find('and', 15, 30))  # 23
print(mystr.find('ands'))  # -1
  • index():检测某个子串是否包含在这个字符串中,如果在返回这个子串开始的位置下标,否则则报异常
  1. 语法
字符串序列.index(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)

注意:开始和结束位置下标可以省略,表示在整个字符串序列中查找。

  1. 代码
mystr = "hello world and java and c and Python"

print(mystr.index('and'))  # 12
print(mystr.index('and', 15, 30))  # 23
print(mystr.index('ands'))  # 报错
  • rfind(): 和find()功能相同,但查找方向为右侧开始
  • rindex():和index()功能相同,但查找方向为右侧开始
  • count():返回某个子串在字符串中出现的次数
  1. 语法
字符串序列.count(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)

注意:开始和结束位置下标可以省略,表示在整个字符串序列中查找。

  1. 快速体验
mystr = "hello world and java and c and Python"

print(mystr.count('and'))  # 3
print(mystr.count('ands'))  # 0
print(mystr.count('and', 0, 20))  # 1

1.5 修改

所谓修改字符串,指的就是通过函数的形式修改字符串中的数据。

  • replace():替换
  1. 语法
字符串序列.replace(旧子串, 新子串, 替换次数)

注意:替换次数如果查出子串出现次数,则替换次数为该子串出现次数。

  1. 代码
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:hello world he java he c he Python
print(mystr.replace('and', 'he'))
# 结果:hello world he java he c he Python
print(mystr.replace('and', 'he', 10))
# 结果:hello world and java and c and Python
print(mystr)

注意:数据按照是否能直接修改分为可变类型和不可变类型两种。字符串类型的数据修改的时候不能改变原有字符串,属于不能直接修改数据的类型即是不可变类型。

  • split():按照指定字符分割字符串。
  1. 语法
字符串序列.split(分割字符, num)

注意:num表示的是分割字符出现的次数,即将来返回数据个数为num+1个。

  1. 快速体验
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:['hello world ', ' java ', ' c ', ' Python']
print(mystr.split('and'))
# 结果:['hello world ', ' java ', ' c and Python']
print(mystr.split('and', 2))
# 结果:['hello', 'world', 'and', 'java', 'and', 'c', 'and', 'Python']
print(mystr.split(' '))
# 结果:['hello', 'world', 'and java and c and Python']
print(mystr.split(' ', 2))

注意:如果分割字符是原有字符串中的子串,分割后则丢失该子串。

  • join():用一个字符或子串合并字符串,即是将多个字符串合并为一个新的字符串。
  1. 语法
字符或子串.join(多字符串组成的序列)
  1. 快速体验
list1 = ['w', 'd', 'n', 'm']
t1 = ('aa', 'b', 'cc', 'ddd')
# 结果:chuan_zhi_bo_ke
print('_'.join(list1))
# 结果:aa...b...cc...ddd
print('...'.join(t1))
  • capitalize():将字符串第一个字符转换成大写。
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:hello world and java and c and Python
print(mystr.capitalize())

注意:capitalize()函数转换后,只字符串第一个字符大写,其他的字符全都小写。

  • title():将字符串每个单词首字母转换成大写。
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:hello world and java and c and Python
print(mystr.title())
  • lower():将字符串中大写转小写。
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:hello world and java and c and Python
print(mystr.lower())
  • upper():将字符串中小写转大写。
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:hello world and java and c and Python
print(mystr.upper())
  • lstrip():删除字符串左侧空白字符。
  • rstrip():删除字符串右侧空白字符。
  • strip():删除字符串两侧空白字符。
  • ljust():返回一个原字符串左对齐,并使用指定字符(默认空格)填充至对应长度 的新字符串。
  1. 语法
字符串序列.ljust(长度, 填充字符)
  1. 输出效果
mystr = 'hello'
print(mystr.ljust(10, '.'))
# 输出结果:hello.....
  • rjust():返回一个原字符串右对齐,并使用指定字符(默认空格)填充至对应长度 的新字符串,语法和ljust()相同。
  • center():返回一个原字符串居中对齐,并使用指定字符(默认空格)填充至对应长度 的新字符串,语法和ljust()相同。

