Python切片操作深入详解

本文实例讲述了Python切片操作。分享给大家供大家参考,具体如下:

我们基本上都知道Python的序列对象都是可以用索引号来引用的元素的,索引号可以是正数由0开始从左向右,也可以是负数由-1开始从右向左。

在Python中对于具有序列结构的数据来说都可以使用切片操作,需注意的是序列对象某个索引位置返回的是一个元素,而切片操作返回是和被切片对象相同类型对象的副本。

如下面的例子,虽然都是一个元素,但是对象类型是完全不同的:

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[0]
0
>>> alist[0:1]
[0]

通常一个切片操作要提供三个参数 [start_index:  stop_index:  step]

start_index是切片的起始位置
stop_index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。

step 是正数时,以list[start_index]元素位置开始, step做为步长到list[stop_index]元素位置(不包括)为止,从左向右截取,

start_indexstop_index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_index]元素的【逻辑】位置

必须在list[start_index]元素的【逻辑】位置右边,否则取不出元素。

比如下面的几个例子都是合法的:

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[1:5]
[1, 2, 3, 4]
>>> alist[1:-1]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
>>> alist[-8:6]
[2, 3, 4, 5]

step 是负数时,以list[start_index]元素位置开始, step做为步长到list[stop_index]元素位置(不包括)为止,从右向左截取,

start_indexstop_index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_index]元素的【逻辑】位置

必须在list[start_index]元素的【逻辑】位置左边,否则取不出元素。

比如下面的几个例子都是合法的:

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[-1: -5: -1]
[9, 8, 7, 6]
>>> alist[9: 5: -1]
[9, 8, 7, 6]
>>> alist[-1:1:-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2]
>>> alist[6:-8:-1]
[6, 5, 4, 3]

假设list的长度(元素个数)是length, start_index和stop_index在符合虚拟的逻辑位置关系时,

start_index和stop_index的绝对值是可以大于length的。比如下面两个例子:

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[-11:11]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[11:-11:-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

另外start_index和stop_index都是可以省略的,比如这样的形式 alist[:], 被省略的默认由其对应左右边界起始元素开始截取。

看一下具体的实例:

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[:]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Python中切片操作的实现机制

(注:Python中前后双下划线名字的方法(函数)叫特殊方法,也有称魔术方法的,这是从ruby那里借用的。

通常特殊方法都是应当由解释器去调用的,对程序员的接口通常是看起来更简洁的方式,如常见的 len(list)

实质是解释器调用list.__len__()方法。)

实际上在Python中对list引用元素和形式优雅简洁的切片操作都是由解释器调用的list.__getitem__(x)特殊方法。

>>> help(list.__getitem__)
Help on method_descriptor:
__getitem__(...)
  x.__getitem__(y) <==> x[y]

其中x可以是个整数对象或切片对象。

alist[5]alist.__getitem__(5) 是完全等效的。

>>> alist[5]
5
>>> alist.__getitem__(5)
5
>>>

而切片操作是把切片对象作参数调用__getitem__()

>>> help(slice)
Help on class slice in module builtins:
class slice(object)
 | slice(stop)
 | slice(start, stop[, step])
 |
 | Create a slice object. This is used for extended slicing (e.g. a[0:10:2]).

见下面的例子。

>>> alist[1:7:2]
[1, 3, 5]
>>> slice_obj = slice(1,7,2)
>>> alist.__getitem__(slice_obj)
[1, 3, 5]
>>>

一些常用的切片操作

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 取前一部分
>>> alist[:5]
[0, 1, 2, 3, 4]
# 取后一部分
>>> alist[-5:]
[5, 6, 7, 8, 9]
# 取偶数位置元素
>>> alist[::2]
[0, 2, 4, 6, 8]
# 取奇数位置元素
>>> alist[1::2]
[1, 3, 5, 7, 9]
# 浅复制,等价于list.copy()更加面向对象的写法
>>> blist = alist[:]
>>> blist
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 返回一个逆序列表,推荐reversed(list)的写法,更直观易懂。
>>> alist[::-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
# 在某个位置插入多个元素
>>> alist[3:3] = ['a','b','c']
>>> alist
[0, 1, 2, 'a', 'b', 'c', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 在开始位置之前插入多个元素
>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[:0] = ['a','b','c']
>>> alist
['a', 'b', 'c', 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 替换多个元素
>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[0:3] = ['a','b','c']
>>> alist
['a', 'b', 'c', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 删除切片
>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> del alist[3:6]
>>> alist
[0, 1, 2, 6, 7, 8, 9]

从上面这些实例可以看到Python的切片操作非常灵活、强大、简洁、优雅,如果能全面掌握和正确运用将会对你的编写Python代码水平会有很大提升。

更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python入门与进阶经典教程》及《Python文件与目录操作技巧汇总》

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

时间: 2018-07-25

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