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MATLAB自2016b版本正式引入字符串类型起，其文本处理能力就得到了进一步提升。为了增强字符串数组的操控性和便利性，MATLAB提供了一系列与之配套的文本处理函数。在本章前面的小节中，我们已经介绍了其中的一些函数。
以下是这些函数的总结，以及它们在本章中的具体位置：
这些函数不仅方便了字符串的操作，也极大地提升了文本处理的效率。
接下来，我们将深入探讨其他一些实用且高效的字符串处理函数（注意：许多函数也同时支持其他文本类型的处理），这些函数全部在MATLAB2016b版本中被推出。根据它们的功能，我们可划分为六大板块，下面先给出相应的表格：
5.4.4.1 板块一：调整功能
在处理字符串数据时，我们常常需要调整字符串的格式和布局以满足特定的需求。为了有效地处理这些需求，MATLAB 提供了一些实用的函数来调整字符串数组的表现形式。在本板块中，我们将重点关注如何使用这些函数来实现字符串的格式调整。
我们之前在5.2.3节中已经介绍了strjust函数，这是一个强大的工具，用于调整字符数组中文本的对齐方式。它同样适用于字符向量元胞数组和字符串数组。让我们先快速回顾一下strjust函数的基本用法：
newStr = strjust(str) 在 str 中返回右对齐形式的文本。如果 str 具有尾随空格字符，则它们将变为 newStr 中的前导空格字符。如果 str 不包含尾随空格字符，则 strjust 返回未经更改的 str。
newStr = strjust(str,side) 返回在 side 指定的边对齐的文本形式。str 中的文本可以左对齐、右对齐或居中对齐。
下面我们介绍一个新的函数：pad函数，它用于为字符串添加前导或尾随字符，使得字符串的长度统一。pad函数的使用方法有许多种，下面我们通过MATLAB的官方文档来了解这个函数的具体用法。（注意，该函数也支持字符向量和字符向量元胞数组的文本类型，大家可以在官方文档中找到相应的说明。本节主要以字符串数组的应用为主，大家也可以使用其他的文本类型进行测试。本节后续要介绍的其他函数也是类似的，后面不再赘述）
用法1：newStr = pad(str) 在 str 中各字符串的末尾添加空格字符，但最长的字符串除外。如果 str 是包含多个元素的字符串数组或字符向量元胞数组，则 pad 会添加空格字符。newStr 中所有字符串的长度都与 str 中最长的元素相同。如果 str 是字符向量，或者是具有一个元素的字符串数组或字符向量元胞数组，则 pad 会原样返回 str。
大家可以观察pad函数和strjust函数得到的结果有何区别。
区别1：pad函数会修改字符串的长度，使得所有的元素长度相同，而strjust函数不会修改长度，它只会调整空格的位置；
区别2：pad函数默认是在字符串的尾部添加空格字符，而strjust函数默认是将空格移动到字符串的开头来实现右对齐。
用法2：newStr = pad(str,numberOfCharacters) 添加空格字符，使 newStr 中的字符串具有 numberOfCharacters 指定的长度。如果 str 中的任何字符串的字符数超过 numberOfCharacters，则 pad 不会修改它们。
用法3：newStr = pad(str,side) 在 side 指定的一侧添加空格字符。side 参数可以是 'left'、'right' 或 'both'。默认行为是在字符串右侧进行填充。
用法4：newStr = pad(str,numberOfCharacters,side) 在 side 指定的一侧添加空格字符，使其达到 numberOfCharacters 所指定的长度。
用法5： newStr = pad(___,padCharacter) 使用 padCharacter 指定的单个字符（而不是空格字符）来填充字符串。您可以使用上述语法中的任何输入参数。
事实上，大家如果使用实时脚本编写程序，MATLAB会给我们输入提示，这样可以很大程度上减少我们犯错的几率（下图来自MATLAB2023a版本，低版本的提示方式可能不同）：
5.4.4.2 板块二：连接和拆分功能
在字符串处理中，连接和拆分字符串是两个基本且重要的操作。本节将重点介绍三个新引入的函数：join、split和splitlines。
事实上，在本章5.3.2节中，我们已经学过了strjoin和strsplit函数，join和split函数是它们的进阶版本。join函数扩展了strjoin函数的功能，允许我们对字符串数组进行按维度的连接操作；而split函数则作为strsplit的补充，解决了后者在处理非标量文本数据时的限制，使得拆分操作更加全面。此外，专为在换行符处进行拆分而设计的splitlines函数在处理包含多行文本的字符串时更为方便。
