Python 切片操作方法，我知道 Python 切片，但是如何使用内置切片对象呢？

Posted 2023-02-23

【中文标题】Python 切片操作方法，我知道 Python 切片，但是如何使用内置切片对象呢？

【英文标题】：Python slice how-to, I know the Python slice but how can I use built-in slice object for it?

【发布时间】：2011-04-24 02:42:51

【问题描述】：

内置函数slice有什么用，如何使用？ 我知道的 Pythonic 切片的直接方法 - l1[start:stop:step]。我想知道我是否有一个切片对象，那么我该如何使用它呢？

【问题讨论】：

这对我有用。 def __slice__(self, start = None, end = None, step = None): return self.obj[slice(start, end, step)]

【参考方案1】：

您可以通过调用 slice 来创建一个 slice，其字段与执行 [start:end:step] 表示法时使用的字段相同：

sl = slice(0,4)

要使用切片，只需将其作为索引传递到列表或字符串中：

>>> s = "ABCDEFGHIJKL"
>>> sl = slice(0,4)
>>> print(s[sl])
'ABCD'

假设您有一个包含固定长度文本字段的文件。您可以定义一个切片列表，以便轻松地从该文件中的每个“记录”中提取值。

data = """\
0010GEORGE JETSON    12345 SPACESHIP ST   HOUSTON       TX
0020WILE E COYOTE    312 ACME BLVD        TUCSON        AZ
0030FRED FLINTSTONE  246 GRANITE LANE     BEDROCK       CA
0040JONNY QUEST      31416 SCIENCE AVE    PALO ALTO     CA""".splitlines()


fieldslices = [slice(*fielddef) for fielddef in [
    (0,4), (4, 21), (21,42), (42,56), (56,58),
    ]]
fields = "id name address city state".split()

for rec in data:
    for field,sl in zip(fields, fieldslices):
        print(" : ".format(field, rec[sl]))
    print('')

# or this same code using itemgetter, to make a function that
# extracts all slices from a string into a tuple of values
import operator
rec_reader = operator.itemgetter(*fieldslices)
for rec in data:
    for field, field_value in zip(fields, rec_reader(rec)):
        print(" : ".format(field, field_value))
    print('')

打印：

id : 0010
name : GEORGE JETSON    
address : 12345 SPACESHIP ST   
city : HOUSTON       
state : TX

id : 0020
name : WILE E COYOTE    
address : 312 ACME BLVD        
city : TUCSON        
state : AZ

id : 0030
name : FRED FLINTSTONE  
address : 246 GRANITE LANE     
city : BEDROCK       
state : CA

id : 0040
name : JONNY QUEST      
address : 31416 SCIENCE AVE    
city : PALO ALTO     
state : CA

【参考方案2】：

序列后面的方括号表示索引或切片，具体取决于括号内的内容：

>>> "Python rocks"[1]    # index
'y'
>>> "Python rocks"[1:10:2]    # slice
'yhnrc'

这两种情况都由序列的__getitem__() 方法处理（或__setitem__()，如果在等号左侧）。索引或切片作为单个参数传递给方法，以及Python 通过将切片表示法（在本例中为1:10:2）转换为切片对象：slice(1,10,2)。

因此，如果您要定义自己的类序列类或覆盖另一个类的__getitem__ 或__setitem__ 或__delitem__ 方法，则需要测试索引参数以确定它是int 还是slice，并进行相应处理：

def __getitem__(self, index):
    if isinstance(index, int):
        ...    # process index as an integer
    elif isinstance(index, slice):
        start, stop, step = index.indices(len(self))    # index is a slice
        ...    # process slice
    else:
        raise TypeError("index must be int or slice")

slice 对象具有三个属性：start、stop 和 step，以及一个方法：indices，它接受一个参数，即对象的长度，并返回一个三元组：(start, stop, step).

