切片（Slice）在python中的运用(:)



 

一、     在python原生list中的运用

通常一个切片操作要提供三个参数[start:stop:step]

start是切片的起始位置

stop是切片的结束位置（不包括）

step可以不提供，默认值是1，步长值不能为0，不然会报错。

ValueError: slice step cannot be zero

 

list = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

当step为正数时，以list[start]元素位置开始， step做为步长到list[stop_]元素位置（不包括）为止，从左向右截取。start和stop不论是正数还是负数索引还是混用都可以，但是要保证 list[stop]元素的【逻辑】位置，必须在list[start]元素的【逻辑】位置右边，否则取不出元素。

 

print(list[0:4])

[0, 1, 2, 3]

 

print(list[1:-1])

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

 

print(list[-8:8])

[2, 3, 4, 5, 6, 7]

 

当 step 是负数时，以list[start]元素位置开始， step做为步长到list[stop]元素位置（不包括）为止，从右向左截取，要保证 list[stop]元素的【逻辑】位置

 必须在list[start]元素的【逻辑】位置左边，否则取不出元素。

 

print(list[5:2:-1])

[5, 4, 3]

 

print(list[7:-7:-1])

[7, 6, 5, 4]

 

start和stop在符合虚拟的逻辑位置关系时，start和stop的绝对值是可以大于length的。

print(list[-12:5:2])

[0, 2, 4]

 

start和stop都是可以省略的，例如 list[:],被省略的默认由其对应左右边界起始元素开始截取。

 

print(list[:])

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

 

常用的切片操作

 

1. 在某个位置插入元素

list[3:3] = "a"

print(list)

[0, 1, 2, 'a', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

 

list[5:5] = ["a","b"]

print(list)

[0, 1, 2, 3, 4, 'a', 'b', 5, 6, 7, 8, 9]

 

list[5:5] = {"a":11}          #插入字典类型元素时，只插入key值  

print(list)

[0, 1, 2, 3, 4, 'a', 5, 6, 7, 8, 9]

 

 

1. 在开始或结束位置之前插入元素

list[0:0] = ["a","b","c"]

print(list)

['a', 'b', 'c', 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9]

 

 

list[9:9] = "a"   #index为9时，插入时不是结束位置

print(list)

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 'a', 9]

 

 

list[10:10] = ["a","b","c"]  #在结束位置插入字典类型元素时，index要大于length长度  

print(list)

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 'a', 'b','c']

在列表结束位置添加元素，相当于 list.append()函数，推荐使用append函数。

另外：extend() 函数用于在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表），向列表中追加序列(必须是可迭代的），可以是列表、元组、字典（加入key值）、集合。用法为：list.extend(seq)

1. 替换多个元素

连续切片替换，替换的值的长度没有限制。

list[1:4] = "a"

print(list)

[0, 'a', 4, 5, 6, 7, 8, 9]

 

 

list[1:4] = [11,22,33,44,55]

print(list)

[0, 11, 22, 33, 44, 55, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

 

对切片赋值，相当于替代原list中的切片部分，赋值的list不必与切片长度一致，也可以将切片赋值给新的变量，用以取原list中的一部分。

 

不连续切片替换

list[3:8:2] = ["a","b","c"]

print(list)

[0, 1, 2, 'a', 4, 'b', 6, 'c', 8, 9]

 

 

list[3:8:2] = ["a","b"]

print(list)

ValueError: attempt to assign sequence of size 2 to extended slice of size 3

list[3:8:2] = ["a","b","c","d"]

print(list)

ValueError: attempt to assign sequence of size 4 to extended slice of size 3

不连续切片替换，替换的值的长度必须和切片一致，如果不一致，会报ValueError错误

 

1. 删除切片

del list[2:5]

print(list)

[0, 1, 5, 6, 7, 8, 9]

 

或者

list[2:5] = []

print(list)

[0, 1, 5, 6, 7, 8, 9]

 

list[2:5] = ""

print(list)

[0, 1, 5, 6, 7, 8, 9]

 

1. 切片的深浅拷贝问题

   Python中列表切片是深拷贝，即被复制的对象作为一个新的个体独立存在，任意改变其一不会对另一个对象造成影响。即切片后的列表，赋值给新的对象。

    

   对切片赋值，是在原对象的进行修改。

   切片赋值给新的对象，是深拷贝得到的与原变量无关，是两个不同的对象

   直接赋值，如 a = list ,  是浅拷贝。

list = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

a = list[1:5]

a [3] = 121

print(list)

print(a)

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

[1, 2, 3, 121]

 

二、     在numpy中的运用

对于一维数组，在numpy的array中切片的操作与python列表的切片操作是相同的。

对于二维数组，索引规则为array[行，列]

 

importnumpy as np

nd =np.random.randint(10,100,size=(5,4))

nd

 

array([[55,34, 77, 15],

       [39, 61, 43, 37],

       [50, 71, 92, 17],

       [94, 71, 25, 47],

       [54, 20, 77,29]])

1. 取行数据

   nd[2,:]

   array([50, 71, 92, 17])

    

   nd[1:4,:]

array([[39,61, 43, 37],

       [50, 71, 92, 17],

       [94, 71, 25,47]])

 

1. .取列数据

   nd[:,2]

   array([77, 43, 92, 25, 77])

    

   nd[:,0:2]

array([[55,34],

       [39, 61],

       [50, 71],

       [94, 71],

[54, 20]])

 

1. .取一个数据块

 nd[1:3,1:3]

array([[61,43],

       [71, 92]])

 

1. .按照步长取值

nd[::2,::2]

array([[55, 77],

      [50, 92],

       [54, 77]])

 

另 数组切片后  可以赋值，只能是常数或者与切片形同的数组，常数遵循广播机制。

 

 

 

nd[::2,::2] = [111,222,333,444,555,666]  # 报错

 

ValueError:could not broadcast input array from shape (6) into shape (3,2)

 

nd[::2,::2] = 1111

nd

array([[1111,   34, 1111,  15],

       [ 39,   61,  222,  37],

       [1111,  71, 1111,   17],

       [ 94,   71,  444,  47],

       [1111,   20, 1111,  29]])

 

 

数组切片是浅拷贝，味着数据不会被复制，任何修改都会直接反映到源数组上。

不想修改源数组，可以切片后，在加上 .copy(),就会生成新的数组。