Python 切片

Posted 2021-03-05 琳淼

利用python解决问题的过程中，经常会遇到从某个对象中抽取部分值的情况。“切片”操作正是专门用于实现这一目标的有力武器。理论上，只要条件表达式得当，可以通过单次或多次切片操作实现任意目标值切取。切片操作的基本语法比较简单，但如果不彻底搞清楚内在逻辑，也极容易产生错误，而且这种错误有时隐蔽得较深，难以察觉。本文通过详细例子总结归纳了切片操作的各种情形，下文均以list类型作为实验对象，其结论可推广至其他可切片对象。

一、 Python可切片对象的索引方式

包括：正索引和负索引两部分，如下图所示，以list对象a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]为例：

 

 

 

二、 Python切片操作的一般方式

一个完整的切片表达式包含两个“:”，用于分隔三个参数(start_index、end_index、step)。当只有一个“:”时，默认第三个参数step=1；当一个“:”也没有时，start_index=end_index，表示切取start_index指定的那个元素。

 

step：正负数均可，其绝对值大小决定了切取数据时的‘‘步长”，而正负号决定了“切取方向”，正表示“从左往右”取值，负表示“从右往左”取值。当step省略时，默认为1，即从左往右以步长1取值。“切取方向非常重要！”“切取方向非常重要！”“切取方向非常重要！”，重要的事情说三遍！

start_index：表示起始索引（包含该索引对应值）；该参数省略时，表示从对象“端点”开始取值，至于是从“起点”还是从“终点”开始，则由step参数的正负决定，step为正从“起点”开始，为负从“终点”开始。

end_index：表示终止索引（不包含该索引对应值）；该参数省略时，表示一直取到数据“端点”，至于是到“起点”还是到“终点”，同样由step参数的正负决定，step为正时直到“终点”，为负时直到“起点”。

三、 Python切片操作详细例子

以下示例均以list对象a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]为例：

 

 1. 切取单个元素

 

 2. 切取完整对象

 

 

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

3. start_index和end_index全为正（+）索引的情况

 

 

 

 4. start_index和end_index全为负（-）索引的情况

 

 

 

 5. start_index和end_index正（+）负（-）混合索引的情况

 6. 多层切片操作

 

 7. 切片操作的三个参数可以用表达式

 

 

8. 其他对象的切片操作

前面的切片操作以list对象为例进行说明，但实际上可进行切片操作的数据类型还有很多，包括元组、字符串等等。

 

 

四、 常用切片操作

1.取偶数位置

 

 2.取奇数位置

 

 3.拷贝整个对象

 

 需要注意的是：[:]和.copy()都属于“浅拷贝”，只拷贝最外层元素，内层嵌套元素则通过引用方式共享，而非独立分配内存，如果需要彻底拷贝则需采用“深拷贝”方式，如下例所示：

 

 4.修改单个元素

 

 5.在某个位置插入元素

 

 6.替换一部分元素

 

 

五、 总结

（一）start_index、end_index、step三者可同为正、同为负，或正负混合。但必须遵循一个原则，即：当start_index表示的实际位置在end_index的左边时，从左往右取值，此时step必须是正数（同样表示从左往右）；当start_index表示的实际位置在end_index的右边时，表示从右往左取值，此时step必须是负数（同样表示从右往左），即两者的取值顺序必须相同。

（二）当start_index或end_index省略时，取值的起始索引和终止索引由step的正负来决定，这种情况不会有取值方向矛盾（即不会返回空列表[]），但正和负取到的结果顺序是相反的，因为一个向左一个向右。

（三）step的正负是必须要考虑的，尤其是当step省略时。比如a[-1:]，很容易就误认为是从“终点”开始一直取到“起点”，即a[-1:]= [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]，但实际上a[-1:]=[9]（注意不是9），原因在于step省略时step=1表示从左往右取值，而起始索引start_index=-1本身就是对象的最右边元素了，再往右已经没数据了，因此结果只含有9一个元素。

（四）需要注意：“取单个元素（不带“:”）”时，返回的是对象的某个元素，其类型由元素本身的类型决定，而与母对象无关，如上面的a[0]=0、a[-4]=6，元素0和6都是“数值型”，而母对象a却是“list”型；“取连续切片（带“:”）”时，返回结果的类型与母对象相同，哪怕切取的连续切片只包含一个元素，如上面的a[-1:]=[9]，返回的是一个只包含元素“9”的list，而非数值型“9”。

作者：马尔代夫Maldives
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来源：简书
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