Python的切片表示法是如何工作的?也就是说:当我编写[x:y:z]、a[:]、a]::2]等代码时,我如何理解哪些元素最终会出现在切片中?请在适当的地方附上参考资料。


另请参见:为什么切片和范围上限是互斥的?


当前回答

基本的切片技术是定义起点、终点和步长(也称为步幅)。

首先,我们将创建一个用于切片的值列表。

创建两个要切片的列表。第一个是从1到9的数字列表(列表a)。第二个也是数字列表,从0到9(列表B):

A = list(range(1, 10, 1)) # Start, stop, and step
B = list(range(9))

print("This is List A:", A)
print("This is List B:", B)

索引A中的数字3和B中的数字6。

print(A[2])
print(B[6])

基本切片

用于切片的扩展索引语法是aList[start:stop:step]。start参数和step参数都默认为None,唯一需要的参数是stop。您是否注意到这与使用范围定义列表A和B的方式类似?这是因为切片对象表示由范围(开始、停止、步骤)指定的索引集。

如您所见,仅定义stop返回一个元素。由于start默认为none,这意味着只检索一个元素。

需要注意的是,第一个元素是索引0,而不是索引1。这就是为什么我们在本练习中使用两个列表。列表A的元素根据序号位置进行编号(第一个元素是1,第二个元素是2,等等),而列表B的元素是用于对其进行索引的数字(对于第一个元素,[0],等等)。

通过扩展索引语法,我们可以检索一系列值。例如,使用冒号检索所有值。

A[:]

要检索元素的子集,需要定义开始和停止位置。

给定模式aList[start:stop],从列表A中检索前两个元素。

其他回答

我不认为Python教程图(在各种其他答案中引用)是好的,因为这个建议适用于积极的步幅,但不适用于消极的步幅。

这是一个图表:

 +---+---+---+---+---+---+
 | P | y | t | h | o | n |
 +---+---+---+---+---+---+
 0   1   2   3   4   5   6
-6  -5  -4  -3  -2  -1

从图中,我希望[-4,-6,-1]是yP,但它是ty。

>>> a = "Python"
>>> a[2:4:1] # as expected
'th'
>>> a[-4:-6:-1] # off by 1
'ty'

始终有效的方法是在字符或槽中思考,并将索引用作半开区间——如果是正步幅,则右开,如果是负步幅,那么左开。

这样,我可以将[-4:-6:-1]看作是区间术语中的(-6,-4])。

 +---+---+---+---+---+---+
 | P | y | t | h | o | n |
 +---+---+---+---+---+---+
   0   1   2   3   4   5  
  -6  -5  -4  -3  -2  -1

 +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
 | P | y | t | h | o | n | P | y | t | h | o | n |
 +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
  -6  -5  -4  -3  -2  -1   0   1   2   3   4   5  

简单易懂:

在Python中,切片符号a[start:stop:step]可以用于从序列中选择一系列元素(例如列表、元组或字符串)。

起始索引是包括在切片中的第一个元素,

停止索引是从切片中排除的第一个元素,也是最后一个元素

步长值是切片元素之间的索引数。

例如,考虑以下列表:

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

如果要选择a的所有元素,可以使用切片符号a[:]:

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

如果我们想选择a的所有元素,但跳过其他元素,我们可以使用切片符号a[::2]:

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

如果我们想选择从第三个元素(索引2)到第七个元素(索引号6)的所有元素,我们可以使用切片符号a[2:7]:

>>> a[2:7]
[2, 3, 4, 5, 6]

如果我们想选择从第三个元素(索引2)到第七个元素(索引号6)的所有元素,但跳过其他元素,我们可以使用切片符号a[2:7:2]:

>>> a[2:7:2]
[2, 4, 6]

如果我们想选择从第三个元素(索引2)到列表末尾的所有元素,我们可以使用切片符号a[2:]:

>>> a[2:]
[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

如果我们想选择从列表开头到第七个元素(索引6)的所有元素,我们可以使用切片符号a[:7]:

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

如果您想了解有关切片表示法的更多信息,可以参考Python官方文档:链接1链接2

如果你觉得切片中的负指数令人困惑,这里有一个非常简单的方法来考虑:用len-index替换负指数。例如,用len(list)-3替换-3。

说明切片在内部做什么的最佳方法是在实现此操作的代码中显示它:

def slice(list, start = None, end = None, step = 1):
  # Take care of missing start/end parameters
  start = 0 if start is None else start
  end = len(list) if end is None else end

