Python自学笔记之高级特性1——切片和迭代

切片

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

>>> L = ['M', 'S', 'T', 'B', 'J']

取前三个元素,苯办法:

>>> r = []
>>> n = 3
>>> for i in range(n):
...    r.append(L(i))
...
>>> r
['M', 'S', 'T']

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]
['M', 'S', 'T']

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,正好是三个元素。

如果第一位的索引是0,还可以省略,如L[ : 3]

也可以从索引1开始,取出两个元素来,即L[1 : 3]。

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,L[-2 : ]即表示从倒数第二位开始取到最后一位,而L[-2 : -1]则不包含最后一位。

切片操作很有用,它还可以实现隔数取元素,如L[ : 10 : 2]即表示前十个数中每两个取一个,L[ : : 5]则表示所有数中每五个取一个。而如果只写[ : ]则可以复制一个list。

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;字符串或Unicode字符串也可以看成是一种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。在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数(真相了,怪不得刚开始看的时候感觉像java了String的split函数),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。

迭代

如果给定一个tuple或list,我们可以通过for循环来遍历这个tuple或list,这种遍历我们称为迭代(Iteration)。

在Python中,迭代是通过for...in来完成的,而很多语言比如C或者Java,迭代list是通过下标完成的,比如Java代码:

for (i=0; i<list.length; i++){
    n = list[i];
}

Python的for循环抽象程度要高于Java的for循环,因为Python的for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他可迭代对象上。

list这种数据类型虽然有下标,但很多其他数据类型是没有下标的,但是,只要是可迭代对象,无论有无下标,都可以迭代,比如dict就可以迭代:

>>> d = {'a' : 1, 'b' : 2, 'c' : 3}
>>> for key in d:
...    print key
...
a
c  #注意此处结果顺序
b

因为dict的存储不是按照list的方式顺序排列,所以,迭代出的结果顺序很可能不一样。

默认情况下,dict迭代的是key。如果要迭代value,可以用 for value in d.itervalues(),如果要同时迭代key和value,可以用for k, v in d.iteritems()。

由于字符串也是可迭代对象,因此,也可以作用于for循环:

>>> for ch in 'ABC':
...    print ch
...
A
B
C

所以,当我们使用for循环时,只要作用于一个可迭代对象,for循环就可以正常运行,而我们不太关心该对象究竟是list还是其他数据类型。

Python中通过collections模块的Iterable类型判断一个对象是否为可迭代对象:

>>> from collections import Iterable
>>> isinstance('abc', Iterable)  # str是否可迭代
True
>>> isinstance([1, 2, 3], Iterable)  # list是否可迭代
True
>>> isinstance(123, Iterable)  # 整数是否可迭代
False

如果要对list实现类似于Java的下标循环,Python内置的恶numerate函数可以把一个list变成索引-元素对,这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身:

>>> for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):
...    print i, value
...
0 A
1 B
2 C

上面的for循环里,同时引用了两个变量,在Python里是很常见的,比如下面的代码:

>>> for x,  y in [(1, 1), (2, 4), (3, 9)]
...    print x, y
...
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2 4
3 9

任何迭代对象都可以作用于for循环,包括我们自定义的数据类型,只要符合迭代条件,就可以使用for循环。


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