在本节中，我们将逐一介绍这些函数的用法和特点，以便更全面地理解和应用它们在各种文本处理场景中的强大功能。
（1）join函数
join函数是一个强大的工具，它可以将字符串数组中的元素按指定的维度进行连接。我们直接通过实例来学习它的用法(它也支持转义字符，例如\n, \t，大家可以自行测试)：
当然，如果要连接的文本是1×N 或 N×1大小的字符串向量，则 strjoin函数和join函数的效果相同：
如果是1×N 或 N×1大小的字符向量元胞数组，那么两个函数返回的数据类型有所差异：
因此，如果要连接的数组是一维的字符向量元胞数组，使用strjoin函数更为方便，因为它返回一个字符向量，而join函数会返回一个包含单个元素的字符向量元胞数组。
（2）split函数
在5.3.2小节中，我们已经介绍了strsplit函数，这个函数只能用于处理字符向量或字符串标量（字符向量可以被视为标量文本，因此我们可以说strsplit函数只能处理标量文本）。然而，split函数提供了更广泛的应用范围，支持字符串数组、字符向量以及字符向量元胞数组的处理，这使得split函数在处理多维文本数据时更加灵活和强大。
为了更好地理解split函数的功能和用途，让我们首先比较一下它和strsplit函数在处理标量文本时的异同点。
从结果可以看出，两个函数都能有效地在空白字符处拆分标量文本。但strsplit函数返回的是一个行向量，而split函数返回的是列向量。
此外，我们也可以自己指定分隔符。此时，两个函数对于连续分隔符的处理有所差异：
如果存在多个连续的分隔符，strsplit函数默认会将连续的分隔符作为同一个分隔符处理，我们也可以使用名称-值参数'CollapseDelimiters'来指定连续分隔符的处理形式。而split函数不支持使用名称-值参数进行调整，我们通常需要手动删除结果中的空字符串：
注意，上面代码中我们使用了ss == "" 生成逻辑向量，并将这个逻辑向量作为ss的逻辑索引来删除空字符串。这种方法只适用于字符串数组情况，如果拆分后的ss是一个字符向量元胞数组，这个代码将不再适用。
此时，我们可以借助strcmp函数生成逻辑数组并进行逻辑索引：
下面我们再来看一个例子，在这个例子中，我们将指定多个分隔符：
现在，我们已经了解了strsplit和split函数在处理标量文本时的功能对比。接下来我们将深入探讨split函数的一个关键优势：它不仅能拆分标量文本，还能对多维的字符串数组和字符向量元胞数组进行拆分。
我们先来看一个简单的例子， s是一个大小为3×1的列字符串向量：
从结果可以看出，split函数对s中的每一个元素在空白字符处进行了拆分，将每一行拆分成了两个字符串标量，因此返回的结果是一个三行两列的字符串数组；而strsplit函数则不支持这种用法。需要注意的是：字符串数组s中的每个元素必须可被拆分成相同数量的子字符串，否则MATLAB会报错。
那我们应该如何处理呢？如果数量不同，我们可以使用for循环进行处理，并将拆分结果保存到元胞数组中。
此外，如果输入的s是一个1×M的字符串数组或元胞数组，MATLAB会返回一个1×M×P的数组，其中P是拆分后子文本的数量。同样地，对于N×M的字符串数组或元胞数组，返回的将是一个N×M×P的数组：
注意：这里返回的结果是一个三维的数组。由于本课程的定位是MATLAB入门，因此这一部分的内容不作要求。感兴趣的同学可以在b站观看专门的视频：MATLAB中的高维数组——入门知识。高维数组在图像处理、深度学习等领域有着广泛的应用。
在实际应用中，我们通常使用split函数来处理N×1的字符串数组，这是因为在大多数情况下，字符串数组的处理需求主要集中于这种形式。另外，MATLAB官方文档上提供了split函数的其他使用方法，例如分隔符delimiter可以指定为pattern 数组、可以有两个返回值等，感兴趣的同学可以自行查阅。
（3）splitlines函数
splitlines函数用于在换行符处拆分字符串，即它固定了分隔符delimiter为换行符，因此我们可以使用 splitlines(s) 来代替split(s,newline) ：
5.4.4.3 板块三：替换和插入功能
在本小节，我们将介绍replaceBetween、insertAfter 和 insertBefore函数，它们分别实现了在字符串中替换和插入文本的高级操作。
事实上，在本章5.3.2节中，我们已经介绍了 strrep 函数，它用于将旧文本替换成新文本。此外，我们还探讨了 MATLAB 在2016b版本中推出的 replace 函数。让我们通过几个实例快速回顾这些函数的基本用法，为接下来的学习打下坚实的基础：
