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:
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>>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
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取前3个元素,应该怎么做?
笨办法:
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>>> [L[0], L[1], L[2]]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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之所以是笨办法是因为扩展一下,取前N个元素就没辙了。
取前N个元素,也就是索引为0-(N-1)的元素,可以用循环:
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>>> r = []
>>> n = 3
>>> for i in range(n):
... r.append(L[i])
...
>>> r
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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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:
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>>> L[0:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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`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3个元素。
如果第一个索引是`0`,还可以省略:
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>>> L[:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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也可以从索引1开始,取出2个元素出来:
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>>> L[1:3]
['Sarah', 'Tracy']
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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,试试:
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>>> L[-2:]
['Bob', 'Jack']
>>> L[-2:-1]
['Bob']
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记住倒数第一个元素的索引是`-1`。
切片操作十分有用。我们先创建一个0-99的数列:
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>>> L = list(range(100))
>>> L
[0, 1, 2, 3, ..., 99]
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可以通过切片轻松取出某一段数列。比如前10个数:
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>>> L[:10]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
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后10个数:
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>>> L[-10:]
[90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]
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前11-20个数:
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>>> L[10:20]
[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
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前10个数,每两个取一个:
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>>> L[:10:2]
[0, 2, 4, 6, 8]
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所有数,每5个取一个:
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>>> L[::5]
[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]
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甚至什么都不写,只写`[:]`就可以原样复制一个list:
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>>> L[:]
[0, 1, 2, 3, ..., 99]
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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:
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>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)
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字符串`'xxx'`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:
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>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'
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在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数(例如,substring),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。
### 小结
有了切片操作,很多地方循环就不再需要了。Python的切片非常灵活,一行代码就可以实现很多行循环才能完成的操作。
### 参考源码
[do_slice.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/advance/do_slice.py)
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