字符串

字符串就是由零个或多个字符组成的有限序列。在Python程序中，使用单个或多个字符用单引号或者双引号包围起来的有限序列，表示一个字符串。在字符串中使用`\`（反斜杠）来表示转义，也就是说`\`后面的字符不再是它原来的意义。当然，我们可以通过在字符串的最前面加上字母`r`来加以说明`\`表示本身的意义。

s1 = 'hello, world!'s2 = "hello, world!"# 以三个双引号或单引号开头的字符串可以折行s3 = """hello, world!"""s4 = r'\n\\hello, world!\\\n'print(s1, s2, s3, s4,end='')

Python为字符串类型提供了非常丰富的运算符，我们可以使用`+`运算符来实现字符串的拼接，可以使用`*`运算符来重复一个字符串的内容，可以使用`in`和`not in`来判断一个字符串是否包含另外一个字符串（成员运算），我们也可以用`[]`和`[:]`运算符从字符串取出某个字符或某些字符（切片运算），如下所示：

s1 = 'hello ' * 3print(s1) # hello hello hello s2 = 'world's1 += s2print(s1) # hello hello hello worldprint('ll' in s1) # Trueprint('good' in s1) # Falsestr2 = 'abc123456'# 从字符串中取出指定位置的字符(下标运算)print(str2[2]) # c# 字符串切片(从指定的开始索引到指定的结束索引)print(str2[2:5]) # c12print(str2[2:]) # c123456print(str2[2::2]) # c246print(str2[::2]) # ac246print(str2[::-1]) # 654321cbaprint(str2[-3:-1]) # 45

还有一系列的方法来完成对字符串的处理，如下所示：

str1 = 'hello, world!'# 通过内置函数len计算字符串的长度print(len(str1)) # 13# 获得字符串首字母大写的拷贝print(str1.capitalize()) # Hello, world!# 获得字符串每个单词首字母大写的拷贝print(str1.title()) # Hello, World!# 获得字符串变大写后的拷贝print(str1.upper()) # HELLO, WORLD!# 从字符串中查找子串所在位置print(str1.find('or')) # 8print(str1.find('shit')) # -1# 与find类似但找不到子串时会引发异常# print(str1.index('or'))# print(str1.index('shit'))# 检查字符串是否以指定的字符串开头print(str1.startswith('He')) # Falseprint(str1.startswith('hel')) # True# 检查字符串是否以指定的字符串结尾print(str1.endswith('!')) # True# 将字符串以指定的宽度居中并在两侧填充指定的字符print(str1.center(50, '*'))# 将字符串以指定的宽度靠右放置左侧填充指定的字符print(str1.rjust(50, ' '))str2 = 'abc123456'# 检查字符串是否由数字构成print(str2.isdigit())  # False# 检查字符串是否以字母构成print(str2.isalpha())  # False# 检查字符串是否以数字和字母构成print(str2.isalnum())  # Truestr3 = '  jackfrued@126.com 'print(str3)# 获得字符串修剪左右两侧空格之后的拷贝print(str3.strip())

除了字符串，Python还内置了多种类型的数据结构，如列表、元组、集合和字典

列表

列表list，也是一种结构化的、非标量类型，它是值的有序序列，每个值都可以通过索引进行标识，定义列表可以将列表的元素放在`[]`中，多个元素用`,`进行分隔，可以使用`for`循环对列表元素进行遍历，也可以使用`[]`或`[:]`运算符取出列表中的一个或多个元素。代码如下：

list1 = [1, 3, 5, 7, 100]print(list1) # [1, 3, 5, 7, 100]# 乘号表示列表元素的重复list2 = ['hello'] * 3print(list2) # ['hello', 'hello', 'hello']# 计算列表长度(元素个数)print(len(list1)) # 5# 下标(索引)运算print(list1[0]) # 1print(list1[4]) # 100# print(list1[5])  # IndexError: list index out of rangeprint(list1[-1]) # 100print(list1[-3]) # 5list1[2] = 300print(list1) # [1, 3, 300, 7, 100]# 通过循环用下标遍历列表元素for index in range(len(list1)):    print(list1[index])# 通过for循环遍历列表元素for elem in list1:    print(elem)# 通过enumerate函数处理列表之后再遍历可以同时获得元素索引和值for index, elem in enumerate(list1):    print(index, elem)# 添加元素list1.append(200)list1.insert(1, 400)# 合并两个列表# list1.extend([1000, 2000])list1 += [1000, 2000]print(list1) # [1, 400, 3, 300, 7, 100, 200, 1000, 2000]print(len(list1)) # 9# 先通过成员运算判断元素是否在列表中，如果存在就删除该元素if 3 in list1:list1.remove(3)if 1234 in list1:    list1.remove(1234)print(list1) # [1, 400, 300, 7, 100, 200, 1000, 2000]# 从指定的位置删除元素list1.pop(0)list1.pop(len(list1) - 1)print(list1) # [400, 300, 7, 100, 200, 1000]# 清空列表元素list1.clear()print(list1) # []

