在 Python 中，字符串是最常用的数据类型之一，掌握字符串的各种操作对于日常编程至关重要。本文将详细介绍 Python 字符串的类型特性、编码转换、常用运算符及方法，帮助你全面掌握字符串处理技巧。
一、字符串的基本类型
Python 中的字符串属于 str 类型，以字符为单位进行处理；而经过编码后的字符串则属于 bytes 类型，以字节为单位处理。
# 查看字符串类型
a = "hello world"
print(type(a)) # <class 'str'>二、字符串的编码与解码
字符串的编码（encode()）和解码（decode()）是处理文本数据的重要操作，尤其在网络传输和文件读写时经常用到。
1. 编码（str → bytes）
将字符串转换为字节序列，默认使用 UTF-8 编码，也可指定其他编码方式。
a = "hello world"
a1 = a.encode() # 默认UTF-8编码
print(type(a1)) # <class 'bytes'># 指定编码方式为UTF-8
a3 = "字符串"
a4 = a3.encode("utf-8")
print(a4, type(a4)) # b'\xe5\xad\x97\xe7\xac\xa6\xe4\xb8\xb2' <class 'bytes'>2. 解码（bytes → str）
将字节序列转换回字符串，需与编码时使用的方式一致。
a = 'hello world'
a1 = a.encode('utf-8')
print(type(a1)) # <class 'bytes'>a2 = a1.decode('utf-8')
print(type(a2)) #<class 'str'>三、字符串常用运算符
1. 拼接（+）
将两个字符串合并为一个。
a = "字符串"
b = "拼接"
print(a + b) # 字符串拼接2. 重复输出（*）
重复指定次数的字符串。
b = "字符串"
print(b * 4) # 字符串字符串字符串字符串3. 成员检查（in /not in）
判断子串是否存在于字符串中。
c = "字符串哈哈哈"
print("哈" in c) # True（存在）
print("ha" not in c) # True（不存在）
print("字符" not in c) # False（存在）4. 下标访问（[]）
通过下标获取单个字符，从左向右从 0 开始，从右向左从 -1 开始。
d = "字符串哈哈哈"
print(d[5]) # 哈（正向索引：第6个字符）
print(d[-4]) # 串（反向索引：从右数第4个字符）5. 切片（[:]）
截取字符串的一部分，遵循 **“包前不包后”** 原则（包含起始下标，不包含结束下标），支持指定步长。
e = "包前不包后原则"
# 基础切片
print(e[0:2]) # 包前（截取0-1下标）
print(e[1:]) # 前不包后原则（从1下标到结尾）
print(e[:5]) # 包前不包后（从开头到4下标）# 反向切片
print(e[-4:]) # 包后原则（从-4下标到结尾）# 步长控制（步长正负决定方向）
print(e[-3:-1:1]) # 后原（步长1，正向截取-3到-2）
print(e[-2::-1]) # 原后包不前包（步长-1，反向截取从-2到开头）四、字符串常用方法
1. 查找子串位置
find(sub)：返回子串首次出现的下标，不存在则返回 -1。index(sub)：功能与find相同，但子串不存在时会报错。
a = "abcdefg"
print(a.find("cd")) # 2（子串"cd"从下标2开始）
print(a.find("bhd")) # -1（子串不存在）
print(a.find("cde", 2)) # 2（从下标2开始查找）2. 统计子串出现次数（count (sub)）
返回子串在字符串中出现的次数，支持指定查找范围。
a = "abcdefgabc"
print(a.count("abc")) # 2（全局查找）
print(a.count("abc", 4)) # 1（从下标4开始查找）3. 判断前缀 / 后缀（startswith /endswith）
检查字符串是否以指定子串开头或结尾，支持指定范围。
a = "abcdefgabc"
print(a.startswith("ab")) # True（以"ab"开头）
print(a.endswith("g")) # False（不以"g"结尾）
print(a.startswith("ab", 3, 5)) # False（在3-5下标范围内不匹配）4. 大小写转换
capitalize()：首字母大写，其余小写。lower()/upper()：全小写 / 全大写。title()：每个单词首字母大写。
st = 'hello,python'
print(st.capitalize()) # Hello,python
print(st.upper()) # HELLO,PYTHON
print(st.title()) # Hello,Python5. 替换子串（replace (old, new, count)）
替换指定子串，count 可选（指定替换次数，默认全部替换）。
a = "old people old boy"
print(a.replace("old", "young")) # young people young boy（全部替换）
print(a.replace("old", "young", 1)) # young people old boy（替换1次）6. 分割字符串（split (sep, maxsplit)）
按指定分隔符分割字符串，返回列表，maxsplit 可选（指定最大分割次数）。
st = 'hello,python'
print(st.split(',')) # ['hello', 'python']（按逗号分割）
print(st.split('o', 1)) # ['hell', ',python']（按'o'分割1次）7. 移除空白 / 指定字符（strip 系列）
lstrip()：移除左侧空白 / 指定字符。rstrip()：移除右侧空白 / 指定字符。strip()：移除两侧空白 / 指定字符。
st = '\t\nhello,python\t\n'
print(st.strip()) # hello,python（移除两侧空白）st = '!!hello,python!!!'
