Python中怎么實現切片操作

本篇文章為大家展示了Python中怎么實現切片操作，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

我們基本上都知道Python的序列對象都是可以用索引號來引用的元素的，索引號可以是正數由0開始從左向右，也可以是負數由-1開始從右向左。

在Python中對于具有序列結構的數據來說都可以使用切片操作，需注意的是序列對象某個索引位置返回的是一個元素，而切片操作返回是和被切片對象相同類型對象的副本。

如下面的例子，雖然都是一個元素，但是對象類型是完全不同的：

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

通常一個切片操作要提供三個參數 [start_index:  stop_index:  step]

start_index是切片的起始位置
stop_index是切片的結束位置（不包括）
step可以不提供，默認值是1，步長值不能為0，不然會報錯ValueError。

當 step 是正數時，以list[start_index]元素位置開始， step做為步長到list[stop_index]元素位置（不包括）為止，從左向右截取，

start_index和stop_index不論是正數還是負數索引還是混用都可以，但是要保證 list[stop_index]元素的【邏輯】位置

必須在list[start_index]元素的【邏輯】位置右邊，否則取不出元素。

比如下面的幾個例子都是合法的：

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[1:5]
[1, 2, 3, 4]
>>> alist[1:-1]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
>>> alist[-8:6]
[2, 3, 4, 5]

當 step 是負數時，以list[start_index]元素位置開始， step做為步長到list[stop_index]元素位置（不包括）為止，從右向左截取，

start_index和stop_index不論是正數還是負數索引還是混用都可以，但是要保證 list[stop_index]元素的【邏輯】位置

必須在list[start_index]元素的【邏輯】位置左邊，否則取不出元素。

比如下面的幾個例子都是合法的：

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[-1: -5: -1]
[9, 8, 7, 6]
>>> alist[9: 5: -1]
[9, 8, 7, 6]
>>> alist[-1:1:-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2]
>>> alist[6:-8:-1]
[6, 5, 4, 3]

假設list的長度（元素個數）是length, start_index和stop_index在符合虛擬的邏輯位置關系時，

start_index和stop_index的絕對值是可以大于length的。比如下面兩個例子：

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[-11:11]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[11:-11:-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

另外start_index和stop_index都是可以省略的，比如這樣的形式 alist[:], 被省略的默認由其對應左右邊界起始元素開始截取。

看一下具體的實例：

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

Python中切片操作的實現機制

（注：Python中前后雙下劃線名字的方法（函數）叫特殊方法，也有稱魔術方法的，這是從ruby那里借用的。

通常特殊方法都是應當由解釋器去調用的，對程序員的接口通常是看起來更簡潔的方式，如常見的 len(list)

實質是解釋器調用list.__len__()方法。）

實際上在Python中對list引用元素和形式優雅簡潔的切片操作都是由解釋器調用的list.__getitem__(x)特殊方法。

>>> help(list.__getitem__)
Help on method_descriptor:
__getitem__(...)
  x.__getitem__(y) <==> x[y]

其中x可以是個整數對象或切片對象。

alist[5] 和 alist.__getitem__(5) 是完全等效的。

>>> alist[5]
5
>>> alist.__getitem__(5)
5
>>>

而切片操作是把切片對象作參數調用__getitem__()，

>>> help(slice)
Help on class slice in module builtins:
class slice(object)
 | slice(stop)
 | slice(start, stop[, step])
 |
 | Create a slice object. This is used for extended slicing (e.g. a[0:10:2]).

見下面的例子。

>>> alist[1:7:2]
[1, 3, 5]
>>> slice_obj = slice(1,7,2)
>>> alist.__getitem__(slice_obj)
[1, 3, 5]
>>>

一些常用的切片操作

>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 取前一部分
>>> alist[:5]
[0, 1, 2, 3, 4]
# 取后一部分
>>> alist[-5:]
[5, 6, 7, 8, 9]
# 取偶數位置元素
>>> alist[::2]
[0, 2, 4, 6, 8]
# 取奇數位置元素
>>> alist[1::2]
[1, 3, 5, 7, 9]
# 淺復制，等價于list.copy()更加面向對象的寫法
>>> blist = alist[:]
>>> blist
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 返回一個逆序列表，推薦reversed(list)的寫法，更直觀易懂。
>>> alist[::-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
# 在某個位置插入多個元素
>>> alist[3:3] = ['a','b','c']
>>> alist
[0, 1, 2, 'a', 'b', 'c', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 在開始位置之前插入多個元素
>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[:0] = ['a','b','c']
>>> alist
['a', 'b', 'c', 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 替換多個元素
>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> alist[0:3] = ['a','b','c']
>>> alist
['a', 'b', 'c', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 刪除切片
>>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> del alist[3:6]
>>> alist
[0, 1, 2, 6, 7, 8, 9]

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