Python中字符串的索引和切片（第6节）

在Python开发的过程中，为了实现某项功能，经常需要对某些字符串进行特殊的处理，包括获取字符串中某个位置的字符（每一个字符其实就是长度为1的字符串）。字符串中的索引允许你访问字符串中的特定字符。

1、索引操作

Python中的字符串可以被视为一个由字符组成的字符序列，每个字符都有一个对应的索引值。通过使用索引值，我们可以轻松地获取字符串中指定位置的字符。索引值是基于0开始的，这意味着第一个字符的索引是0，第二个字符的索引是1，以此类推。例如：

动手练一练：

a = 'Hello World'
print(a[0])  # 输出第一个字符，结果为'H'
print(a[8])  # 输出第九个字符，结果为'r'
print(a[-1]) # 输出最后一个字符，结果为'd'
print(a[-2]) # 输出最后第二个字符，结果为'l'

执行以上代码，输出结果为：

H
r
d
l

上面的例子中，通过使用方括号和索引值，我们可以方便地获取字符串中的指定字符，“Hello World”字符串中间的空格也代表一个字符。这里需要注意的是，索引值是从0开始计数的，如果索引值是负数，则表示从字符串末尾开始计数，那么就会从字符串的右边开始往左计算位置，所以上面例子中的“a[-1]”会输出最后一个字符“d”。注意：-0和0都表示第一个字符，上面例子中的“a[0]”如果改成“a[-0]”结果也是输出第一个字符“H”。

2、切片操作

除了使用“索引”获取单个字符外，我们还可以使用“切片”操作来获取字符串中的一段“子”字符串。“切片”操作使用冒号“:”来指定起始位置和结束位置，起始位置包含在切片结果中，而结束位置不包含在切片结果中。(注意：冒号必须是英文输入法输入，不可为中文输入法输入)例如：

动手练一练：

a = 'Hello World'
print(a[0:4])  # 输出从第一个字符到第四个字符，结果为'Hell'
print(a[8:])  # 输出从第九个字符到最后一个字符，结果为'rld'
print(a[:3]) # 输出从第一个字符到第三个字符，结果为'Hel'

执行以上代码，输出结果为：

Hell
rld
Hel

从上面的例子可以看出，在“a[0:4]”中冒号“:”前面的数字是起始位置（切片包括该位置），“0”表示从第一个开始，冒号“:”后面的数字是结束位置（切片不包括该位置），“4”表示第五个字符“o”为终点，但是“o”不包含在结果中，因此“Hello World”输出结果“Hell”。如果省略冒号“:”左边的数字，Python就会认为我们要获取从0开始的字符串。如果省略冒号“:”右边的数字，那么Python会认为我们要获取到最后一个字符。例如：

动手练一练：

a = "Python"
print(a[2:])  # 表示从第三个到最后一个，输出结果为'thon'
print(a[:2])  # 表示从第一个到最后三个，但是不包含第三个，输出结果为'Py'
print(a[2:] + a[:2])  # 输出结果为'thonPy'
print(a[:]) # 表示从第一个到最后一个，输出结果为'Python'
print(a[-2:])  # 表示从最后第二个到最后一个，输出结果为'on'

执行以上代码，输出结果为：

thon
Py
thonPy
Python
on

普通“索引”只取出字符串中一个指定字符，而“切片”取出字符串中指定范围内的一段字符，可以理解为，在一定范围里面，用刀切出一部分，达到自己需要的一部分。下面以a="Python"为例，展示正索引和负索引：

参考上面的表格，切片“[起始位置:结束位置]”中，切片的起始位置（包括该位置），0表示从第一个字母开始，1表示从第二个字母开始，以此类推。-1表示从倒数第一个字母开始，-2表示从倒数第二个字母“o”开始，以此类推。切片的结束位置(且不包括该位置)，0表示第一个字母为终点，1表示第二个字母为终点，以此类推。-1表示倒数第一个字母为终点，-2表示倒数第二个字母为终点，以此类推。省略“:”左边的数字，表示获取从0开始的字符串，省略“:”右边的数字，获取到最后一个字符。都省略“:”前后的数字，表示获取从0开始到最后一个字符。

3、索引和切片的范围

如果索引超出了字符串的长度，Python会抛出IndexError错误。例如：

动手练一练：

a = 'Hello World'
print(a[22])  # 索引超出了原来字符串的长度，解释器输出错误

执行以上代码，输出结果为：

IndexError: string index out of range

动手练一练：

a = 'Python'
print(a[0:25])  # 25超出了字符串的长度，Python解释器会忽略这个错误，输出结果为'Python'

执行以上代码，输出结果为：

Python

第一个例子中索引超出了原来字符串的长度，那么Python解释器将输出错误，但是如果使用的是切片方式，第二个例子中Python解释器就会忽略这个错误。

4、字符串不可改变

在Python中，字符串是不可变的，无论是“索引”还是“切片”方式都只能获取字符串，而不能通过赋值的方式改变原字符串的内容，Python提供了一些其他方法可对字符串进行“更改”或“替换”，其实是生成了新的字符串，例如 replace()、re.sub() 函数等，在后面的教程中将会讲解相关函数。

动手练一练：

string = 'Python'
string[0] = 'H'       # 输出错误，不能通过赋值改变字符串
string[1:] = 'Hello'  # 输出错误，不能通过赋值改变字符串
print(string)

执行以上代码，输出结果为：

TypeError: 'str' object does not support item assignment

因为Python中已经存在的字符串是「不可变」的，所以上面的例子中Python解释器输出错误信息：“类型错误：“字符串”对象不支持项目分配”。

动手练一练：

a = 'Python'
b = 'H'
c = a[1:] + b
print(c)

执行以上代码，输出结果为：

ythonH

上面的例子中，如果想要一个和原来不一样的字符串，就只能重新创建一个新的字符串“c”。

Python中有很多内置函数，其中一个非常常用的是len()函数。len()函数用于返回字符串的长度。

动手练一练：

# 计算字符串的长度
string = "Hello Python"
print(len(string))

执行以上代码，输出结果为：

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本节教程中，我们简单讲解了字符串的操作，在后面的教程中会介绍更多更复杂的字符串操作。