12.Python高级特性 切片slice 详解

  • 取一个listtuple的部分元素是非常常见的操作。比如,一个list如下:

    >>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
    

    取前3个元素,应该怎么做?

    笨办法:

    >>> [L[0], L[1], L[2]]
    ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
    

    之所以是笨办法是因为扩展一下,取前N个元素就没辙了。

    取前N个元素,也就是索引为0-(N-1)的元素,可以用循环:

    >>> r = []
    >>> n = 3
    >>> for i in range(n):
    ...     r.append(L[i])
    ... 
    >>> r
    ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
    

    对这种经常取指定索引范围的操作,用循环十分繁琐,因此,Python提供了切片(Slice)操作符,能大大简化这种操作。

  • 对应上面的问题,取前3个元素,用一行代码就可以完成切片:

    >>> L[0:3]
    ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
    

    L[0:3]表示,从索引0开始取,直到索引3为止,但不包括索引3。即索引0,1,2,正好是3个元素。

  • 如果第一个索引是0,还可以省略:

    >>> L[:3]
    ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
    

    也可以从索引1开始,取出2个元素出来:

    >>> L[1:3]
    ['Sarah', 'Tracy']
    
  • 类似的,既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片,试试:

    >>> L[-2:]
    ['Bob', 'Jack']
    >>> L[-2:-1]
    ['Bob']
    

    记住倒数第一个元素的索引是-1

  • 切片操作十分有用。我们先创建一个0-99的数列:

    >>> L = list(range(100))
    >>> L
    [0, 1, 2, 3, ..., 99]
    

    可以通过切片轻松取出某一段数列。比如前10个数:

    >>> L[:10]
    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    

    10个数:

    >>> L[-10:]
    [90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]
    

    11-20个数:

    >>> L[10:20]
    [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
    

    10个数,每两个取一个:

    >>> L[:10:2]
    [0, 2, 4, 6, 8]
    

    所有数,每5个取一个:

    >>> L[::5]
    [0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]
    

    甚至什么都不写,只写[:]就可以原样复制一个list

    >>> L[:]
    [0, 1, 2, 3, ..., 99]
    
  • tuple也是一种list,唯一区别是tuple不可变。因此,tuple也可以用切片操作,只是操作的结果仍是tuple

    >>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
    (0, 1, 2)
    
  • 字符串’xxx’也可以看成是一种list,每个元素就是一个字符。因此,字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串:

    >>> 'ABCDEFG'[:3]
    'ABC'
    >>> 'ABCDEFG'[::2]
    'ACEG'
    

    在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数(例如,substring),其实目的就是对字符串切片。Python没有针对字符串的截取函数,只需要切片一个操作就可以完成,非常简单。

  • 小结
    有了切片操作,很多地方循环就不再需要了。Python的切片非常灵活,一行代码就可以实现很多行循环才能完成的操作。

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