1.6 判断

所谓判断即是判断真假,返回的结果是布尔型数据类型:True 或 False。

  • startswith():检查字符串是否是以指定子串开头,是则返回 True,否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标,则在指定范围内检查。
  1. 语法
字符串序列.startswith(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)
  1. 快速体验
mystr = "hello world and java and c and Python   "

# 结果:True
print(mystr.startswith('hello'))

# 结果False
print(mystr.startswith('hello', 5, 20))

# 结果False
print(mystr.startswith('1234', 5, 20))
  • endswith()::检查字符串是否是以指定子串结尾,是则返回 True,否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标,则在指定范围内检查。
  1. 语法
字符串序列.endswith(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)
  1. 快速体验
mystr = "hello world and java and c and Python"

# 结果:True
print(mystr.endswith('Python'))

# 结果:False
print(mystr.endswith('python'))

# 结果:False
print(mystr.endswith('Python', 2, 20))
  • isalpha():如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True, 否则返回 False。
mystr1 = 'hello'
mystr2 = 'hello12345'

# 结果:True
print(mystr1.isalpha())

# 结果:False
print(mystr2.isalpha())
  • isdigit():如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False。
mystr1 = 'aaa12345'
mystr2 = '12345'

# 结果: False
print(mystr1.isdigit())

# 结果:False
print(mystr2.isdigit())
  • isalnum():如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返 回 True,否则返回 False。
mystr1 = 'aaa12345'
mystr2 = '12345-'

# 结果:True
print(mystr1.isalnum())

# 结果:False
print(mystr2.isalnum())
  • isspace():如果字符串中只包含空白,则返回 True,否则返回 False。
mystr1 = '1 2 3 4 5'
mystr2 = '     '

# 结果:False
print(mystr1.isspace())

# 结果:True
print(mystr2.isspace())

二、列表

2.1 列表概念

如果一个班级100位学生,每个人的姓名都要存储,应该如何书写程序?声明100个变量吗?

这里使用列表,列表一次性可以存储多个数据

[数据1, 数据2, 数据3, 数据4......]

列表可以一次性存储多个数据,且可以为不同数据类型

2.2 查找

下标

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list[0])  # Tom
print(name_list[1])  # Lily
print(name_list[2])  # Rose

函数

  • index():返回指定数据所在位置的下标 。
  1. 语法
列表序列.index(数据, 开始位置下标, 结束位置下标)
  1. 快速体验
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list.index('Lily', 0, 2))  # 1

注意:如果查找的数据不存在则报错

  • count():统计指定数据在当前列表中出现的次数。
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list.count('Lily'))  # 1
  • len( 列表 ):访问列表长度,即列表中数据的个数。
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(len(name_list))  # 3

判断是否存在

  • in:判断指定数据在某个列表序列,如果在返回True,否则返回False
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 结果:True
print('Lily' in name_list)

# 结果:False
print('Lilys' in name_list)
  • not in:判断指定数据不在某个列表序列,如果不在返回True,否则返回False
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 结果:False
print('Lily' not in name_list)

# 结果:True
print('Lilys' not in name_list)
  • 体验案例

需求:查找用户输入的名字是否已经存在。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name = input('请输入您要搜索的名字:')

if name in name_list:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字已经存在')
else:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字不存在')

2.3 增加

作用:增加指定数据到列表中。

  • append():列表结尾追加数据。
  1. 语法
列表序列.append(数据)
  1. 体验
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.append('xiaoming')

# 结果:['Tom', 'Lily', 'Rose', 'xiaoming']
print(name_list)
  1. 注意点

如果append()追加的数据是一个序列,则追加整个序列到列表,不会拆分

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.append(['xiaoming', 'xiaohong'])

# 结果:['Tom', 'Lily', 'Rose', ['xiaoming', 'xiaohong']]
print(name_list)
  • extend():列表结尾追加数据,如果数据是一个序列,则将这个序列的数据逐一添加到列表会拆分
  1. 语法
列表序列.extend(数据)
  1. 快速体验

2.1 单个数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.extend('xiaoming')

# 结果:['Tom', 'Lily', 'Rose', 'x', 'i', 'a', 'o', 'm', 'i', 'n', 'g']
print(name_list)

​ 2.2 序列数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.extend(['xiaoming', 'xiaohong'])