在此基础上，我们将介绍本小节的三个新函数。
（1）replaceBetween函数
replaceBetween函数专门用于在字符串的指定起点和终点之间替换子字符串。它提供了一种精确控制替换范围的方法，使我们能够针对字符串的特定部分进行修改，而不影响其他部分。（注意，函数名称的大小写是固定的，不能写成小写的replacebetween）
我们先通过MATLAB官网的帮助文档介绍它的基本使用方法：
newStr = replaceBetween(str,startPat,endPat,newText) 将str中的子字符串替换为 newText 中的文本。被替换的子字符串出现在子字符串 startPat 和 endPat 之间。但是，replaceBetween 不会替换 startPat 和 endPat 本身。replaceBetween 返回的结果为 newStr。newText 参数包含的字符数可以不同于它所替换的子字符串。
如果 str 是字符串数组或字符向量元胞数组，replaceBetween 将替换 str 的每个元素中的子字符串。输出参数 newStr 的数据类型与 str 相同。
newStr = replaceBetween(str,startPos,endPos,newText) 替换 str中的子字符串。被替换的子字符串出现在 str 中 startPos 和 endPos 之间的位置，包括这两个位置上的字符。
从上方的介绍可以看出，这里的起点和终点有两种表示方法。以str等于"ABCDEFGHIJ"为例，假设我们想将子字符串"DEF"替换成"*"，我们可以通过以下两种方式指定其位置：
再来看一个例子，s中保存着一些单词，假如我们想将s中每个单词最后的两个字符替换成"**"，我们可以这样做：
上方代码中，变量n表示字符串数组s中各元素的长度。由于我们的目标是替换每个字符串的最后两个字符，因此起始位置被设定为 n-1（每个字符串长度减 1，即倒数第二个字符的位置），结束位置为 n（即每个字符串的最后一个字符的位置）。
replaceBetween函数可以使用下面的名称-值参数：
newStr = replaceBetween(___,'Boundaries',bounds) 强制包含或不包含在上述任一语法中指定的开始和结束位置。当 bounds 为 'inclusive' 时，包含开始和结束位置；当 bounds 为 'exclusive' 时，不包含开始和结束位置。
另外，如果 str 是一个字符串数组或字符向量元胞数组，那么表示起点和终点的参数可以与str具有相同的大小（前面举的例子都是标量）。
例如：如果 str 是一个 2×1 字符串数组，那么replaceBetween(str,[7;8],[11;10],newText)将替换 str(1) 中从第七个到第十一个位置之间的子字符串，以及 str(2) 中从第八个到第十个位置之间的子字符串。
以上便是 replaceBetween 函数在不同情景下的应用。尽管它在实际使用中可能不如 strrep 或 replace 函数那样频繁，但了解其功能对于处理特定的字符串操作是有益的。
（2）insertAfter函数和insertBefore函数
insertAfter函数可以在指定的子字符串后面插入新的字符串，和replaceBetween函数类似，子字符串的位置可以通过两种方式指定：
newStr = insertAfter(str,pat,newText) 将在 str 中 pat 所指定的子字符串后插入 newText，并将结果返回为 newStr。如果 pat 在 str 中出现多次，insertAfter 将在每次出现的 pat 之后插入文本。
如果 str 是一个字符串数组或字符向量元胞数组，insertAfter 将在 str 的每个元素中插入 newText。输出参数 newStr 的数据类型与 str 相同。
newStr = insertAfter(str,pos,newText) 将在 str 中 pos 所指定的位置后插入 newText 指定的文本。
insertBefore函数和insertAfter函数的用法完全相同，它可以在指定的子字符串前插入字符串。
下面我们来看例子：
练习题：给定下面的字符串数组s，请在s中的"+"和"="的前后插入空格：
有同学可能会想使用下面的代码，但是MATLAB会报错：
下面我们借助for循环来解决这个问题：
思考：循环体内的两行代码能否使用其他的方法代替？
s = replace(s,tmp(ii)," "+tmp(ii)+" ");
5.4.4.4 板块四：提取功能
