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python进阶100集(6)深入分析字符串切片

off999 2025-07-10 19:53 4 浏览 0 评论

以下是关于Python字符串切片及修改替换的深度解析,包含原理说明和典型操作示例:

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一、字符串切片机制

1. 切片基础语法

str[start:stop:step]
# start: 起始索引(包含)
# stop: 结束索引(不包含)
# step: 步长(默认为1)

2. 切片特性

原字符串不变性:切片操作生成新字符串,原字符串始终不变

索引规则:
正索引从0开始(左→右)
负索引从-1开始(右→左)
缺省值:
start缺省为0
stop缺省为字符串长度
step缺省为1

3. 切片示例

s = "Python编程"
print(s[2:5]) # "tho"(索引2到4)
print(s[-3:]) # "编程"(倒数第3个到末尾)
print(s[::2]) # "Pto编"(步长为2)
print(s[::-1]) # "程编nohtyP"(逆序)

二、切片前后字符串状态验证

1. 内存地址对比

original = "HelloWorld"
sliced = original[1:5]
print(id(original)) # 原字符串地址(如140245678)
print(id(sliced)) # 新字符串地址(不同)

输出地址不同证明切片生成新对象

2. 驻留机制影响

a = "abc"
b = a[:] # 全切片
print(a is b) # True(短字符串驻留优化)

三、字符串修改替换方法

由于字符串不可变,需通过以下方式实现"修改":

1. 直接重新赋值

s = "Python"
s = s[:2] + "XX" + s[4:] # 替换中间字符
print(s) # "PyXXon"

备注:第一个S和最后一个S指向的不是同一个对象,内存地址也是不相同的。

2. 字符串方法

replace(old,new) 全局替换子串 
"abca".replace("a","X") → "XbcX"

join(iterable) 连接字符序列 
"-".join(["A","B"]) → "A-B"

3. 正则表达式替换

import re
text = "价格:$99.5"
new_text = re.sub(r"\d+\.\d+", "100.0", text)
print(new_text) # "价格:$100.0"

4. 字节数组转换(特殊场景)

ba = bytearray(b"Hello")
ba[1] = ord("a") # 修改第二个字符
print(ba.decode()) # "Hallo"

四、综合应用案例

1. 敏感信息脱敏处理

def mask_phone(phone):
     return phone[:3] + "****" + phone[-4:]

print(mask_phone("13812345678")) # "138****5678"

2. 模板字符串动态替换

template = "尊敬的{name},您的余额为{amount}元"
data = {"name": "张三", "amount": "128.50"}
result = template.format(**data)
print(result) # "尊敬的张三,您的余额为128.50元"

关键结论:

切片本质:
     创建新对象而非修改原字符串,
     时间复杂度O(k)(k为切片长度)
修改策略:
     通过拼接、替换方法或转为可变类型(如bytearray)实现
性能建议:
     频繁修改应使用io.StringIO或列表拼接("".join(list))

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