python字符串的索引

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上一关中，我们重识了 字符串，还了解了 字符串拼接 和 字符串格式化输出 的方法。

字符串的“乘法”可以很方便地“复读”字符串，让字符串与一个整数 n 相乘，字符串就会原样复制 n 次。

在体验课中我们学到，要想让数字与字符串拼接起来，就要先用 str() 函数进行类型转换，这实在有点麻烦。学完上一关后，你就知道该怎么走捷径了。

占位符 在字符串中先占上几个“坑”，我们将需要“填坑”的内容写到元组中，跟在 % 后面，Python 就会将这些内容依次填到占位符所在的位置。

今天我们要继续深入一些更高级的字符串操作方法，咱们一起探索吧！

字符串索引

在学列表的时候，我们知道了可以通过索引来访问列表里的元素，其实字符串也一样有索引。

和列表一样，我们可以通过索引或反向索引的方式访问字符串中的字符：

str = 'Hello World'
print(str[6])  # 输出：W
print(str[-5])  # 输出：W

字符串索引的原理和列表索引的原理是一样的。

正向索引是从 0 开始计数，而反向索引则是从 -1 开始计数，这一点一定要记清楚。

一般我们采取“就近原则”来决定使用正向索引还是反向索引——即访问靠前的元素用正向索引，靠后的元素用反向索引，这样就可以尽可能少地数这是第几个元素了。

编程练习

《水浒传》中，宋江为了将卢俊义逼上梁山，军师吴用巧施一计，他扮成一个算命先生，来到卢俊义庄上，口占四句卦歌，并端书在卢宅的墙壁上，巧妙地把“卢俊义反”四个字暗藏于四句之首。之后，官府拿到了证据，到处捉拿卢俊义，终于把他逼上梁山。

请你用字符串索引的知识，将这首藏头诗每一句的第一个字拼在一起，并在屏幕上打印出来。

str1 = "芦花丛中一扁舟"
str2 = "俊杰俄从此地游"
str3 = "义士若能知此理"
str4 = "反躬难逃可无忧"
print(str1 + str2 + str3 + str4)

解答后为：

str1 = "芦花丛中一扁舟"
str2 = "俊杰俄从此地游"
str3 = "义士若能知此理"
str4 = "反躬难逃可无忧"
print(str1[0] + str2[0] + str3[0] + str4[0])

# 输出为：卢俊义反

字符串分片

除了索引之外，字符串和列表还有很多相似之处：它们都是有序序列，都可以使用 len() 函数获取元素个数，当然还有本节的重点——分片。

字符串的分片和列表的分片是一样的，我们直接来看个字符串分片的例子：

str = 'Hello World'
# 下面两个效果一样
print(str[6:])  # 输出：World
print(str[-5:])  # 输出：World

字符串分片同样也可以用正向索引和反向索引，它俩的效果一样。

我们通过一些例子来回忆一下之前说过的分片操作：

string = 'Hello World'

# 从索引 0 开始，到索引 3 为止，不包括索引 3
print(string[0:3])
# 输出：Hel

# 如果第一个索引是 0，可以省略
print(string[:3])
# 输出：Hel

print(string[3:11])
# 输出：lo World

# 如果分片到末尾，后面也可以省略
print(string[3:])
# 输出：lo World

# 如果都省略，则是复制一个一样的字符串
print(string[:])
# 输出：Hello World

上面的这些例子中有两个注意点：

1、分片是半闭半开区间，即包含前面索引位置的元素，不包含后面索引位置的元素。比如：string[m:n] 获取的是字符串 string 中索引为 m 到 n-1 之间的元素（包括 m 和 n-1）；

2、分片中前后索引的值是可以省略的，前索引省略默认为 0，后索引省略默认为序列长度。

你可能会有疑问：分片包含前面索引位置的元素却不包含后面索引位置的元素，为什么不都包含或都不包含呢？这样不是更好记吗？

举个例子你就明白了：有个字符串 string 的值为 'Hello World'，我们假设分片两个索引位置的元素是都包含的，这时要用分片获取 string 前三个元素则应写作 string[:2]。

