Python字符串和常用数据结构知识总结

字符串

在Python中，字符串是不可变的序列，即表示一系列字符的有序集合。字符串可以通过单引号或双引号来表示，例如：

str1 = 'Hello World!'
str2 = "Python is awesome."

常见字符串操作

字符串支持多种操作，以下是一些常见的操作：

字符串连接

使用+号可以将两个字符串连接起来：

str1 = 'Hello'
str2 = 'World'
result = str1 + ' ' + str2
print(result)
# 输出: Hello World

字符串索引

通过索引（下标）可以访问字符串中的单个字符，索引从0开始。例如：

str1 = 'Hello'
print(str1[0])  # 输出：H
print(str1[1])  # 输出：e
print(str1[4])  # 输出：o

字符串切片

通过切片可以获取字符串的子字符串，语法为[start:end]。例如：

str1 = 'Hello World'
print(str1[0:5])   # 输出：Hello
print(str1[6:])    # 输出：World
print(str1[:-1])   # 输出: Hello World（去掉字符串末尾的一个字符）

字符串长度

字符串长度可以通过内置函数len()获取：

str1 = 'Hello World!'
print(len(str1))  # 输出: 12

字符串查找

可以使用find()或index()函数来查找字符串中是否包含指定的子字符串：

str1 = 'Hello World!'
print(str1.find('World'))
# 输出: 6

print(str1.index('World'))
# 输出: 6

find()会返回子字符串出现的位置，如果没有找到则返回-1。而index()函数则会抛出一个ValueError异常，如果子字符串不存在于原字符串中。

字符串替换

可以使用replace()函数来替换字符串中的子字符串：

str1 = 'Hello World!'
new_str = str1.replace('World', 'Python')
print(new_str)
# 输出: Hello Python!

字符串格式化

字符串格式化可以使用%运算符或format()函数来实现。例如：

name = 'Alice'
age = 20
# 使用%运算符进行字符串格式化
print('My name is %s, and I am %d years old.' % (name, age))

# 使用format()函数进行字符串格式化
print('My name is {}, and I am {} years old.'.format(name, age))

以上代码输出：

My name is Alice, and I am 20 years old.
My name is Alice, and I am 20 years old.

示例1：字符串反转

下面是一个用Python实现字符串反转的例子：

def reverse_string(s):
    """
    将字符串s反转
    """
    return s[::-1]

# 测试代码
s = "Hello World!"
print(reverse_string(s))  # 输出: "!dlroW olleH"

这里使用了切片操作，将字符串从后往前提取。

示例2：统计单词出现的频率

下面是一个用Python实现统计单词出现频率的例子：

def count_word_freq(s):
    """
    统计字符串s中每个单词出现的次数，并返回一个字典
    """
    words = s.split()   # 分割字符串为单词列表
    freq_dict = {}
    for word in words:
        if word in freq_dict:
            freq_dict[word] += 1
        else:
            freq_dict[word] = 1
    return freq_dict

# 测试代码
s = "Hello Python! Python is awesome."
freq_dict = count_word_freq(s)
print(freq_dict)
# 输出: {'Hello': 1, 'Python!': 1, 'Python': 1, 'is': 1, 'awesome.': 1}

这里使用了字符串的split()函数将字符串分割成单词列表，然后使用一个字典来统计每个单词出现的次数。