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

枚举序列x语法允许的可能性:

>>> x[:]                # [x[0],   x[1],          ..., x[-1]    ]
>>> x[low:]             # [x[low], x[low+1],      ..., x[-1]    ]
>>> x[:high]            # [x[0],   x[1],          ..., x[high-1]]
>>> x[low:high]         # [x[low], x[low+1],      ..., x[high-1]]
>>> x[::stride]         # [x[0],   x[stride],     ..., x[-1]    ]
>>> x[low::stride]      # [x[low], x[low+stride], ..., x[-1]    ]
>>> x[:high:stride]     # [x[0],   x[stride],     ..., x[high-1]]
>>> x[low:high:stride]  # [x[low], x[low+stride], ..., x[high-1]]

当然,如果(高低)%步幅!=0,则终点将略低于高1。

如果步幅为负,则由于我们正在倒计时,顺序会有点改变:

>>> x[::-stride]        # [x[-1],   x[-1-stride],   ..., x[0]    ]
>>> x[high::-stride]    # [x[high], x[high-stride], ..., x[0]    ]
>>> x[:low:-stride]     # [x[-1],   x[-1-stride],   ..., x[low+1]]
>>> x[high:low:-stride] # [x[high], x[high-stride], ..., x[low+1]]

扩展切片(带逗号和省略号)通常仅用于特殊数据结构(如NumPy);基本序列不支持它们。

>>> class slicee:
...     def __getitem__(self, item):
...         return repr(item)
...
>>> slicee()[0, 1:2, ::5, ...]
'(0, slice(1, 2, None), slice(None, None, 5), Ellipsis)'

其他回答

语法为:

a[start:stop]  # items start through stop-1
a[start:]      # items start through the rest of the array
a[:stop]       # items from the beginning through stop-1
a[:]           # a copy of the whole array

还有一个步长值,可用于上述任何一项:

a[start:stop:step] # start through not past stop, by step

要记住的关键点是:stop值表示不在所选切片中的第一个值。因此,停止和开始之间的区别是所选元素的数量(如果步骤为1,则为默认值)。

另一个特点是start或stop可以是负数,这意味着它从数组的末尾开始计数,而不是从开始计数。因此:

a[-1]    # last item in the array
a[-2:]   # last two items in the array
a[:-2]   # everything except the last two items

类似地,步骤可以是负数:

a[::-1]    # all items in the array, reversed
a[1::-1]   # the first two items, reversed
a[:-3:-1]  # the last two items, reversed
a[-3::-1]  # everything except the last two items, reversed

如果项目比你要求的少,Python对程序员很友好。例如,如果您请求一个[:-2],而一个只包含一个元素,则会得到一个空列表而不是一个错误。有时你会更喜欢错误,所以你必须意识到这可能会发生。

与切片对象的关系

切片对象可以表示切片操作,即:

a[start:stop:step]

相当于:

a[slice(start, stop, step)]

根据参数的数量,切片对象的行为也略有不同,类似于range(),即切片(stop)和切片(start,stop[,step])都受支持。要跳过指定给定参数,可以使用None,例如[start:]等同于[sslice(start,None)]或[::-1]等同于[Sslice(None,None,-1)]。

虽然基于:的表示法对简单切片非常有用,但slice()对象的显式使用简化了切片的编程生成。

在Python 2.7中

Python中的切片

[a:b:c]

len = length of string, tuple or list

c -- default is +1. The sign of c indicates forward or backward, absolute value of c indicates steps. Default is forward with step size 1. Positive means forward, negative means backward.

a --  When c is positive or blank, default is 0. When c is negative, default is -1.

b --  When c is positive or blank, default is len. When c is negative, default is -(len+1).

理解索引分配非常重要。

In forward direction, starts at 0 and ends at len-1

In backward direction, starts at -1 and ends at -len

当你说[a:b:c]时,你是说根据c的符号(向前或向后),从a开始,到b结束(不包括bth索引中的元素)。使用上面的索引规则,并记住您只能找到此范围内的元素:

-len, -len+1, -len+2, ..., 0, 1, 2,3,4 , len -1

但这一范围在两个方向上无限延伸:

...,-len -2 ,-len-1,-len, -len+1, -len+2, ..., 0, 1, 2,3,4 , len -1, len, len +1, len+2 , ....

例如:

             0    1    2   3    4   5   6   7   8   9   10   11
             a    s    t   r    i   n   g
    -9  -8  -7   -6   -5  -4   -3  -2  -1

如果在使用上面的a、b、c的规则进行遍历时,a、b和c的选择允许与上面的范围重叠,则会得到一个包含元素的列表(在遍历过程中被触摸),或者得到一个空列表。

最后一件事:如果a和b相等,那么也会得到一个空列表:

>>> l1
[2, 3, 4]

>>> l1[:]
[2, 3, 4]

>>> l1[::-1] # a default is -1 , b default is -(len+1)
[4, 3, 2]

>>> l1[:-4:-1] # a default is -1
[4, 3, 2]

>>> l1[:-3:-1] # a default is -1
[4, 3]

>>> l1[::] # c default is +1, so a default is 0, b default is len
[2, 3, 4]

>>> l1[::-1] # c is -1 , so a default is -1 and b default is -(len+1)
[4, 3, 2]


>>> l1[-100:-200:-1] # Interesting
[]