【讨论】：

相关：***.com/questions/2936863/…

【参考方案3】：

>>> class sl:
...  def __getitem__(self, *keys): print keys
...     
>>> s = sl()
>>> s[1:3:5]
(slice(1, 3, 5),)
>>> s[1:2:3, 1, 4:5]
((slice(1, 2, 3), 1, slice(4, 5, None)),)
>>>

【讨论】：

请参阅下面 Don 的回复，了解为什么会发生这种情况。

还需要指出可以有多个切片传入__getitem__:s[1:2:3, 1, 4:5] => (slice(1, 2, 3), 1, slice(4, 5, None))。

在keys之前不使用解包运算符*，可能更容易看到[]中的索引或切片如何传递给特殊方法__getitem__()。

【参考方案4】：

slice 函数返回slice objects。 Slice 对象是 Python 的内部类型之一，针对读取性能进行了优化 - 它们的所有属性都是只读的。

如果希望更改默认行为，更改 slice 可能很有用。例如，lxml 使用切片表示法来访问 DOM 元素（但是，我还没有确认他们自己是如何做到的）。

【参考方案5】：

在尝试回答 Subset a string based on variable 时，我记得 numpy 有一种语法上很好的方式来定义切片对象：

>>> import numpy as np
>>> s = "The long-string instrument is a musical instrument in which the string is of such a length that the fundamental transverse wave is below what a person can hear as a tone."
>>> z = np.s_[18:26]  # in this case same as slice(18, 26, None)
>>> s[z]
'strument'

这里解决的问题是如何将切片存储在变量中以备后用，np.s_ 允许这样做。是的，它不是内置的，但由于原来的问题被重定向到这里，我觉得我的答案也属于这里。此外，numpy 也是 Python IIRC 中添加如此高级切片功能的原因之一。

更复杂的“切片”示例：

>>> data = np.array(range(6)).reshape((2, 3))
>>> z = np.s_[:1, 1:2]
>>> data[z]
array([[1]])
>>> data
array([[0, 1, 2],
       [3, 4, 5]])
>>> z
(slice(None, 1, None), slice(1, 2, None))

其中 z 现在是一个切片元组。

【讨论】：

实际上在这种情况下 np.s_[18:26] 只是返回一个 Python 切片对象，该对象与使用内置 slice 构造的对象相同。对于其他类型的 numpy-only 索引方法，它可能会有所不同。

已添加，谢谢！但我将这个问题理解为如何在语法上表示切片。所以这是我所知道的最接近的。

【参考方案6】：

切片对象可让您以编程方式生成和操作切片。特别是对于多维 numpy 数组，尤其是如果您事先不知道维度，您可能需要即时构造切片以指定所需的轴或维度。

import numpy as np
dimension = np.random.randint(10) # Might have up to 10 dimensions
shape = []
for d in range(dimension):
    shape.append(np.random.randint(10))
zz = np.random.rand(tuple(shape))
print(zz)
>>> array([[0.68379351, 0.50854469, 0.64578775, 0.73441699, 0.28977396],
           [0.88797164, 0.81603025, 0.63978659, 0.22677299, 0.93455738],
           [0.0892855 , 0.28048706, 0.04262895, 0.9353467 , 0.13062249],
           [0.88561035, 0.93378367, 0.12124208, 0.25600301, 0.96035638]])

这里我们的数据最终是二维的（4×5），但不能保证这一点。您将如何向zz 请求切片？

一个问题是我无法操作 Python 的切片符号。它不是切片操作之外的有效语法。

my_slice = 2:3:1
>>> SyntaxError: Invalid Syntax

如果我可以在循环中构建我想要的确切切片请求，我可以构建一个字符串怎么办？那不是很好吗？我的意思是，当然你可以使用一个字符串来做，但它会很乱，需要eval。

your_slice_definitions = [(2,3,1), *[(None, None, None)]*(zz.ndim - 1)] 
my_slice_str = ""
for slice_start, slice_end, slice_step in your_slice_definitions:
    my_slice_str += "::,".format(slice_start, slice_end, slice_step)
eval("zz["+my_slice_str+"])

所以我们在这里：slice 对象让你这样做。您可以即时组装它们的列表和元组，将它们作为函数参数传递，对它们进行排序，随机播放，等等。

my_slices = []
for slice_start, slice_end, slice_step in your_slice_definitions:
    my_slices += slice(slice_start, slice_end, slice_step)
print(zz[my_slices])
>>> array([[0.0892855 , 0.28048706, 0.04262895, 0.9353467 , 0.13062249]])