同样是获取索引为 0、1、2 的三个元素，不包含后面索引位置的元素写作 string[:3]。不包含后面索引位置元素的写法是不是更符合直觉？

获取前三个元素写作 string[:3]，获取后三个元素写作 string[-3:]。正向索引常用于获取靠前的元素，反向索引常用于获取靠后的元素。这两个例子是不是很清晰地展现了正向索引和反向索引的适用场景？

关于分片我最后还想再讲一个小知识点，我们先来看段代码，你猜猜运行结果是什么：

string = 'Hello World'
print(string[0:100000])

答案是：Hello World。有些同学可能认为上面代码会报错，因为后面索引超出了字符串本身的长度。

其实不然，分片超出范围是不会报错的。你可以把字符串想象成一根绳子，分片就是用刀将绳子切分开来。在字符串长度内分片相当于在绳子上切割，而超出范围相当于一刀砍到了空气，对于绳子来说没有影响。

注意！这一点和索引取值是不同的，如果索引取值超出范围将会报错。比如将上面的第二行代码改成 print(string[100000]) 将会得到 IndexError: string index out of range（索引错误：字符串索引超出范围）的报错。

稍稍剧透一下，本关的上机作业将会用到这个知识点，到时候不要忘记哦~

提示：上述字符串分片的知识对列表、元组分片同样适用。

编程练习

小贝去菜市场买菜，她选中了一块猪肉，但是肥瘦相间。小贝只想要中间的瘦肉，你能帮她“切出瘦肉”吗?

pork = '瘦肉肥肉瘦肉瘦肉瘦肉肥肉肥肉瘦肉肥肉'

切片后：

pork = '瘦肉肥肉瘦肉瘦肉瘦肉肥肉肥肉瘦肉肥肉'
# 要“切出”中间的“瘦肉瘦肉瘦肉”哦
print(pork[4:-8])

字符串不可变性

在讲列表中的索引时，我们说过可以通过索引来改变列表中元素的内容，比如：

names = ['鲁班七号', '蔡文姬', '甄姬', '亚瑟', '兰陵王']
names[0] = '后裔'
print(names)
# 输出：['后裔', '蔡文姬', '甄姬', '亚瑟', '兰陵王']

但字符串一旦创建后是不可改变的，这个属性和元组类似，通过索引来改变字符串中元素就会报错：

name = '鹿班七号'
name[0] = '鲁'
print(name)
# 报错：TypeError: 'str' does not support item assignment on line 2

那么我们怎样才能修改字符串的内容呢？答案是使用字符串分片和拼接去生成一个新的字符串，看个例子：

name = '鹿班七号'
new_name = '鲁' + name[1:]
print(new_name)
# 输出：鲁班七号

编程练习

古代诗词讲究押韵，现代的说唱也讲究单押、双押等。自挂东南枝 和很多别的诗句搭配读起来也朗朗上口，十分押韵。

我们来试试将 空山新雨后，天气晚来秋。 的前半句和 徘徊庭树下，自挂东南枝。 的后半句结合起来，打印出来读读看吧！

poetry1 = '空山新雨后，天气晚来秋。'
poetry2 = '徘徊庭树下，自挂东南枝。'
print(poetry1[:6] + poetry2[6:])

# 输出为：空山新雨后，自挂东南枝。

讨厌的错别字

小贝正在做语文作业，但她一个不注意，把“关羽”错写成“项羽”了。

你能结合 for 循环和字符串方法，将 homework 中的项羽全部改正为关羽吗？

homework = '''提起刘备、项羽和张飞，人们总是会联想到桃园三结义的故事。
东汉末年，朝廷腐败，民不聊生。
刘备、项羽和张飞想共同干一番事业，拯救陷入水深火热之中的百姓。
三人在桃园结为异姓兄弟，风雨同舟，肝胆相照，开创了蜀汉基业。'''

# 请补充代码

print(homework)

补充后的代码为：

homework = '''提起刘备、项羽和张飞，人们总是会联想到桃园三结义的故事。
东汉末年，朝廷腐败，民不聊生。
刘备、项羽和张飞想共同干一番事业，拯救陷入水深火热之中的百姓。
三人在桃园结为异姓兄弟，风雨同舟，肝胆相照，开创了蜀汉基业。'''

for i in range(len(homework)):
  if homework[i:i+2] == '项羽':
    homework = homework[:i] + '关羽' + homework[i+2:]
print(homework)