实验三 字符串与正则表达式

班级：软件22-4班 姓名：张权 学号：20222501435

一、实验学时：2学时

二、实验目的

1. 理解转义字符、ASCII、UTF-8的基本概念与应用；
2. 掌握字符串常用方法。
3. 掌握正则表达式基本语法；
4. 理解正则表达式扩展语法；
5. 掌握正则表达式模块re的常用函数；

三、实验内容

通过编写函数实现下述各题。

1. 输入一字符串，各个子串之间按空白字符隔开，分别显式其中最长、最短子串，以及最大、最小字符。
2. 输入单个字符，判断并显示该字符是否为大写英文字母、小写英文字母、非英文文字字符、空格、数字或者其它字符。
3. 输入一字符串，各个子串之间按空白字符隔开，要求将其中的纯英文子串的大写字母改为小写，含数字的子串中的阿拉伯数字改写为对应的汉字，并且将所有空白字符改写为'%'。
4. 字符串加密与解密，输入一字符串，按如下规则加密，将原文中每个字符转换为对应的ascii码后，再将该ascii码加上一100至200之间的整数得到的数值即为该字符对应的密文；解密即为上述过程的逆运算。将该字符串加密后再解密，并且显示原文、密文、解密后文本。
5. 输入一字符串，要求统计出该字符串中出现频率最高的字符。
6. 令字符串 s='马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right things,\n So now you have to let your baby fly.\n You've given me everything that I will need,\n To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!' ，通过编写函数实现下述各题功能。

• 1 应用正则表达式判断该字符串是否包含0~9的数字和大小写英文字母。

• 2 根据正则表达式使用中文逗号、中文句号、英文逗号、英文点号、英文感叹号、英文换行符号将该字符串分割成多个子串。

• 3 应用正则表达式提取该字符串中的日期时间字符串。

• 4 应用正则表达式提取该字符串中的诗词名称。

• 5 应用正则表达式提取该字符串中的姓名。

  四、实验结果

  （在此部分包括问题和解决办法、心得体会；列出保持缩进格式的程序代码及运行结果截图，请注意保持格式统一，截图清晰，大小合适）

  1. 输入一字符串，各个子串之间按空白字符隔开，分别显式其中最长、最短子串，以及最大、最小字符。

     #程序名 test1.py
     #功能：显式字符串中最长、最短子串，以及最大、最小字符
     #作者：张权
     #学号：20222501435
     #日期：2023.3.27
     # 字符串列表
     x=input('请输入一段字符串，字串之间用空格分开:')
     y=x.split(" ")
     y.sort(key=len)
     print("字符串中最短字串为:",y[0])
     y.sort(key=len,reverse=True)
     print("字符串中最长字符串为：",y[0])
     y.sort()
     print("字符串中最小字符为:",y[0])
     y.sort(reverse=True)
     print("字符串中最大字符为:",y[0])
     copy

     运行结果截图为：

  2. 输入单个字符，判断并显示该字符是否为大写英文字母、小写英文字母、非英文文字字符、空格、数字或者其它字符。

     #程序名 test2.py
     #功能：判断输入字符的形式
     #作者：张权
     #学号：20222501435
     #日期：2023.3.26
     x=input('请输入一个字符')
     if x.isupper() is True:
         print(x,'是大写英文字母')
      elif x.islower() is True:
         print(x,'是小写英文字母')
      else:
         if x>='0'and x<='9':
           print(x,'是非英文文字字符还是数字')
         elif x.isspace() is True:
             print('该字符是非英文文字字符还是空格')
         else:
           print(x,'为其他字符')
     copy

     运行结果截图为：

3. 输入一字符串，各个子串之间按空白字符隔开，要求将其中的纯英文子串的大写字母改为小写，含数字的子串中的阿拉伯数字改写为对应的汉字，并且将所有空白字符改写为'%'。

   #程序名 test3.py
   #功能：将其中的纯英文子串的大写字母改为小写，含数字的子串中的阿拉伯数字改写为对应的汉字，并且将所有空白字符改写为'%'
    #作者：张权
   #学号：20222501435
    #日期：2023.3.29
   x=input('请输入一字符串，每个字串之间用空白字符隔开：')
    y=x.split(' ')
   t=0
   for i in y:
       if i.isalpha():
         i=i.lower()
           y[t]=i
         t=t+1
       else:
           t=t+1
   x=' '.join(y)
   table=''.maketrans('0123456789','零一二三四五六七八九')
   x=x.translate(table)
    x=x.replace(' ','%')
   print(x)
   copy

   ​ 运行结果截图为：

   

4. 字符串加密与解密，输入一字符串，按如下规则加密，将原文中每个字符转换为对应的ascii码后，再将该ascii码加上一100至200之间的整数得到的数值即为该字符对应的密文；解密即为上述过程的逆运算。将该字符串加密后再解密，并且显示原文、密文、解密后文本。

