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# Python字符串操作：字符串基本操作、字符串方法、格式化

Python字符串是编程中常用的数据类型之一，它提供了一系列的内置方法，使得字符串操作变得简单高效。本文将通过代码示例详细介绍每种字符串方法的使用。

## 字符串基本操作

### 创建字符串

```python
# 单引号
str1 = 'Hello'

# 双引号
str2 = "World"

# 三引号
str3 = """Hello, World!"""
```

### 连接字符串

```python
# 使用加号连接字符串
greeting = str1 + ' ' + str2 + '!'
print(greeting)  # 输出: Hello World!
```

### 获取字符串长度

```python
# 使用len()函数
print(len(greeting))  # 输出: 13
```

### 字符串索引和切片

```python
# 索引
print(greeting[0])       # 输出: H

# 切片
print(greeting[6:11])    # 输出: World
```

## 字符串方法

### 大小写转换方法

```python
# capitalize()
print("python".capitalize())  # 输出: Python

# casefold()
print("PYTHON".casefold())   # 输出: python

# lower()
print("PYTHON".lower())       # 输出: python

# swapcase()
print("Python".swapcase())    # 输出: pYTHON

# title()
print("hello world".title())  # 输出: Hello World

# upper()
print("python".upper())       # 输出: PYTHON
```

### 搜索和替换方法

```python
# count()
print("banana".count('a'))  # 输出: 3

# endswith()
print("hello.py".endswith('.py'))  # 输出: True

# find()
print("hello".find('e'))  # 输出: 1

# index()
try:
    print("hello".index('l'))  # 输出: 2
except ValueError:
    print("Not found")

# rfind()
print("hello".rfind('l'))  # 输出: 3

# rindex()
try:
    print("hello".rindex('l'))  # 输出: 3
except ValueError:
    print("Not found")

# startswith()
print("hello".startswith('he'))  # 输出: True

# replace()
print("hello".replace('l', 'p'))  # 输出: heppo
```

### 字符和子串检查方法

```python
# isalnum()
print("hello123".isalnum())  # 输出: True

# isalpha()
print("hello".isalpha())  # 输出: True

# isascii()
print("hello".isascii())  # 输出: True

# isdigit()
print("123".isdigit())  # 输出: True

# isdecimal()
print("123".isdecimal())  # 输出: True

# isidentifier()
print("variable1".isidentifier())  # 输出: True

# islower()
print("hello".islower())  # 输出: True

# isnumeric()
print("123".isnumeric())  # 输出: True

# isprintable()
print("hello\n".isprintable())  # 输出: False

# isspace()
print("   ".isspace())  # 输出: True

# istitle()
print("Hello World".istitle())  # 输出: True

# isupper()
print("HELLO".isupper())  # 输出: True
```

### 字符串修改方法

```python
# center()
print("hello".center(11, '*'))  # 输出: ***hello***

# ljust()
print("hello".ljust(10, '-'))  # 输出: hello-----

# rjust()
print("hello".rjust(10, '-'))  # 输出: -----hello

# zfill()
print("42".zfill(5))  # 输出: 00042

# lstrip()
print("   hello   ".lstrip())  # 输出: "hello   "

# rstrip()
print("   hello   ".rstrip())  # 输出: "   hello"

# strip()
print("   hello   ".strip())  # 输出: "hello"

# expandtabs()
print("hello\tworld".expandtabs(4))  # 输出: hello   world
```

### 字符串分割和组合方法

```python
# partition()
print("hello world".partition(' '))  # 输出: ('hello', ' ', 'world')

# rpartition()
print("hello world world".rpartition(' '))  # 输出: ('hello world', ' ', 'world')

# split()
print("hello world".split())  # 输出: ['hello', 'world']

# rsplit()
print("hello world world".rsplit(' ', 1))  # 输出: ['hello world', 'world']

# splitlines()
print("hello\nworld".splitlines())  # 输出: ['hello', 'world']

# join()
print(", ".join(["hello", "world"]))  # 输出: hello, world
```

### 字符串格式化方法

```python
# format()
print("Hello, {0} and {1}!".format('Alice', 'Bob'))  # 输出: Hello, Alice and Bob!

# format_map()
data = {'first': 'Hodor', 'last': 'Hodor!'}
print("First Name: {first}, Last Name: {last}".format_map(data))  # 输出: First Name: Hodor, Last Name: Hodor!
```

## 字符串格式化

字符串格式化是将变量插入到字符串中的过程。Python提供了多种格式化字符串的方法。

### 使用百分号（%）

```python
name = "Alice"
age = 25
print("My name is %s and I am %d years old." % (name, age))
```

### 使用`str.format()`方法

```python
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))
```

### 使用f-字符串（Python 3.6+）

```python
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")
```

### 格式化数字

```python
pi = 3.14159
print(f"Pi is approximately {pi:.2f}.")  # 输出: Pi is approximately 3.14.
```

## 结论

Python的字符串操作方法非常丰富，涵盖了大小写转换、搜索替换、检查、修改、分割组合等多个方面。掌握这些方法将大大提高处理字符串的效率。同时，灵活运用字符串格式化技术，可以使输出更加人性化和易于理解。

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