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

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

其他回答

已经有很多答案了,但我想添加一个性能比较

~$ python3.8 -m timeit -s 'fun = "this is fun;slicer = slice(0, 3)"' "fun_slice = fun[slicer]" 
10000000 loops, best of 5: 29.8 nsec per loop
~$ python3.8 -m timeit -s 'fun = "this is fun"' "fun_slice = fun[0:3]" 
10000000 loops, best of 5: 37.9 nsec per loop
~$ python3.8 -m timeit -s 'fun = "this is fun"' "fun_slice = fun[slice(0, 3)]" 
5000000 loops, best of 5: 68.7 nsec per loop
~$ python3.8 -m timeit -s 'fun = "this is fun"' "slicer = slice(0, 3)" 
5000000 loops, best of 5: 42.8 nsec per loop

因此,如果您重复使用同一个切片,使用切片对象将有益并提高可读性。然而,如果您只进行了几次切片,则应首选[:]表示法。

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]

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。

前面的答案没有讨论使用著名的NumPy包可以实现的多维数组切片:

切片也可以应用于多维数组。

# Here, a is a NumPy array

>>> a
array([[ 1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8],
       [ 9, 10, 11, 12]])
>>> a[:2, 0:3:2]
array([[1, 3],
       [5, 7]])

逗号前的“:2”作用于第一维度,逗号后的“0:3:2”作用于第二维度。

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。