   #程序名 test4.py
   #功能：字符串的加密和解密
   #作者：张权
   #学号：20222501435
   #日期：2023.3.29
   import random
   s=random.randint(100,200)
   text=input("请输入一段字符串：")
   text1=[]
   text2=[]
   x=0
   y=0
   for i in text:
       text1.append(str(ord(i)+s))
   text1="".join(text1)
   while y<len(text1):
       text2.append((chr(int(text1[y])*100+int(text1[y+1])*10+int(text1[y+2])-s)))
       y=y+3
   text2=''.join(text2)
   print("原文为：",text)
   print("密文为：",text1)
   print("解密后文本为：",text2)
   copy

   ​ 运行结果截图为：

   

5. 输入一字符串，要求统计出该字符串中出现频率最高的字符。

   #程序名 test5.py
   #功能：统计出字符串中出现频率最高的字符
   #作者：张权
   #学号：20222501435
   #日期：2023.3.27
   x=input('请输入一段字符串:')
   y={}
   a=0
   print("出现频率最高的字符为：",end='')
   for i in x:
       if i is not y:
           y[i]=x.count(i)
   for key,value in y.items():
       if value==max(y.values()):
           print(key,end=' ')
   copy

   运行结果截图为：

   

6. 令字符串 s='马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right things,\n So now you have to let your baby fly.\n You've given me everything that I will need,\n To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!' ，通过编写函数实现下述各题功能。

• 1 应用正则表达式判断该字符串是否包含0~9的数字和大小写英文字母。

  #程序名 test6.1.py
  #功能：应用正则表达式判断该字符串是否包含0~9的数字和大小写英文字母
  #作者：张权
  #学号：20222501435
  #日期：2023.3.29
  import re
  s="马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，" \
    "诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right " \
    "things,\n So now you have to let your baby " \
    "fly.\n You've given me everything that I will need,\n " \
    "To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!"
  x=re.search('[a-z]',s)
  if x:
      x=re.search('[A-Z]',s)
      if x:
          x=re.search('[0-9]',s)
          if x:
              print("该字符串包含0-9的数字和大小写英文字母")
          else:
              print("该字符串不包含0-9的数字或大小写英文字母")
      else:
          print("该字符串不包含0-9的数字或大小写英文字母")
  else:
      print("该字符串不包含0-9的数字或大小写英文字母")
  copy

  运行结果截图如下：

  

• 2 根据正则表达式使用中文逗号、中文句号、英文逗号、英文点号、英文感叹号、英文换行符号将该字符串分割成多个子串。

  #程序名 test6.2.py
  #功能：根据正则表达式使用中文逗号、中文句号、英文逗号、英文点号、英文感叹号、英文换行符号将该字符串分割成多个子串。
  #作者：张权
  #学号：20222501435
  #日期：2023.3.29
  import re
  s="马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，" \
    "诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right " \
    "things,\n So now you have to let your baby " \
    "fly.\n You've given me everything that I will need,\n " \
    "To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!"
  print(re.split('[，。\.,\\n]',s))
  copy

  运行结果截图为：

  

• 3 应用正则表达式提取该字符串中的日期时间字符串。

  #程序名 test6.3.py
  #功能：应用正则表达式提取该字符串中的日期时间字符串。
  #作者：张权
  #学号：20222501435
  #日期：2023.3.30
  import re
  s="马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，" \
    "诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right " \
    "things,\n So now you have to let your baby " \
    "fly.\n You've given me everything that I will need,\n " \
    "To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!"
  print(re.findall('[0-9]{1,4}-[0-9]{1,2}-[0-9]{1,2} [0-9]{1,2}:[0-9]{1,2}',s))
  copy

  运行结果截图如下：

  

• 4 应用正则表达式提取该字符串中的诗词名称。

  #程序名 test6.4.py
  #功能：应用正则表达式提取该字符串中的诗词名称。
  #作者：张权
  #学号：20222501435
  #日期：2023.3.30
  import re
  s="马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，" \
    "诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right " \
    "things,\n So now you have to let your baby " \
    "fly.\n You've given me everything that I will need,\n " \
    "To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!"
  print(re.findall(r'[《](.*)[》]',s))
  copy

  运行结果截图如下:

  

• 5 应用正则表达式提取该字符串中的姓名。

  #程序名 test6.5.py
  #功能：应用正则表达式提取该字符串中的姓名。
  #作者：张权
  #学号：20222501435
  #日期：2023.3.30
  import re
  s="马丽于2022-4-29 10:10刊发了一首诗《Listen to me》，" \
    "诗词的大意是：\n Mama you taught me to do the right " \
    "things,\n So now you have to let your baby " \
    "fly.\n You've given me everything that I will need,\n " \
    "To make it through this crazy thing called life,\n Thank you Mum!"
  pattern=re.compile(r'([\u4e00-\u9fa5]+)于')
  match=pattern.search(s)
  print(match.group(1))
  copy

  运行结果截图如下:

  

五、实验小结

（包括问题和解决办法、心得体会、意见与建议等）

1.问题:在本次实验中需要用到列表和字典等之前的知识，而我将这些知识遗忘了，做起来很困难。

​ 解决办法:根据同学的讲解并结合书上的知识解决了问题。

2.问题：用for循环时，有时忘记了i是列表中的元素，而错误的当成了整形，导致程序报错。

​ 解决办法:进行多次联系，熟悉掌握。

心得体会：要多复习之前的知识，将知识连贯起来使用，否则做题时会导致知识使用不连贯。