# 结果:['Tom', 'Lily', 'Rose', 'xiaoming', 'xiaohong']
print(name_list)
  • insert():指定位置新增数据。
  1. 语法
列表序列.insert(位置下标, 数据)
  1. 快速体验
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.insert(1, 'xiaoming')

# 结果:['Tom', 'xiaoming', 'Lily', 'Rose']
print(name_list)

2.4 删除

  • del
  1. 语法
del 目标
  1. 快速体验

2.1 删除列表

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 结果:报错提示:name 'name_list' is not defined
del name_list
print(name_list)

​ 2.2 删除指定数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

del name_list[0]

# 结果:['Lily', 'Rose']
print(name_list)
  • pop():删除指定下标的数据(默认为最后一个),并返回该数据。
  1. 语法
列表序列.pop(下标)
  1. 快速体验
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

del_name = name_list.pop(1)

# 结果:Lily
print(del_name)

# 结果:['Tom', 'Rose']
print(name_list)
  • remove():移除列表中某个数据的第一个匹配项。
  1. 语法
列表序列.remove(数据)
  1. 快速体验
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.remove('Rose')

# 结果:['Tom', 'Lily']
print(name_list)
  • clear():清空列表
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.clear()
print(name_list) # 结果: []

2.5 修改

  • 修改指定下标数据
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list[0] = 'aaa'

# 结果:['aaa', 'Lily', 'Rose']
print(name_list)
  • 逆置(倒序排列):reverse()
num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]

num_list.reverse()

# 结果:[8, 6, 3, 2, 5, 1]
print(num_list)
  • 排序:sort()
  1. 语法
列表序列.sort( key=None, reverse=False)

注意:reverse表示排序规则,reverse = True 降序, reverse = False 升序(默认)

  1. 快速体验
num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]
num_list.sort()

# 结果:[1, 2, 3, 5, 6, 8]
print(num_list)

# 结果:[8, 6, 5, 3, 2, 1]
num_list.sort(reverse=True)

2.6 复制

函数:copy()

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_li2 = name_list.copy()

# 结果:['Tom', 'Lily', 'Rose']
print(name_li2)

2.7. 列表的循环遍历

需求:依次打印列表中的各个数据。

1 while遍历

  • 代码
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

i = 0
while i < len(name_list):
    print(name_list[i])
    i += 1

2 for遍历

  • 代码
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

for i in name_list:
    print(i)

2.8 列表嵌套

所谓列表嵌套指的就是一个列表里面包含了其他的子列表。

类似二元数组

应用场景:要存储班级一、二、三三个班级学生姓名,且每个班级的学生姓名在一个列表。

name_list = [['小明', '小红', '小绿'], ['Tom', 'Lily', 'Rose'], ['张三', '李四', '王五']]

思考: 如何查找到数据"李四"?

# 第一步:按下标查找到李四所在的列表
print(name_list[2])

# 第二步:从李四所在的列表里面,再按下标找到数据李四
print(name_list[2][1])

2.9 综合应用 -- 随机分配办公室

需求:有三个办公室,8位老师,8位老师随机分配到3个办公室

代码:

# 有三个办公室,8位老师,8位老师随机分配到3个办公室
import random

# 定义办公室(二元数组)和老师数组
office = [["办公室1"], ["办公室2"], ["办公室3"]]
teacher = []
# 循环添加老师
i = 0
while i < 8:
    teacher.append(f"老师{i + 1}")
    i += 1

# 随机添加老师进办公室
i = 0
while i < 8:
    # 随机抽老师下标和办公室下标,randint是闭区间
    o = random.randint(0, len(office)-1)
    t = random.randint(0, len(teacher)-1)
    # 添加到办公室数组
    office[o].append(teacher[t])
    # 添加完在列表里删掉内个老师,删除下标用pop或者del,删除元素用remove
    # teacher.pop(t)
    del teacher[t]
    i += 1

print(office)

结果:

第一次结果:
[['办公室1', '老师2', '老师8'], ['办公室2', '老师4', '老师6', '老师5', '老师1', '老师3'], ['办公室3', '老师7']]

第二次结果:
[['办公室1', '老师6', '老师3', '老师2'], ['办公室2', '老师1', '老师8', '老师7', '老师5'], ['办公室3', '老师4']]