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第1節(jié) 字符串（1課時(shí)）
第3章 字符串、隊(duì)列和棧
浙教版（2019） 選修一
字符串的概念與特性
01
字符串的基本操作
02
通過(guò)實(shí)際問(wèn)題，恰當(dāng)?shù)剡x擇字符串結(jié)構(gòu)，并總結(jié)字符串的概念、特性及基本操作。
01
熟練掌握字符串連接、切片等基本操作。
03
體驗(yàn)用字符串解決問(wèn)題的基本流程，逐步形成運(yùn)用字符串結(jié)構(gòu)解決問(wèn)題的思維方式和學(xué)科方法。
02
PART 01
字符串的概念與特性
新課導(dǎo)入
看
看
一
擁堵的城市交通圖
新課導(dǎo)入
想
想
一
在限行規(guī)則下，如何快速獲取違章車輛。
問(wèn)題
小組合作、討論、設(shè)計(jì)分析違章車輛的算法。
1.車牌號(hào)有什么特點(diǎn)？
2.以哪種方式存儲(chǔ)車牌最佳
提問(wèn)
新課導(dǎo)入
車牌號(hào)是由數(shù)字和字母組成的。
大量的有規(guī)律數(shù)據(jù)可以用字符串來(lái)存儲(chǔ)、處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能。
什么是字符串？
字符串的概念與特性
一
概念
字符串是由零個(gè)或多個(gè)字符組成的有限序列。
字符來(lái)自哪里？
128個(gè)字符
大小寫英文字母
數(shù)字
控制
字符
標(biāo)點(diǎn)
符號(hào)
……
文字
字符
字符串的概念與特性
一
一個(gè)字符串中可以包含多種字符集字符。
GB18030字符集
BIG5
字符集
Unicode字符集
常見的字符集
GBK字 符集
ASCII字符集
GB2312字符集
添加標(biāo)題
字符集是多個(gè)字符的集合，種類較多。每個(gè)字符集包含的字符個(gè)數(shù)不同。
字符串的概念與特性
一
字符串中所包含的字符個(gè)數(shù)稱為字符串的長(zhǎng)度。
“Hello World”
雙引號(hào)或單引號(hào)加以界定
空格也是一個(gè)字符
包含11個(gè)字符，不包括雙引號(hào)
字符串的概念與特性
一
在字符串的應(yīng)用中，會(huì)涉及一些特殊的字符串。
空串:空串是不包含任何字符的串，其長(zhǎng)度為零。
空格串:空格串是由空格組成的字符串，其長(zhǎng)度為空格字符的個(gè)數(shù)。
一個(gè)字符串中任意個(gè)連續(xù)的字符序列稱為該字符串的子串。例如，字符串S為“HelloWorld”，字符串“H”，“He”，“el”，“ell”，“World”等都是S的子串。串S也是串S的子串。除S本身外，S的其他子串稱為S的真子串。
字符串的概念與特性
一
特性
（1）
STEP
有限
序列性
字符串是一種線性表結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)是有限的。
由零個(gè)或多個(gè)字符組成。
可使用序列切片操作
除第一個(gè)和最后一個(gè)元素外，其他元素都有一個(gè)唯一的前驅(qū)和后繼，有正索引標(biāo)號(hào)和負(fù)索引標(biāo)號(hào)。
字符串“Hello World”的索引標(biāo)號(hào)
字符串的概念與特性
一
（2）
STEP
可比性
在排序、詞頻統(tǒng)計(jì)、查找文本等操作中，需要對(duì)字符
串進(jìn)行比較。
按ASCII碼值進(jìn)行比較
根據(jù)編碼的方式進(jìn)行比較
比如字符串“word”與“work”，前3個(gè)字符一樣，第4個(gè)字符“k”的ASCII碼值大于字符“d”的ASCII碼值，因此字符串“work”大于字符串“word”。當(dāng)字符串中僅有數(shù)字字符時(shí)，采用同樣的比較方式，如“9”大于“10”。對(duì)于含有非ASCII字符集的字符串，需要根據(jù)編碼的方式進(jìn)行比較。
字符串的概念與特性
一
只需知道數(shù)據(jù)之間相互鏈接的順序
探討與討論
一
數(shù)組與字符串有哪些區(qū)別？
1.定義不同：字符數(shù)組是用來(lái)存儲(chǔ)一系列字符的數(shù)組。字符串是由一系列字符組成的字符序列。
