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Python天梯赛系统备考-字符串篇

news 来源：原创 2025/6/14 21:54:13

知识点拆解

1. 切片技巧

定义

通过 [start:end:step] 语法截取字符串的子序列

start：起始索引（包含，默认0）
end：结束索引（不包含，默认末尾）
step：步长（可为负数实现逆序）

字诀：包左不包右

核心用途

快速逆序字符串
提取特定区间的子串
间隔取字符

示例代码

#输入一个字符串s
s = "Hello,天梯赛!"

# 基本切片
print(s[0:5])    # 输出 "Hello" （索引0-4）
print(s[7:10])   # 输出 "天梯赛"

# 逆序技巧
print(s[::-1])   # 输出 "!赛梯天,olleH"
print(s[5:2:-1]) # 输出 ",ol" （从索引5到3逆序）

# 步长应用
print(s[::2])    # 输出 "Hlo天赛" （每隔1个字符取）

注意事项

索引越界时自动取有效范围（如s[0:100]等效s[0:]）
原字符串不可变，切片会生成新字符串

2. 格式化输出

定义

使用 f-string 或 format() 方法控制字符串的显示格式

常用格式符

格式符号	功能说明	示例
:>n	右对齐，总宽度n	f"{6:>4}" → " 6"
:<n	左对齐，总宽度n	f"{6:<4}" → "6 "
:^n	居中对齐，总宽度n	f"{6:^4}" → " 6 "
:0>n	右侧补零到n位	f"{6:0>4}" → "0006"
:.2f	保留两位小数	f"{3.1415:.2f}" → "3.14"
:x	十六进制格式	f"{255:x }" → "ff"

print(f"{6:>4}")
print(f"{6:<4}")
print(f"{6:^4}")
print(f"{6:0>4}")
print(f"{6:0<4}")
print(f"{6:0^4}")
#答案输出示例已在上面表格中给出

场景应用

按要求补前导零（如输出时间格式）
对齐表格数据
控制浮点数精度

示例代码

# 成绩格式化输出
name, score = "张三", 95.5
print(f"{name:<5}的成绩：{score:0>5.1f}分") 
# 输出 "张三   的成绩：095.5分"

# 日期补零
month, day = 3, 8
print(f"日期：{month:0>2d}-{day:0>2d}") 
# 输出 "日期：03-08"

3. 正则表达式

定义

通过特定模式匹配文本的工具，Python中通过 re 模块实现。

re.findall()提取数字/字母  
     匹配模式 r'\d+'（整数） / r'-?\d+'（含负数）

常用元字符

模式	含义	示例
\d	匹配数字	等价于[0-9]
\w	匹配字母/数字/下划线	等价于[a-zA-Z0-9_]
\s	匹配空白字符	包含空格、换行等
.	匹配任意字符（除换行）
*	匹配前字符0次或多次
+	匹配前字符1次或多次
?	匹配前字符0或1次

典型应用场景

从复杂文本中提取数字/字母
验证输入格式（如邮箱、电话号码）
替换特定模式的文本

示例代码

import re

text = "订单号：AB123，金额：-45.6元，数量：2"

# findall提取所有整数（含负数）
nums = re.findall(r"-?\d+", text) 
print(nums)  # 输出 ['123', '-45', '6', '2']

# 分割混合字符
parts = re.split(r"(\d+)", "A12B34C") 
print(parts)  # 输出 ['A', '12', 'B', '34', 'C']

# 替换非数字字符
clean_str = re.sub(r"[^\d]", "", "Tel: 0571-8888-6666")
print(clean_str)  # 输出 "057188886666"

正则表达式在密码强度评估器的设计中有反复使用过，他的公式套用相对比较晦涩，例如\d表示数字，+表示一个或多个，-?处理可能出现的负号等等，比较细碎可以学一个用一个，初学者以尽量知道在干什么为主。

4. 字符串转换

核心方法

方法	功能说明	时间复杂度
.split()	按分隔符分割为列表	O(n)
.join()	合并可迭代对象为字符串	O(n)
.replace()	替换子串	O(n)
.upper()	转大写	O(n)
.strip()	去除首尾空白	O(n)

应用场景对比

场景	推荐方法
按空格分割单词	s.split() （无参数自动处理）
处理含多种分隔符	re.split()
合并路径	"/".join(path_parts)
批量替换多个不同字符	.translate()

示例代码

# 分割与合并
s = "2023-08-15"
parts = s.split("-")  # ['2023', '08', '15']
new_s = "/".join(parts)  # "2023/08/15"

# 多重替换
s = "Hello World"
s = s.replace("H", "J").replace("W", "")  # "Jello orld"

# 快速清洗数据
dirty_str = "  Price: $123.45\n"
clean_str = dirty_str.strip().replace("$", "").upper()
# 结果："PRICE: 123.45"

综合应用示例

题目：处理用户输入的复杂字符串，提取所有整数并求和

import re

input_str = "数据：A1销售额5000元，B2销量-300件，成本-1200.5"
numbers = list(map(int, re.findall(r"-?\d+", input_str)))
total = sum(numbers)  # 5000 + (-300) + (-1200) = 3800
print(f"合计：{total}")