# 字符串
str1 = "字符串"
print(str1, type(str1))  # 字符串 <class 'str'>

# 1.字符串转义字符
# \n 换行
# \t 制表符（Tab）
# \\ 标识反斜杠自身
# \' 单引号
# \" 双引
# uXXXX 标识Unicode字符
# 如果不需要将反斜杠作为转义符使用，可以在字符前面加r，表示原始字符串，反斜杠不会被转移

str2 = "换\n行"
print(str2)
str3 = "制表\t符"
print(str3)  # 制表	符
str4 = "反斜杠\\自身"
print(str4)  # 反斜杠\自身
str5 = '单引"号'
print(str5)  # 双引号

str6 = r"原始字符串\n不会被转义"
print(str6)  # 原始字符串\n不会被转义

# 2.字符串索引和切片
# 字符串中的每个字符都可以通过索引（下标）来访问。索引从0开始，也支持负数索引（-1表示最后一个字符，-2表示倒数第二个，以此类推）。

text = "Hello Python"
print("索引操作:")
print(f"字符串: '{text}'")
print(f"字符串长度{len(text)}")  # 字符串长度12
print(f"正索引-text[0]:{text[0]}")  # H
print(f"正索引-text[6]:{text[6]}")  # P
print(f"负索引-text[-1]:{text[-1]}")  # n
print(f"负索引-text[-6]:{text[-6]}")  # P

# 切片（slice）可以用来获取字符串中的一部分，语法为 `str[start:end:step]`，其中：
# - `start`：起始索引（包含该位置，默认为0）
# - `end`：结束索引（不包含该位置，默认为字符串长度）
# - `step`：步长（默认为1，可以为负数实现反向切片）
text = "Hello Python Programming"
print(f"text[0:5]:{text[0:6]}")  # Hello
print(f"text[6:12]: '{text[6:12]}'")  # Python
print(f"text[:5]: '{text[:5]}'")  # Hello (从开始到索引5)
print(f"text[13:]: '{text[13:]}'")  # Programming (从索引13到结束)
print(f"text[-11:]: '{text[-11:]}'")  # Programming (从倒数第11个到结束)

# 切片步长
print(f"text[::2]:{text[::2]}")  # HloPto rgamn
print(f"text[1::2]: '{text[1::2]}'")  # el yhnPormig (从索引1开始，步长为2)
print(f"text[::-1]: '{text[::-1]}'")  # gnimmargorP nohtyP olleH (反转)

# 字符串操作方法
# 大小写转换
# upper()全部转大写
# lower() 全部转小写
# capitalize()首字母大写，其余小写
# title()每个单词首字母大写
# swapcase()大小写互换

text = "hello World of Python"
print(f"转大写{text.upper()}")  # WORLD OF PYTHON
print(f"转小写{text.lower()}")  #  world of python
print(f"首字母大写{text.capitalize()}")  # Hello world of python
print(f"每个单词首字母大写{text.title()}")  # Hello World Of Python
print(f"大小写互换{text.swapcase()}")  # HELLO wORLD OF pYTHON

# 查找和替换
# find(sub) 查找子串，返回索引，找不到返回-1
# rfind(sub) 从右侧查找
# index(sub) 找到子串，找不到抛出异常
# count(sub) 统计子串出现次数
# replace(old,new,count) 替换子串
text = "Hello World, Welcome to Python World"

print(f"查找Welcome出现的位置{text.find('Welcome')}")  # 13
print(f"查找不存在的{text.find('java')}")  # -1
print(f"从右侧查找{text.rfind('Python')}")  # 24
print(f"从索引查找{text.index('Python')}")  # 24
print(f"出现次数{text.count('Python')}")  # 1
print(f"替换{text.replace('Python','Java')}")  # Hello World, Welcome to Java World

# 字符串检查
# isalpha()：是否全为字母
# isdigit()：是否全为数字
# isalnum()：是否全为字母或数字
# isspace()：是否全为空白字符（如空格、制表符等）
# istitle()：是否为标题格式（每个单词首字母大写）
# isupper()：是否全为大写字母
# islower()：是否全为小写字母
# startswith(): 是否以指定子串开头
# endswith(): 是否以指定子串结尾


def string_checks():
    test_cases = [
        "Hello123",  # 字母数字
        "12345",  # 纯数字
        "Hello",  # 纯字母
        "   ",  # 纯空格
        "HELLO",  # 全大写
        "hello",  # 全小写
        "Hello World",  # 包含空格
        "",  # 空字符串
    ]
    print("字符串检查")
    for s in test_cases:
        print(
            f"{s:12}: 字母={s.isalpha():5} 数字={s.isdigit():5} 数字字母={s.isalnum():5} 空格={s.isspace():5} 标题={s.istitle():5}"
        )


# string_checks()

# 开头结尾检查
filename = "document.pdf"
url = "https://www.example.com"
print(f"\n文件{filename}是PDF嘛？{filename.endswith('pdf')}")
print(f"URL'{url}' 以https开头吗? {url.startswith('https')}")