  # Take care of negative start/end parameters
  start = len(list) + start if start < 0 else start
  end = len(list) + end if end < 0 else end

  # Now just execute a for-loop with start, end and step
  return [list[i] for i in range(start, end, step)]

关于序列的索引,需要记住的重要思想是

非负指数从序列中的第一项开始;负索引从序列的最后一项开始(因此仅适用于有限序列)。

换言之,负索引右移序列长度:

              0   1   2   3   4   5   6   7   ...
            -------------------------
            | a | b | c | d | e | f |
            -------------------------
...  -8  -7  -6  -5  -4  -3  -2  -1

考虑到这一点,订阅和切片很简单。

订阅

订阅使用以下语法:*

sequence[index]

订阅在索引处选择序列中的单个项目:

>>> 'abcdef'[0]
'a'
>>> 'abcdef'[-6]
'a'

订阅引发超出范围的索引的IndexError:

>>> 'abcdef'[100]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: string index out of range

切片

切片使用以下语法:**

sequence[start:stop:step]

切片选择序列中的一系列项目,从包含开始到不包含结束:

>>> 'abcdef'[0:2:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[0:-4:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[-6:-4:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[-6:2:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[1:-7:-1]
'ba'
>>> 'abcdef'[-5:-7:-1]
'ba'

切片默认为序列中最完整的项目范围,因此它对省略或等于“无”的任何开始、停止或步骤使用以下默认值:***

步骤默认为1;如果步骤为正start默认为0(第一项索引),stop默认为start+len(序列)(最后一项索引加一);如果步骤为负start默认为-1(最后一项索引),stop默认为start-len(序列)(第一项索引减一)。

>>> 'abcdef'[0:6:1]
'abcdef'
>>> 'abcdef'[::]
'abcdef'
>>> 'abcdef'[-1:-7:-1]
'fedcba'
>>> 'abcdef'[::-1]
'fedcba'

切片为等于零的步骤引发ValueError:

>>> 'abcdef'[::0]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: slice step cannot be zero

切片不会为超出范围的开始或停止引发IndexError(与订阅相反):

>>> 'abcdef'[-100:100]
'abcdef'

*表达式sequence[index]和sequence__getitem_(索引)是等效的。

**表达式sequence[start:stop:step]、sequence[Sslice(start,stop,step)]和sequence__getitem_(slice(start,stop,step))是等效的,其中内置类slice实例包start,stop和step。

***表达式sequence[:]、sequence[::]和sequence[None:None:None]使用start、stop和step的默认值。

我发现更容易记住它是如何工作的,然后我可以找出任何特定的开始/停止/步骤组合。

首先了解range()是很有启发性的:

def range(start=0, stop, step=1):  # Illegal syntax, but that's the effect
    i = start
    while (i < stop if step > 0 else i > stop):
        yield i
        i += step

从起点开始,一步一步递增,不要到达终点。非常简单。

关于消极步骤,需要记住的一点是,停止总是被排除的终点,无论它是高还是低。如果您希望相同的切片以相反的顺序进行,则单独进行反转会更为简单:例如,“abcde”[1:-2][::-1]从左侧切下一个字符,从右侧切下两个字符,然后反转。(另请参见reversed()。)

序列切片是相同的,只是它首先规范了负索引,并且它永远不能超出序列:

TODO:当abs(step)>1时,下面的代码出现了一个错误:“从不超出序列”;我认为我修补了它是正确的,但很难理解。

def this_is_how_slicing_works(seq, start=None, stop=None, step=1):
    if start is None:
        start = (0 if step > 0 else len(seq)-1)
    elif start < 0:
        start += len(seq)
    if not 0 <= start < len(seq):  # clip if still outside bounds
        start = (0 if step > 0 else len(seq)-1)
    if stop is None:
        stop = (len(seq) if step > 0 else -1)  # really -1, not last element
    elif stop < 0:
        stop += len(seq)
    for i in range(start, stop, step):
        if 0 <= i < len(seq):
            yield seq[i]

不要担心“无”的细节——只需记住,省略开始和/或停止总是正确的做法,以提供整个序列。

首先规范化负索引允许开始和/或停止从结尾独立计数:'abcde'[1:-2]=='abcde'[1:3]=='bc',尽管范围(1,-2)==[]。标准化有时被认为是“对长度取模”,但注意它只增加了一次长度:例如,“abcde”[-53:42]只是整个字符串。