2.長(zhǎng)度不同：字符數(shù)組的大小在編譯時(shí)就必須確定，大小固定不可變。字符串在編譯時(shí)并沒(méi)有確定大小，一般通過(guò)字符串長(zhǎng)度來(lái)獲取它的長(zhǎng)度。
3.元素不同：字符數(shù)組的元素是字符類型。字符串的元素是字符類型，并且在使用字符串時(shí)，除第一個(gè)元素外，其他元素都為'\0'。
4.存儲(chǔ)方式不同：字符數(shù)組一般通過(guò)數(shù)組下標(biāo)的方式訪問(wèn)。5.功能不同：字符數(shù)組除了存儲(chǔ)字符外，還可以執(zhí)行一些字符操作。字符串除了存儲(chǔ)字符外，還可以進(jìn)行字符串的一些操作，如拼接、拷貝、截?cái)唷⑦B接等操作。
字符串的基本操作
二
字符串的操作
04
03
02
01
從字符串中提取子串
將字符串轉(zhuǎn)換成小寫
將字符串轉(zhuǎn)換成大寫
字符串匹配
創(chuàng)建
常用單引號(hào)()、雙引號(hào)("")和三個(gè)單引號(hào)或雙引號(hào)來(lái)創(chuàng)建。
例如:var1 = 'Hello World!'
var2 = "Python"
字符串的基本操作
二
01
子串判斷
子串判斷用于檢查字符串a(chǎn)是否為字符串S的子串。
在Python中，可以用in運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，格式為“字符串a(chǎn) in 字符串S”。
當(dāng)字符串S包含字符串a(chǎn)時(shí)，值為True，否則值為False。
Python程序展示
用in運(yùn)算
字符串的基本操作
二
02
求子串
用于從字符串中取出其子串。
在Python中，可以用切片實(shí)現(xiàn)。
格式為“字符串[位置i:位置j]”。
S[i:j]表示取字符串S的索引下標(biāo)i至j–1范圍內(nèi)的子串
S[6:11]為取字符串S中第7個(gè)至第11個(gè)位置上的字符，得到子串“World”。
字符串的基本操作
二
02
求子串
使用[]來(lái)截取字符串。即:序列的索引和切片操作。
格式為:字符串[start:stop:step]，對(duì)字符串下標(biāo)[start,stop)進(jìn)行步長(zhǎng)為step的提取
例如
以S=“我愛(ài)學(xué)習(xí)Python”為例
變式 表達(dá)式 值
S[start:stop] 步長(zhǎng)為1時(shí)，其中step可省略 S[0:2] “我愛(ài)”
S[:stop] start為0時(shí)，可省略 S[:1] “我”
S[start:] stop為序列長(zhǎng)度時(shí)，可省略 S[4:] “Python”
S[:] start，stop為默認(rèn)值時(shí)，可省略 S[:] “我愛(ài)學(xué)習(xí)Python”
字符串的基本操作
二
只需知道數(shù)據(jù)之間相互鏈接的順序
探討與討論
一
已知字符串a(chǎn)"人生苦短，我用Python”，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.a[5]的值為"，"，a[:5]的值為"人生苦短"
B.a[5]的值為"我”，a[:5]的值為"人生苦短"
C.a[-5]的值為"y"，a[-5:]的值為" thon "
D.a[-5]的值為"用"，a[-5:]的值為"ython "
C
字符串的基本操作
二
03
字符串的連接
用于把兩個(gè)字符串連接在一起。
在Python中，用“+”號(hào)連接符實(shí)現(xiàn)。
格式為“字符串S1+字符串S2”。
（1）
（2）
直接拼接
直接將兩個(gè)字符串常量緊挨著寫在一起就可以了。
例如:strname = "abc" "hig"- strname = “abchig”
若有變量，則需【+】運(yùn)算符拼接
【+】運(yùn)算符也能拼接字符串常量
例如:str1=“Python”
strname = str1 +“語(yǔ)言”
strname = “Python語(yǔ)言”
字符串的基本操作
二
03
字符串的連接
Python程序如下
字符串的基本操作
二
Python中內(nèi)置了非常豐富的字符串函數(shù)與方法，可直接調(diào)用。
函數(shù)和方法 功能 實(shí)例
len(x) 統(tǒng)計(jì)字符串x中字符的個(gè)數(shù) x="Hello!"
