01-字符串定义和切片
在Python中，字符串是不可变的序列，在表示一组字符时，字符串以单引号''或双引号""括起来。字符串定义的方式如下：
# 使用单引号
msg = 'hello world!'
print(msg)
# 使用双引号
msg = "hello world!"
print(msg)
# 使用三引号可以表示多行字符串
msg = '''hello
world!'''
print(msg)
字符串可以使用索引来访问它的每一个字符，索引从0开始，也可以使用切片操作来获取子字符串。切片的基本语法是`[start:stop:step]`，即从开始位置到结束位置的子串。其中，`start`表示切片的起始位置（包含），`stop`表示切片结束位置（不包含），`step`表示步长，默认为1。
下面是字符串切片的几个例子：
msg = 'hello world!'
print(msg[0]) # 访问第一个字符
print(msg[-1]) # 访问最后一个字符
print(msg[0:5]) # 访问前5个字符
print(msg[6:]) # 访问第7个字符及其后面的所有字符
print(msg[0::2]) # 访问所有奇数位上的字符
02-字符串基本操作
字符串是一种重要的数据类型，在Python中，内置了非常多的操作字符串的方法。接下来，我们逐一介绍一些常用的字符串操作。
01-字符串连接
连接两个或多个字符串可以使用加号(+)操作符，也可以使用join()方法。加号操作符如下所示：
msg1 = 'hello'
msg2 = 'world'
print(msg1 + ' ' + msg2)
join()方法是将多个字符串连接成一个字符串，语法格式为：
`str.join(sequence)`
其中，`str`就是连接的字符串，`sequence`是多个要连接的字符串列表或元组。
下面是join()方法的例子：
wordList = ['this','is','a','list']
print(' '.join(wordList))
02-查找子串
在Python中，查找一个子串在字符串中的位置可以使用find()方法。如果找到了该子串，则返回该子串在原字符串中的索引值；否则，返回-1。用法如下：
`str.find(sub[, start[, end]])`
其中，`str`表示要查找的字符串，`sub`表示要查找的子字符串，在`[start, end]`区间中查找。
除了find()方法，还有一些其他的查找字符串的方法，例如index()和count()。这里不做详细介绍。
03-字符串替换
字符串中的某些字符或子串可以替换为其他字符或子串。替换操作可使用replace()方法完成。语法格式如下：
`str.replace(old, new[, count])`
其中，`str`表示原始的字符串，`old`表示要被替换的子字符串，`new`表示用来替换旧的字符串，`count`表示替换次数（可选参数，默认为全部替换）。
下面是一个字符串替换的例子：
msg = 'Hello World!'
new_msg = msg.replace('World', 'Python')
print(new_msg)
03-字符串操作练习
让我们进一步练习字符串操作的方法，下面是一些练习题：
01-判断字符串是否为空
def is_empty_string(str):
if not str:
return True
else:
return False
print(is_empty_string(''))
print(is_empty_string('hello'))
02-字符串转化为列表
msg = 'hello world'
lst = list(msg)
print(lst)
03-反转字符串
msg = 'hello world'
reverse_msg = msg[::-1]
print(reverse_msg)
04-字符串拆分和合并
msg = 'This is a sentence.'
words = msg.split(' ')
print(words)
new_msg = '-'.join(words)
print(new_msg)
05-大写和小写转换
msg = 'HeLLo WoRLd'
print(msg.upper())
print(msg.lower())
04-字符串格式化输出
Python中，字符串格式化输出是非常常用的功能。使用格式化输出，可以将变量值插入到字符串中，以便于输出。Python提供了多种格式化字符串的方法，下面介绍其中最常用的两种方式。
01-使用占位符
占位符表示在字符串中的某个位置留出空间，以便于将变量的值插入到该位置。Python中，占位符有以下几种：
| 占位符 | 说明 |
|--------|-------------------------|
| %s | 字符串 |
| %d | 十进制整数 |
| %x | 十六进制整数（小写字母）|
| %X | 十六进制整数（大写字母）|
下面是使用占位符格式化输出的例子：
name = 'Bill'
age = 25
print('My name is %s and I am %d years old.' %(name, age))
02-使用format()方法
另一种常用的格式化字符串的方法是使用format()方法。format()方法可以将其他数据类型转换为字符串，并插入到目标字符串中。用法如下：
`str.format(arg1, arg2, ...)`
其中，`str`表示目标字符串，`arg`表示要插入的参数。
下面是使用format()方法格式化输出的例子：
name = 'John'
age = 30.5
print('My name is {} and I am {} years old.'.format(name, age))
05-字符串操作实战
最后，我们来学习一个字符串操作的实战案例。该案例需要从一个文件中读取文本，查找其中的重复行，并输出重复的行及其数量。
以下是该案例的具体步骤：
01-打开文件
使用open()函数打开文件。语法格式如下：
`open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)`
其中，`file`表示要打开的文件名，`mode`表示打开的模式，缺省为'r'。读取模式下可以用read()命令，写入模式下可以用write()命令。`buffering`表示设置缓冲区的大小，如果该参数为0表示无缓冲，如果该参数为1表示有缓冲。`encoding`表示该文件的编码格式，缺省为None，表示使用系统默认编码。`errors`表示处理编码错误的方式，缺省为None，表示使用默认方式。`newline`表示该文件所使用的换行符，如果缺省，则根据平台不同使用不同的换行符。`closefd`和`opener`这两个参数主要是和Unix平台兼容，可以忽略掉。
下面是使用open()函数打开文件的例子：
file = open('text-file.txt')
print(file.read())
file.close()
02-查找重复行
使用Python中的集合(set)来查找重复行。集合是无序的不重复元素集，可以和其他序列（列表、元组等）进行相互转换。例如，将一个列表转换为集合可以使用set()函数，反之可以使用list()函数。
以下是一个使用集合查找重复行的例子：
file = open('text-file.txt')
lines = file.readlines()
file.close()
duplicates = set()
unique_lines = set()
for line in lines:
if line in unique_lines:
duplicates.add(line)
else:
unique_lines.add(line)
print('Duplicate lines found: {}'.format(len(duplicates)))
for line in duplicates:
print('Line:', line)
总结
字符串是Python中的一种重要的数据类型，在Python中字符串是不可变的序列，也是一种常用的容器类型。Python中，字符串操作的方法非常多，例如字符串连接、查找子串、字符串替换、字符串格式化输出等等。使用字符串操作的方法可以让我们更加高效地开发Python应用程序。