print(st.strip('!')) # hello,python（移除两侧'!'）8. 居中、左对齐、右对齐
center(width, fillchar)：将字符串居中，并用指定字符填充至指定宽度，默认填充空格。ljust(width, fillchar)：左对齐，用指定字符填充至指定宽度。rjust(width, fillchar)：右对齐，用指定字符填充至指定宽度。
s = "hello"
print(s.center(10, "*")) # **hello***
print(s.ljust(10, "-")) # hello-----
print(s.rjust(10, "=")) # =====hello9. 判断字符串特性
isalpha()：判断字符串是否只包含字母，且非空。isdigit()：判断字符串是否只包含数字，且非空。isalnum()：判断字符串是否只包含字母和数字，且非空。isspace()：判断字符串是否只包含空白字符，且非空。
print("abc".isalpha()) # True
print("123".isdigit()) # True
print("abc123".isalnum())# True
print(" \t\n".isspace())# True10. 拼接列表为字符串
join(iterable)：将可迭代对象中的元素以指定字符串为分隔符拼接成新字符串。
lst = ["hello", "python", "world"]
print("-".join(lst)) # hello-python-world
print("".join(lst)) # hellopythonworld五、字符串格式化
1. % 格式化
通过 % 占位符格式化字符串，支持多种数据类型。
| 占位符 | 说明 |
|---|---|
| %c | 格式化字符及 ASCII 码 |
| %s | 格式化字符串 |
| %d | 格式化整数 |
| %o | 格式化八进制数 |
| %x/%X | 格式化十六进制数（小写 / 大写） |
| %f | 格式化浮点数 |
| %e/%E | 科学计数法格式化浮点数 |
name = "Alice"
age = 25
pi = 3.1415926
print("hello, %s!" % name) # hello, Alice!
print("年龄: %d" % age) # 年龄: 25
print("两位小数: %.2f" % pi) # 两位小数: 3.14
print("十六进制: %x" % 255) # 十六进制: ff2. f-string（Python 3.6+）
更简洁的格式化方式，支持直接嵌入变量和表达式。
name = "Alice"
subject = {'name': 'Alice', 'age': 25}
print(f'hello, {name}!') # hello, Alice!
print(f'my friend is {subject["name"]}, age {subject["age"]}') # my friend is Alice, age 25
print(f'1+1={1+1}') # 1+1=2（支持表达式）3. 三引号（多行字符串）
保留字符串的换行和缩进，适合定义多行文本。
para_str = """这是一个多行字符串的实例
多行字符串可以使用制表符
TAB ( \t )。
也可以使用换行符 [ \n ]。
"""
print(para_str)这是一个多行字符串的实例
多行字符串可以使用制表符
TAB ( )。
也可以使用换行符 [ ]。六、字符串的不可变性
Python 中的字符串是不可变的，即创建后不能修改其内容。当对字符串进行修改操作（如拼接、替换等）时，实际上是创建了一个新的字符串对象。
s = "hello"
s[0] = "H" # 报错：'str' object does not support item assignment# 看似修改，实则创建新对象
s_new = s.replace("h", "H")
print(s,id(s)) #hello 1539940498544
print(s_new,id(s_new)) #Hello 1539940498672七、原始字符串
在字符串前加 r 或 R，表示原始字符串，字符串中的转义字符不会被处理，适用于路径表示等场景。
print("C:\\Users\\test") # C:\Users\test
print(r"C:\Users\test") # C:\Users\test（原始字符串，转义符不生效）