print(len(x))
輸出為：6
x.find(y) 返回字符串x中子串y出現(xiàn)的首字符下標(biāo)，若找不到，則輸出–1 x="Hello!"
y="llo"
print(x.find(y))
輸出為：2
x.split(str="",num=string.count(str)) 以str分隔符切片 x，如果 num有指定值，那么僅分隔 num 個(gè)子串。切片得到的值存儲(chǔ)在列表中 x="I like Python"
list=x.split()
print(list)
輸出：
['I', 'like', 'Python']
字符串的基本操作
二
Python中內(nèi)置了非常豐富的字符串函數(shù)與方法，可直接調(diào)用。
函數(shù)和方法 功能 實(shí)例
x.replace(old,new[, max]) 返回字符串中的old（舊字符串）替換成new（新字符串）后生成的新字符串，如果指定第三個(gè)參數(shù)max，那么替換不超過(guò)max次 x="is is is is"
print(x.replace("is", "was"))
print(x.replace("is", "was", 3))
輸出：
was was was was
was was was is
x.upper() 把字符串x中的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母 x="I like Python"
y=x.upper()
print(y)
輸出：
I LIKE PYTHON
x.lower() 把字符串x中的大寫字母轉(zhuǎn)換成小寫字母 x="I like Python"
y=x.lower()
print(y)
輸出：
i like python
字符串的基本操作
二
例一
回文串
從左往右讀和從右往左讀都一樣的字符串稱為回文串，比如“客上天然居，居然天上客”。輸入一個(gè)字符串，寫一個(gè)程序，判斷該字符串是否為回文串。
根據(jù)回文串的特點(diǎn)，只要字符串左右對(duì)稱，它就是回文串。判斷字符串的左右對(duì)稱時(shí)，可以先找到中間位置，采用切片操作，取出字符串的左半部分，存儲(chǔ)到字符串變量left中；再采用切片操作，取出右半部分并反轉(zhuǎn)，存儲(chǔ)到字符串變量right中。若left與right相等，則為回文串。
字符串的基本操作
二
用Python實(shí)現(xiàn)的程序如下：
字符串的基本操作
二
可以直接利用Python語(yǔ)言中的字符串反轉(zhuǎn)命令[::–1]，直接反轉(zhuǎn)原字符串，再與原字符串比較。程序如下：
字符串的基本操作
二
例二
機(jī)動(dòng)車違章識(shí)別系統(tǒng)
隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增長(zhǎng)，一些城市為了緩解交通壓力，采取了錯(cuò)峰出行的措施。錯(cuò)峰出行，即劃定區(qū)域在工作日的上下班高峰時(shí)段內(nèi)，禁止掛有外地車牌和車牌尾號(hào)是某些數(shù)字的本地車牌的車輛行駛。某城市（車牌城市代碼為城B）在工作日的7：00—9：00、16：30—18：30內(nèi)，周一限行車牌數(shù)字尾號(hào)1和9，周二限行車牌數(shù)字尾號(hào)2和8，周三限行車牌數(shù)字尾號(hào)3和7，周四限行車牌數(shù)字尾號(hào)4和6，周五限行車牌數(shù)字尾號(hào)5和0，外地車牌全部限行。現(xiàn)有某個(gè)路口一周的車輛通行信息，部分信息如表3.1.3所示。請(qǐng)編寫程序，輸出違章車輛的車牌號(hào)碼和車主姓名。