前面小节中，我们探讨了字符串的连接、拆分、替换、插入等操作。接下来，我们将聚焦于字符串的提取功能，这是处理文本数据时不可或缺的一环。在这一部分，我们将介绍三个实用的函数：extractBetween、extractAfter 和 extractBefore。这些函数使我们能够灵活地提取字符串中的特定部分。
（1）extractBetween函数
extractBetween函数用于提取起点和终点之间的子字符串，我们直接引用MATLAB官方文档来介绍它的使用方法：
newStr = extractBetween(str,startPat,endPat) 从 str 的子字符串 startPat 和 endPat 之间提取子字符串。提取的子字符串不包括 startPat 和 endPat。
如果 str 是一个字符串数组，则 newStr 也是一个字符串数组。否则，newStr 为字符向量元胞数组。如果 str 是一个字符串数组或字符向量元胞数组，extractBetween 将提取 str 的每个元素中的子字符串。
newStr = extractBetween(str,startPos,endPos) 从出现在位置 startPos 和 endPos 之间的 str 中提取子字符串，包括这些位置处的字符。extractBetween 将子字符串作为 newStr 返回。
newStr = extractBetween(___,'Boundaries',bounds) 强制包含或不包含在上述任一语法中指定的开始和结束位置。当参数 bounds 设置为 'inclusive' 时，表示包含开始和结束位置；当参数 bounds 设置为 'exclusive' 时，表示不包含开始和结束位置。举个例子，extractBetween(str, startPat, endPat, 'Boundaries', 'inclusive') 返回 startPat、endPat 以及它们之间的所有文本作为 newStr。
从上方介绍可以看出，extractBetween函数的调用方法和我们前面介绍的replaceBetween函数非常相似，下面我们来举几个例子：
（2）extractAfter函数和extractBefore函数
这两个函数分别用于提取指定位置后和指定位置前的子字符串，它们的使用方法类似于insertAfter函数和insertBefore函数。下面是extractBefore函数的使用方法：
newStr = extractBefore(str,pat) 提取以 str 的第一个字符开头并在 pat 指定的子字符串之前结束的子字符串。如果 pat 在 str 中多次出现，则 newStr 是 str 中从 str 的开始一直到 pat 第一次出现的位置的内容。
如果 str 是一个字符串数组或字符向量元胞数组，extractBefore 将提取 str 的每个元素中的子字符串。输出参数 newStr 的数据类型与 str 相同。
newStr = extractBefore(str,pos) 提取以 str 的第一个字符开头并在 pos 指定的位置之前结束的子字符串。（注意：它们没有'Boundaries'参数）
extractAfter函数和extractBefore函数的用法完全相同，下面来看它们的例子：
下面我们再来看一个实际生活中的例子。字符串数组s中保存着日期和温度数据，请从s中提取年、月、日以及当天的温度，并将提取后的结果保存到数值矩阵M中。
拓展：MATLAB在2020b版本推出了extract函数，它主要结合pattern 数组使用，以从字符串中提取满足特定模式的子字符串。下一章我们要学的正则表达式能够完全替代这个新函数。
5.4.4.5 板块五：删除功能
在处理文本数据时，我们经常面临着移除字符串中特定部分的需求。无论是出于数据清洗的目的，还是为了实现格式的统一或进行简单的文本编辑，高效且准确的删除操作都显得尤为重要。在本节中，我们将重点介绍两个实用的字符串删除函数：erase 和 eraseBetween。erase 函数使我们能够轻松地移除字符串中不需要的片段，而 eraseBetween 函数则用于删除指定位置的字符串。这两个函数将为我们提供灵活而高效的字符串删除解决方案。
（1）erase函数
erase函数用于删除字符串内的子字符串，它的用法如下：
newStr = erase(str,match) 删除 str 中 match 的所有实例。erase 函数将其余文本返回为 newStr。
如果 match 是数组，则 erase 将删除 match 的每个元素在 str 中出现的每个实例。str 和 match 参数不需要具有相同的大小。
（2）eraseBetween函数
eraseBetween函数用于删除起点和终点之间的子字符串，它的用法如下：