>>> l1[-1:-200:-1] # Interesting
[4, 3, 2]


>>> l1[-1:-1:1]
[]


>>> l1[-1:5:1] # Interesting
[4]


>>> l1[1:-7:1]
[]

>>> l1[1:-7:-1] # Interesting
[3, 2]

>>> l1[:-2:-2] # a default is -1, stop(b) at -2 , step(c) by 2 in reverse direction
[4]

切片规则如下:

[lower bound : upper bound : step size]

I-将上限和下限转换为公共符号。

II-然后检查步长是正值还是负值。

(i) 如果步长为正值,则上限应大于下限,否则将打印空字符串。例如:

s="Welcome"
s1=s[0:3:1]
print(s1)

输出:

Wel

但是,如果我们运行以下代码:

s="Welcome"
s1=s[3:0:1]
print(s1)

它将返回一个空字符串。

(ii)如果步长为负值,则上限应小于下限,否则将打印空字符串。例如:

s="Welcome"
s1=s[3:0:-1]
print(s1)

输出:

cle

但如果我们运行以下代码:

s="Welcome"
s1=s[0:5:-1]
print(s1)

输出将为空字符串。

因此,在代码中:

str = 'abcd'
l = len(str)
str2 = str[l-1:0:-1]    #str[3:0:-1] 
print(str2)
str2 = str[l-1:-1:-1]    #str[3:-1:-1]
print(str2)

在第一个str2=str[l-1:0:-1]中,上限小于下限,因此打印dcb。

然而,在str2=str[l-1:-1:-1]中,上限不小于下限(将下限转换为负值,即-1:因为最后一个元素的索引是-1和3)。

Python教程对此进行了讨论(向下滚动一点,直到您了解到关于切片的部分)。

ASCII艺术图也有助于记住切片的工作方式:

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

记住切片工作方式的一种方法是将索引视为字符之间的指针,第一个字符的左边缘编号为0。然后,n个字符串的最后一个字符的右边缘具有索引n。

在Python中,最基本的切片形式如下:

l[start:end]

其中l是一些集合,start是一个包含索引,end是一个独占索引。

In [1]: l = list(range(10))

In [2]: l[:5] # First five elements
Out[2]: [0, 1, 2, 3, 4]

In [3]: l[-5:] # Last five elements
Out[3]: [5, 6, 7, 8, 9]

当从开始切片时,可以省略零索引,而当切片到结束时,可以忽略最终索引,因为它是冗余的,所以不要冗长:

In [5]: l[:3] == l[0:3]
Out[5]: True

In [6]: l[7:] == l[7:len(l)]
Out[6]: True

负整数在相对于集合结尾进行偏移时非常有用:

In [7]: l[:-1] # Include all elements but the last one
Out[7]: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

In [8]: l[-3:] # Take the last three elements
Out[8]: [7, 8, 9]

切片时可以提供超出范围的索引,例如:

In [9]: l[:20] # 20 is out of index bounds, and l[20] will raise an IndexError exception
Out[9]: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

In [11]: l[-20:] # -20 is out of index bounds, and l[-20] will raise an IndexError exception
Out[11]: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

请记住,分割集合的结果是一个全新的集合。此外,当在赋值中使用切片表示法时,切片赋值的长度不需要相同。将保留分配切片之前和之后的值,集合将收缩或增长以包含新值:

In [16]: l[2:6] = list('abc') # Assigning fewer elements than the ones contained in the sliced collection l[2:6]

In [17]: l
Out[17]: [0, 1, 'a', 'b', 'c', 6, 7, 8, 9]

In [18]: l[2:5] = list('hello') # Assigning more elements than the ones contained in the sliced collection l [2:5]

In [19]: l
Out[19]: [0, 1, 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', 6, 7, 8, 9]

如果忽略开始索引和结束索引,则将创建集合的副本:

In [14]: l_copy = l[:]

In [15]: l == l_copy and l is not l_copy
Out[15]: True

如果在执行赋值操作时省略了开始和结束索引,则集合的整个内容将替换为引用内容的副本:

In [20]: l[:] = list('hello...')

In [21]: l
Out[21]: ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', '.', '.', '.']

除了基本切片外,还可以应用以下符号:

l[start:end:step]

其中l是一个集合,start是一个包含索引,end是一个排他索引,step是一个步长,可以用来获取l中的每n个项目。

In [22]: l = list(range(10))

In [23]: l[::2] # Take the elements which indexes are even
Out[23]: [0, 2, 4, 6, 8]

In [24]: l[1::2] # Take the elements which indexes are odd
Out[24]: [1, 3, 5, 7, 9]

使用step提供了在Python中反转集合的有用技巧:

In [25]: l[::-1]
Out[25]: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

也可以使用负整数作为步骤,如下例所示:

In[28]:  l[::-2]
Out[28]: [9, 7, 5, 3, 1]

然而,使用负值作为步长可能会变得非常混乱。此外,为了成为Pythonic,您应该避免在单个切片中使用start、end和step。如果需要这样做,可以考虑在两个任务中完成(一个任务是切片,另一个任务则是跨步)。

In [29]: l = l[::2] # This step is for striding

In [30]: l
Out[30]: [0, 2, 4, 6, 8]

In [31]: l = l[1:-1] # This step is for slicing

In [32]: l
Out[32]: [2, 4, 6]