【从零学习python 】15.深入了解字符串及字符集编码

字符集

计算机只能处理数字(其实就是数字0和数字1)，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），0 - 255被用来表示大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码。

ASCII码表使用7位二进制表示一个字符，它的区间范围时0~127，一共只能表示128个字符，仅能支持英语。随着计算机科学的发展，西欧语言、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语等语言的字符也被添加到码表中，形成了一个新的码表ISO8859-1(又被称为Latin1)码表。ISO8859-1使用8位二进制表示一个字符串，完全兼容ASCII码表。

Unicode（统一码、万国码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。

字符和编码相互转换

使用chr和ord方法，可以实现字符和编码之间的相互转换。

print(ord('a'))  # 使用ord方法，可以获取一个字符对应的编码
print(chr(100))  # 使用chr方法，可以获取一个编码对应的字符

编码规则

使用Unicode为每种语言的每个字符都设定了唯一的二进制编码，但是它还是存在一定的问题，不够完美。

例如，汉字 “你” 转换成为一个字符结果是0x4f60,转换成为二进制就是 01001111 01100000，此时就有两个问题:

1. 1001111 01100000 到底是一个汉字 “你” ，还是两个 Latin1 字符？
2. 如果Unicode进行了规定，每个字符都使用n个八位来表示，对于Latin1字符来说，又会浪费很多存储空间。

为了解决这个问题，就出现了一些编码规则，按照一定的编码规则对Unicode数字进行计算，得出新的编码。在中国常用的字符编码有 GBK,Big5和utf8这三种编码规则。

使用字符串的encode方法，可以将字符串按照指定的编码格式转换称为二进制；使用decode方法，可以将一个二进制数据按照指定的编码格式转换成为字符串。

s1 = '你'.encode('utf8')  # 将字符 你 按照utf8格式编码称为二进制
print(type(s1))  # <class 'bytes'>
print(s1)  # b'\xe4\xbd\xa0's2 = s1.decode('utf8') # 将二进制按照utf8格式解码称为字符串
print(s2)s3 = '你'.encode('gbk') # 将字符 你 按照gbk格式转换称为二进制
print(s3)  # b'\xc4\xe3's4 = s3.decode('gbk')  # 将二进制按照gbk格式解码称为字符
print(s4)

思考：文字产生乱码的原因以及解决方案。

学习目标

1. 字符串的表示方式
2. 字符串的下标和切片
3. 字符串的常见操作
4. 字符集和编码
5. 成员运算符
6. 字符串的format方法

成员运算符

成员运算符 (in 和 not in) 可以用来快速的判断元素是否在指定的可迭代对象里，语法格式 要判断的元素 in 可迭代对象。

in运算符

思考：怎样判断一个字符是否在指定的字符串里？

msg = 'hello'
char = input('请输入一个字符:')# 使用字符串的 find 方法可以判断字符是否存在
if msg.find(char) != -1:print('您输入的字符存在')
else:print('您输入的字符不存在')# 使用 in 运算符可以更加方便的查看字符是否存在
if char in msg:print('您输入的字符存在')
else:print('您输入的字符不存在')

not in 运算符

和 in 运算符的使用方式一致，只不过 not in 用来判断元素是否 不在 指定的字符串里。

注意：不是所有的数据都能使用身份运算符，身份运算符后面只能是一个可迭代对象。

'h' in 'hello'  
'zhangsan' in ['lisi','henry','merry','jack']1 in 123 # 报错，数字 123 不是一个可迭代对象

进阶案例

【Python】Python 实现猜单词游戏——挑战你的智力和运气！

【python】Python tkinter库实现重量单位转换器的GUI程序

【python】使用Selenium获取(2023博客之星)的参赛文章

【python】使用Selenium和Chrome WebDriver来获取 【腾讯云 Cloud Studio 实战训练营】中的文章信息

使用腾讯云 Cloud studio 实现调度百度AI实现文字识别

【玩转Python系列【小白必看】Python多线程爬虫：下载表情包网站的图片

【玩转Python系列】【小白必看】使用Python爬取双色球历史数据并可视化分析

【玩转python系列】【小白必看】使用Python爬虫技术获取代理IP并保存到文件中

【小白必看】Python图片合成示例之使用PIL库实现多张图片按行列合成

【小白必看】Python爬虫实战之批量下载女神图片并保存到本地

【小白必看】Python词云生成器详细解析及代码实现

【小白必看】Python爬取NBA球员数据示例

【小白必看】使用Python爬取喜马拉雅音频并保存的示例代码

【小白必看】使用Python批量下载英雄联盟皮肤图片的技术实现

【小白必看】Python爬虫数据处理与可视化

【小白必看】轻松获取王者荣耀英雄皮肤图片的Python爬虫程序

【小白必看】利用Python生成个性化名单Word文档

【小白必看】Python爬虫实战：获取阴阳师网站图片并自动保存

小白必看系列之图书管理系统-登录和注册功能示例代码

小白实战100案例: 完整简单的双色球彩票中奖判断程序，适合小白入门

使用 geopandas 和 shapely(.shp) 进行地理空间数据处理和可视化

使用selenium爬取猫眼电影榜单数据

图像增强算法Retinex原理与实现详解

爬虫入门指南(8): 编写天气数据爬虫程序，实现可视化分析

爬虫入门指南(7):使用Selenium和BeautifulSoup爬取豆瓣电影Top250实例讲解【爬虫小白必看】

爬虫入门指南(6):反爬虫与高级技巧：IP代理、User-Agent伪装、Cookie绕过登录验证及验证码识别工具

爬虫入门指南(5): 分布式爬虫与并发控制 【提高爬取效率与请求合理性控制的实现方法】

爬虫入门指南(4): 使用Selenium和API爬取动态网页的最佳方法

爬虫入门指南(3)：Python网络请求及常见反爬虫策略应对方法

爬虫入门指南(2)：如何使用正则表达式进行数据提取和处理

爬虫入门指南(1)：学习爬虫的基础知识和技巧

深度学习模型在图像识别中的应用：CIFAR-10数据集实践与准确率分析

Python面向对象编程基础知识和示例代码

MySQL 数据库操作指南：学习如何使用 Python 进行增删改查操作

Python文件操作指南：编码、读取、写入和异常处理

使用Python和Selenium自动化爬取 #【端午特别征文】 探索技术极致，未来因你出“粽” # 的投稿文章

Python多线程与多进程教程：全面解析、代码案例与优化技巧

Selenium自动化工具集 - 完整指南和使用教程

Python网络爬虫基础进阶到实战教程

Python入门教程：掌握for循环、while循环、字符串操作、文件读写与异常处理等基础知识

Pandas数据处理与分析教程：从基础到实战

Python 中常用的数据类型及相关操作详解

【2023年最新】提高分类模型指标的六大方案详解

Python编程入门基础及高级技能、Web开发、数据分析和机器学习与人工智能

用4种回归方法绘制预测结果图表：向量回归、随机森林回归、线性回归、K-最近邻回归