和字符串一样，列表也可以做切片操作，通过切片操作我们可以实现对列表的复制或者将列表中的一部分取出来创建出新的列表，代码如下所示：

fruits = ['grape', 'apple', 'strawberry', 'waxberry']fruits += ['pitaya', 'pear', 'mango']# 列表切片fruits2 = fruits[1:4]print(fruits2) # apple strawberry waxberry# 可以通过完整切片操作来复制列表fruits3 = fruits[:]print(fruits3) # ['grape', 'apple', 'strawberry', 'waxberry', 'pitaya', 'pear', 'mango']fruits4 = fruits[-3:-1]print(fruits4) # ['pitaya', 'pear']# 可以通过反向切片操作来获得倒转后的列表的拷贝fruits5 = fruits[::-1]print(fruits5) # ['mango', 'pear', 'pitaya', 'waxberry', 'strawberry', 'apple', 'grape']list2 = sorted(fruits)# sorted函数返回列表排序后的拷贝不会修改传入的列表# 函数的设计就应该像sorted函数一样尽可能不产生副作用

我们还可以使用列表的生成式语法来创建列表，代码如下所示：

f = [x for x in range(1, 10)]print(f)f = [x + y for x in 'ABCDE' for y in '1234567']print(f)# 用列表的生成表达式语法创建列表容器# 用这种语法创建列表之后元素已经准备就绪所以需要耗费较多的内存空间f = [x ** 2 for x in range(1, 1000)]print(sys.getsizeof(f))  # 查看对象占用内存的字节数print(f)# 请注意下面的代码创建的不是一个列表而是一个生成器对象# 通过生成器可以获取到数据但它不占用额外的空间存储数据# 每次需要数据的时候就通过内部的运算得到数据(需要花费额外的时间)f = (x ** 2 for x in range(1, 1000))print(sys.getsizeof(f))  # 相比生成式生成器不占用存储数据的空间print(f)for val in f:    print(val)

除了上面提到的生成器语法，Python中还有另外一种定义生成器的方式，就是通过`yield`关键字将一个普通函数改造成生成器函数，如下：

def fib(n):    a, b = 0, 1    for _ in range(n): a, b = b, a + b yield adef main():    for val in fib(20): print(val)if __name__ == '__main__':    main()

元组

Python中的元组与列表类似也是一种容器数据类型，可以用一个变量（对象）来存储多个数据，不同之处在于元组的元素不能修改，在前面的代码中我们已经不止一次使用过元组了。顾名思义，我们把多个元素组合到一起就形成了一个元组，所以它和列表一样可以保存多条数据，如下：

# 定义元组t = ('aa', 38, True, 'bbb')print(t)# 获取元组中的元素print(t[0])print(t[3])# 遍历元组中的值for member in t:    print(member)# 重新给元组赋值# t[0] = 'tt'  # TypeError# 变量t重新引用了新的元组原来的元组将被垃圾回收t = ('tt', 20, True, 'hhh')print(t)# 将元组转换成列表person = list(t)print(person)# 列表是可以修改它的元素的person[0] = 'gg'person[1] = 25print(person)# 将列表转换成元组fruits_list = ['apple', 'banana', 'orange']fruits_tuple = tuple(fruits_list)print(fruits_tuple)

元组的特点：

1.元组中的元素是无法修改的

2.元组在创建时间和占用的空间上面都优于列表

集合

Python中的集合跟数学上的集合是一致的，不允许有重复元素，而且可以进行交集、并集、差集等运算

 代码如下：

# 创建集合的字面量语法set1 = {1, 2, 3, 3, 3, 2}print(set1)print('Length =', len(set1))# 创建集合的构造器语法(面向对象部分会进行详细讲解)set2 = set(range(1, 10))set3 = set((1, 2, 3, 3, 2, 1))print(set2, set3)# 创建集合的推导式语法(推导式也可以用于推导集合)set4 = {num for num in range(1, 100) if num % 3 == 0 or num % 5 == 0}print(set4)#向集合添加元素和从集合删除元素set1.add(4)set1.add(5)set2.update([11, 12])set2.discard(5)if 4 in set2:    set2.remove(4)print(set1, set2)print(set3.pop())print(set3)# 集合的交集、并集、差集、对称差运算print(set1 & set2)# print(set1.intersection(set2))print(set1 | set2)# print(set1.union(set2))print(set1 - set2)# print(set1.difference(set2))print(set1 ^ set2)# print(set1.symmetric_difference(set2))# 判断子集和超集print(set2 <= set1)# print(set2.issubset(set1))print(set3 = set2)# print(set1.issuperset(set2))print(set1 >= set3)# print(set1.issuperset(set3))

字典

字典是另一种可变容器模型，Python中的字典跟我们生活中使用的字典是一样一样的，它可以存储任意类型对象，与列表、集合不同的是，字典的每个元素都是由一个键和一个值组成的“键值对”，键和值通过冒号分开，如下：

# 创建字典的字面量语法scores = {'小白': 95, '小芳': 78, '小杰': 82}print(scores)# 创建字典的构造器语法items1 = dict(one=1, two=2, three=3, four=4)# 通过zip函数将两个序列压成字典items2 = dict(zip(['a', 'b', 'c'], '123'))# 创建字典的推导式语法items3 = {num: num ** 2 for num in range(1, 10)}print(items1, items2, items3)# 通过键可以获取字典中对应的值print(scores['小白'])print(scores['小杰'])# 对字典中所有键值对进行遍历for key in scores:    print(f'{key}: {scores[key]}')# 更新字典中的元素scores['小芳'] = 65scores['小葛'] = 71scores.update(小冷=67, 小鹤=85)print(scores)if '小武' in scores:    print(scores['小武'])print(scores.get('小武'))# get方法也是通过键获取对应的值但是可以设置默认值print(scores.get('小武', 60))# 删除字典中的元素print(scores.popitem())print(scores.popitem())print(scores.pop('小白', 100))# 清空字典scores.clear()print(scores)