徹底搞懂Python切片操作

在利用Python解決各種實際問題的過程中,經(jīng)常會遇到從某個對象中抽取部分值的情況,切片操作正是專門用于完成這一操作的有力武器。理論上而言,只要條件表達式得當,可以通過單次或多次切片操作實現(xiàn)任意切取目標值。切片操作的基本語法比較簡單,但如果不徹底搞清楚內(nèi)在邏輯,也極容易產(chǎn)生錯誤,而且這種錯誤有時隱蔽得比較深,難以察覺。本文通過詳細例子總結(jié)歸納了切片操作的各種情況。若有錯誤和不足之處請大牛指正!

一、Python可切片對象的索引方式

Python可切片對象的索引方式包括:正索引負索引兩部分。

如下圖所示,以a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]為例:

二、Python切片操作的一般方式

一個完整的切片表達式包含兩個“:”,用于分隔三個參數(shù)(start_index、end_index、step),當只有一個“:”時,默認第三個參數(shù)step=1。

切片操作基本表達式:object[start_index : end_index : step]

step:正負數(shù)均可,其絕對值大小決定了切取數(shù)據(jù)時的“步長”,而正負號決定了“切取方向”,正表示“從左往右”取值,負表示“從右往左”取值。當step省略時,默認為1,即從左往右以增量1取值?!?b>切取方向非常重要!”“切取方向非常重要!”“切取方向非常重要!”,重要的事情說三遍!

start_index:表示起始索引(包含該索引本身);該參數(shù)省略時,表示從對象“端點”開始取值,至于是從“起點”還是從“終點”開始,則由step參數(shù)的正負決定,step為正從“起點”開始,為負從“終點”開始。

end_index:表示終止索引(不包含該索引本身);該參數(shù)省略時,表示一直取到數(shù)據(jù)”端點“,至于是到”起點“還是到”終點“,同樣由step參數(shù)的正負決定,step為正時直到”終點“,為負時直到”起點“。

三、Python切片操作詳細例子

以下示例均以列表a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]為例:

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

1.切取單個值

>>> a[0]0>>> a[-4]6

2.切取完整對象

>>> a[:]# 從左往右[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]>>> a[::]# 從左往右[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]>>> a[::-1]# 從右往左[9,8,7,6,5,4,3,2,1,0]

3.start_index和end_index全為正(+)索引的情況

>>> a[1:6]# step=1,從左往右取值,start_index=1到end_index=6同樣表示從左往右取值。[1,2,3,4,5]>>>a[1:6:-1]# step=-1,決定了從右往左取值,而start_index=1到end_index=6決定了從左往右取值,兩者矛盾。>>> []# 輸出為空列表,說明沒取到數(shù)據(jù)。>>>a[6:1]# step=1,決定了從左往右取值,而start_index=6到end_index=1決定了從右往左取值,兩者矛盾。>>> []# 同樣輸出為空列表。>>>a[:6]# step=1,從左往右取值,從“起點”開始一直取到end_index=6。>>> [0,1,2,3,4,5]>>>a[:6:-1]# step=-1,從右往左取值,從“終點”開始一直取到end_index=6。>>> [9,8,7]>>>a[6:]# step=1,從左往右取值,從start_index=6開始,一直取到“終點”。>>> [6,7,8,9]>>>a[6::-1]# step=-1,從右往左取值,從start_index=6開始,一直取到“起點”。>>> [6,5,4,3,2,1,0]

4.start_index和end_index全為負(-)索引的情況

>>>a[-1:-6]# step=1,從左往右取值,而start_index=-1到end_index=-6決定了從右往左取值,兩者矛盾。>>> []>>>a[-1:-6:-1]# step=-1,從右往左取值,start_index=-1到end_index=-6同樣是從右往左取值。>>> [9,8,7,6,5]>>>a[-6:-1]# step=1,從左往右取值,而start_index=-6到end_index=-1同樣是從左往右取值。>>> [4,5,6,7,8]>>>a[:-6]# step=1,從左往右取值,從“起點”開始一直取到end_index=-6。>>> [0,1,2,3]>>>a[:-6:-1]# step=-1,從右往左取值,從“終點”開始一直取到end_index=-6。>>> [9,8,7,6,5]>>>a[-6:]# step=1,從左往右取值,從start_index=-6開始,一直取到“終點”。>>> [4,5,6,7,8,9]>>>a[-6::-1]# step=-1,從右往左取值,從start_index=-6開始,一直取到“起點”。>>> [4,3,2,1,0]