# 去除空格和填充
# 去除空白字符和字符串填充方法用于格式化字符串内容。

# strip()：去除字符串两端的空白字符（包括空格、制表符、换行等）
# lstrip()：去除左侧空白
# rstrip()：去除右侧空白-
# strip([chars]) 也可以去除指定字符（如'*'、'0'等）-
# center(width, fillchar)：内容居中，两侧用fillchar填充
# ljust(width, fillchar)：内容左对齐，右侧用fillchar填充
# rjust(width, fillchar)：内容右对齐，左侧用fillchar填充
# zfill(width)：左侧用0填充，常用于数字字符串

text = "   Hello World   "
print(f"原始: |{text}|")
# 去除字符串两边空格
print(f"去除字符串两边空格|{text.strip()}|")
# 去除左边空格
print(f"去除字符串左侧空格|{text.lstrip()}|")
# 去除右边有空格
print(f"去除字符串右侧空格|{text.rstrip()}|")

# 包含特定字符的字符串
text2 = "***Hello World***"
print(f"去除指定字符|{text2.strip("*")}|")

text3 = "Hello"
# 将字符串居中填充到20个字符宽度并输出
print(f"居中: |{text3.center(20)}|")
# 将字符串左对齐填充到20个字符宽度并输出
print(f"左对齐: |{text3.ljust(20)}|")
# 将字符串右对齐填充到20个字符宽度并输出
print(f"右对齐: |{text3.rjust(20)}|")
# 使用0在左侧填充字符串到10个字符宽度
print(f"右对齐: |{text3.zfill(10)}|")  # 00000Hello


# 分割和连接
# split(sep=None, maxsplit=-1)：将字符串按指定分隔符分割成列表，sep为分隔符，maxsplit为分割次数，默认全部分割。
# rsplit(sep=None, maxsplit=-1)：从右侧开始分割，其他用法同split。
# splitlines(keepends=False)：按行分割字符串，返回每一行组成的列表，keepends为True时保留换行符。
# join(iterable)：用指定字符串连接可迭代对象中的元素，生成一个新的字符串。

csv_data = "apple,banana,orange,grape"
sentence = "Hello World of Python"
lines = "第一行\n第二行\n第三行"
print(f"csv分割{csv_data.split(',')}")  # ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
print(f"句子分割{sentence.split()}")  # ['Hello', 'World', 'of', 'Python']
print(f"限制分割{sentence.split(' ',2)}")  # ['Hello', 'World', 'of Python']
print(f"按行分割{lines.splitlines()}")  # ['第一行', '第二行', '第三行']

# 字符串连接
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
print(f"字符串连接{','.join(fruits)}")  # apple,banana,orange
print(f"字符串连接{'|'.join(fruits)}")  # apple|banana|orange


# 字符串格式化

# f-string
# 语法：在字符串前加f，花括号{}中放变量或表达式。
# 例：f"姓名: {name}, 年龄: {age}"
# 优点：简洁、支持表达式、易读。
name = "Alice"
age = 25
salary = 5000.50

print("f-string格式化:")
print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}")
print(f"薪资: ${salary:.2f}")
print(f"明年年龄: {age + 1}")
print(f"名字大写: {name.upper()}")

# 表达式和函数调用
items = ["apple", "banana", "orange"]
print(f"物品数量: {len(items)}")
print(f"第二个物品: {items[1]}")

# 格式化对齐
number = 42
print(f"右对齐: |{number:>10}|")
print(f"左对齐: |{number:<10}|")
print(f"居中对齐: |{number:^10}|")
print(f"零填充: |{number:010}|")

# format() 方法
# 语法：字符串中用{}占位，调用format()传入对应的值。
# 例："{} is {} years old".format(name, age)
# 支持位置参数、关键字参数、格式控制。
# format() 方法
name = "Bob"
age = 30

print("format() 方法:")
print("{} is {} years old".format(name, age))
print("{0} is {1} years old. Hello {0}!".format(name, age))
print("{name} is {age} years old".format(name=name, age=age))

# 数字格式化
pi = 3.14159
print("PI = {:.2f}".format(pi))
print("二进制: {:b}".format(10))
print("十六进制: {:x}".format(255))


# % 操作符
# 语法：字符串中用%占位符，后面用%传入元组或字典。
# 例："%s is %d years old" % (name, age)
# 占位符有%s（字符串）、%d（整数）、%f（浮点数）等。
# % 操作符 (传统方法)
name = "Charlie"
age = 35

print("% 格式化:")
print("%s is %d years old" % (name, age))
print("PI = %.3f" % 3.14159)


# 字符串不可变
# 字符串在Python中是不可变对象（immutable），这意味着一旦创建，字符串的内容就不能被直接修改。所有对字符串的操作（如拼接、替换、大小写转换等）都会返回一个新的字符串对象，原有字符串保持不变。

# 这种不可变性带来如下特点和好处：

# 安全性：字符串作为键（key）用于字典等哈希结构时，内容不会被意外更改，保证哈希值稳定。
# 多线程安全：多个线程可以安全地共享字符串对象，无需担心内容被修改。
# 高效缓存：Python可以对相同内容的字符串进行内部缓存和重用，提升性能。
# 注意：虽然不能直接修改字符串的某个字符，但可以通过切片、拼接等方式生成新的字符串。