newStr = eraseBetween(str,startPat,endPat) 删除 str 中出现在子字符串 startPat 和 endPat 之间的所有字符，但不删除 startPat 和 endPat 本身。eraseBetween 会将剩余文本作为 newStr 返回。
如果 str 是一个字符串数组或字符向量元胞数组，eraseBetween 将删除 str 的每个元素中的字符。输出参数 newStr 的数据类型与 str 相同。
newStr = eraseBetween(str,startPos,endPos) 删除 str 中出现在位置 startPos 和 endPos 之间的所有字符，包括这两个位置上的字符。
newStr = eraseBetween(___,'Boundaries',bounds) 强制包含或不包含在上述任一语法中指定的开始和结束位置。当bounds为'inclusive'时，包含开始和结束位置；当 bounds 为 'exclusive' 时，不包含开始和结束位置。例如，eraseBetween(str,startPat, endPat,'Boundaries', 'inclusive') 删除 startPat、endPat 以及它们之间的所有文本。
下面我们来看eraseBetween函数的例子：
5.4.4.6 板块六：查找功能
在文本分析中，查找特定模式（这里说的特定模式包括子文本以及MATLAB在 2020b版本引入的 pattern 类型）是一项至关重要的常规任务。我们之前学习过 strfind 函数，它专门用于定位特定文本并返回相应的索引位置。然而，MATLAB在文本查找方面的能力不止于此。为了满足更广泛的需求，MATLAB提供了一系列更加实用的函数。
本节中，我们将学习以下四个新的函数：contains、count、startsWith和endsWith函数。这些函数能够检测字符串中是否包含特定模式，还可以统计其出现次数，并判断字符串的开头或结尾是否符合特定的模式。接下来，让我们深入了解这些函数的功能和应用。
（1）contains函数
contains函数用于确定字符串中是否有特定的模式，它的用法如下：
如果 str 包含指定的模式，TF = contains(str,pat) 将返回 1 (true)，否则返回 0 (false)。
pat表示搜索模式，指定为下列值之一：字符串数组、字符向量、字符向量元胞数组、pattern 数组（自 R2020b 开始提供）
如果 pat 是一个包含多个模式的数组，则当 contains 在 str 中发现任何 pat 元素时，它将返回 1。
如果 str 是字符串数组或元胞数组，则 TF 是与 str 具有相同大小的逻辑数组。
TF = contains(str, pat, 'IgnoreCase', true) 在确定 str 是否包含 pat 时将忽略大小写。
下面我们来看例子：
思考题：给定一个字符串数组s，判断s中哪些元素中包含数字0至9。
（2）count函数
count函数用于计算字符串中模式的出现次数，它的用法如下：
A = count(str,pat) 返回 pat 在 str 中的出现次数。
如果 pat 是包含多个模式的数组，则 count 返回 pat 的所有元素在 str 中出现的总次数。count 从左到右依次匹配 pat 的元素。str 中的文本段只能匹配一次。
A = count(str,pat,'IgnoreCase',true) 在统计 pat 的出现次数时，将忽略大小写。
下面我们来看例子：
（3）startsWith函数和endsWith函数
startsWith函数和endsWith函数分别用于判断字符串是否以特定的模式开头或结尾，以startsWith函数为例，它的使用方法如下：
如果 str 以指定的模式开头，则 TF = startsWith(str,pat) 返回 1 (true)，否则返回 0 (false)。
如果 pat 是包含多个模式的数组，则 startsWith 在发现 str 以 pat 的任一元素开头时将返回 1。
在确定 str 是否以 pat 开头时，TF = startsWith(str,pat,'IgnoreCase',true) 忽略大小写。
endsWith函数和startsWith函数的用法完全相同，下面来看它们的例子：
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到了这里，关于第5章：5.4.4 字符串数组的配套函数 （MATLAB入门课程）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