5.start_index和end_index正(+)負(-)混合索引的情況

>>>a[1:-6]# start_index=1在end_index=-6的左邊,因此從左往右取值,而step=1同樣決定了從左往右取值。>>> [1,2,3]>>>a[1:-6:-1]# start_index=1在end_index=-6的左邊,因此從左往右取值,但step=-則決定了從右往左取值,兩者矛盾。>>> []>>>a[-1:6]# start_index=-1在end_index=6的右邊,因此從右往左取值,但step=1則決定了從左往右取值,兩者矛盾。>>> []>>>a[-1:6:-1]# start_index=-1在end_index=6的右邊,因此從右往左取值,而step=-1同樣決定了從右往左取值。>>> [9,8,7]

6.連續(xù)切片操作

>>>a[:8][2:5][-1:]>>> [4]

相當于:

a[:8]=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

a[:8][2:5]= [2, 3, 4]

a[:8][2:5][-1:] = 4

理論上可無限次連續(xù)切片操作,只要上一次返回的依然是非空可切片對象。

7.切片操作的三個參數(shù)可以用表達式

>>>a[2+1:3*2:7%3]# 即:a[2+1:3*2:7%3] = a[3:6:1]>>> [3,4,5]

8.其他對象的切片操作

前面的切片操作說明都以list為例進行說明,但實際上可進行的切片操作的數(shù)據(jù)類型還有很多,包括元組、字符串等等。

>>> (0,1,2,3,4,5)[:3]# 元組的切片操作>>> (0,1,2)>>>'ABCDEFG'[::2]# 字符串的切片操作>>>'ACEG'>>>foriinrange(1,100)[2::3][-10:]:# 利用range函數(shù)生成1-99的整數(shù),然后取3的倍數(shù),再取最后十個。print(i, end=' ')>>> 72757881848790939699

四、Python常用切片操作

以列表:a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]為說明對象

1.取偶數(shù)位置

>>>b = a[::2][0,2,4,6,8]

2.取奇數(shù)位置

>>>b = a[1::2][1,3,5,7,9]

3.拷貝整個對象

>>>b = a[:]# ★★★★★>>>print(b)# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]>>>print(id(a))# 41946376>>>print(id(b))# 41921864>>>b = a.copy()>>>print(b)# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]>>>print(id(a))# 39783752>>>print(id(b))# 39759176

需要注意的是:[:]和.copy()都屬于“淺拷貝”,只拷貝最外層元素,內(nèi)層嵌套元素則通過引用,而不是獨立分配內(nèi)存。

>>>a = [1,2,['A','B']]>>>print('a={}'.format(a))a=[1,2, ['A','B']]# 原始a>>>b = a[:]>>>b[0] =9# 修改b的最外層元素,將1變成9>>>b[2][0] ='D'# 修改b的內(nèi)嵌層元素>>>print('a={}'.format(a))# b修改內(nèi)部元素A為D后,a中的A也變成了D,說明共享內(nèi)部嵌套元素,但外部元素1沒變。a=[1,2, ['D','B']] >>>print('b={}'.format(b))# 修改后的bb=[9,2, ['D','B']] >>>print('id(a)={}'.format(id(a)))id(a)=38669128>>>print('id(b)={}'.format(id(b)))id(b)=38669192

4.修改單個元素

>>>a[3] = ['A','B'][0,1,2, ['A','B'],4,5,6,7,8,9]

5.在某個位置插入元素

>>>a[3:3] = ['A','B','C'][0,1,2,'A','B','C',3,4,5,6,7,8,9]>>>a[0:0] = ['A','B']['A','B',0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

6.替換一部分元素

>>>a[3:6] = ['A','B'][0,1,2,'A','B',6,7,8,9]

五、總結(jié)

(一)start_index、end_index、step可同為正、同為負,也可正負混合使用。但必須遵循一個原則,即兩者的取值順序必須是相同的,否則無法正確切取到數(shù)據(jù):當start_index的位置在end_index的左邊時,表示從左往右取值,此時step必須是正數(shù)(同樣表示從左往右);當start_index的位置在end_index的右邊時,表示從右往左取值,此時step必須是負數(shù)(同樣表示從右往左)。對于特殊情況,當start_index或end_index省略時,起始索引和終止索引由step的正負來決定,不會存在取值方向出現(xiàn)矛盾的情況,但正和負取到的結(jié)果是完全不同的,因為一個向左一個向右。

(二)在利用切片時,step的正負是必須要考慮的,尤其是當step省略時。比如a[-1:],很容易就誤認為是從“終點”開始一直取到“起點”,即a[-1:]= [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],但實際上a[-1:]=a[-1]=9,原因在于step=1表示從左往右取值,而起始索引start_index=-1本身就是對象的最右邊的元素了,再往右已經(jīng)沒數(shù)據(jù)了,因此只有a[-1]一個元素。

轉(zhuǎn)自:https://www.cnblogs.com/malinqing/p/11272485.html

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