字符串的基本操作
二
部分車輛通行信息表
1.抽象與建模
（1）
（2）
外地車牌且行駛時(shí)間在周一至周五。
本地車牌且車牌數(shù)字尾號(hào)與限行數(shù)字尾號(hào)匹配。
字符串的基本操作
二
1
2
5
2.設(shè)計(jì)
算法
用字符串變量car存儲(chǔ)“車牌號(hào)碼”，字符串變量name存儲(chǔ)“車主姓名”，數(shù)值變量w存儲(chǔ)“星期”。
在字符串car中，取前2個(gè)字符，判斷是否為“城B”。若是“城B”，則為本地車牌，執(zhí)行③；否則，為外地車牌，執(zhí)行④。
重復(fù)①、②、③、④操作，直至所有車輛處理完畢。
用字符串
存儲(chǔ) “車 牌號(hào)
碼”，通過(guò) 索引、
字符串的比較等操作，確定車輛的城市代碼。
如果是本地車牌，從右
往左枚舉車牌號(hào)碼，找 到第一個(gè)數(shù)字，即為該車牌的數(shù)字尾
號(hào)。再根據(jù)限行規(guī)則，
與“星期”數(shù)據(jù)逐一
比較。
從右往左掃描字符串car，找到第一個(gè)數(shù)字，存入變量num中，代表車牌的數(shù)字尾號(hào)。用week存儲(chǔ)限行的星期字符串“12345”，代表周一至周五，t存儲(chǔ)該車的數(shù)字尾號(hào)在星期幾限行。根據(jù)數(shù)字尾號(hào)的限行規(guī)則，當(dāng)num=0時(shí)，t=week[4] ；當(dāng)1≤num≤5時(shí)，t=week[num–1] ；當(dāng)num＞5時(shí)，則t=week[9–num]。再將t與w值進(jìn)行比較，若相等，則車輛違章，輸出車牌號(hào)碼和車主姓名。
3
若w的值為6或7，則該車輛不違章；否則，車輛違章，輸出車牌號(hào)碼和車主姓名。
4
字符串的基本操作
二
3.編寫
程序
字符串的基本操作
二
1.有如下python程序段：
s=“Python3.8”
ans=“ ”
for ch in s:
if ch.isupper( ):
ans+=ch.lower( )
elif ch.islower( ):
ans+=ch.upper( )
else:
ans+=ch
print(ans)
則程序執(zhí)行后，輸出的結(jié)果為（ ）
A.Python B.Python3.8
C.pYTHON D.pYTHON3.8
D
課堂小練
三
1.有如下程序段：
S=“2022 Hope To Get Out Of The Epidemic”
t=“”
for i in s:
if i<“a” or i>“z”:
t=””
t=i+t
print(t)
該程序運(yùn)行后，最后顯示的內(nèi)容是（ ）
A.cimedipE B.cimedip C.cimed D.cime
2.有如下python程序段：
a=input()
t,s=0,0
for c in a[::-1]:
if c.isdigit():
t=t*10+int(c)
else:
s+=t
t=0
print(t)
當(dāng)輸入“123ABC456”時(shí)，程序輸出結(jié)果為：( )
A.321 B.654 C.123 D.975
A
A
小結(jié)
四
小 結(jié)
字符串的概念與特性
字符串的基本操作
字符串
1.子串判斷
2.求子串
3.字符串的連接
1.字符串的概念
2.字符串的特性
①有限序列性
②字符串的可比性
謝謝觀看
第1節(jié) 字符串
浙教版（2019） 選修一

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