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python高階特性(1):切片

原文
取一個list或tuple的部分元素是非常常見的操作。比如,一個list如下:

L = [‘Michael’, ‘Sarah’, ‘Tracy’, ‘Bob’, ‘Jack’]
取前3個元素,應該怎麼做?

笨辦法:

[L[0], L[1], L[2]]
[‘Michael’, ‘Sarah’, ‘Tracy’]

之所以是笨辦法是因為擴充套件一下,取前N個元素就沒轍了。

取前N個元素,也就是索引為0-(N-1)的元素,可以用迴圈:

r = []
n = 3
for i in range(n):
… r.append(L[i])

r
[‘Michael’, ‘Sarah’, ‘Tracy’]

對這種經常取指定索引範圍的操作,用迴圈十分繁瑣,因此,Python提供了切片(Slice)操作符,能大大簡化這種操作。

對應上面的問題,取前3個元素,用一行程式碼就可以完成切片:

L[0:3]
[‘Michael’, ‘Sarah’, ‘Tracy’]
L[0:3]表示,從索引0開始取,直到索引3為止,但不包括索引3。即索引0,1,2,正好是3個元素。

如果第一個索引是0,還可以省略:

L[:3]
[‘Michael’, ‘Sarah’, ‘Tracy’]
也可以從索引1開始,取出2個元素出來:

L[1:3]
[‘Sarah’, ‘Tracy’]
類似的,既然Python支援L[-1]取倒數第一個元素,那麼它同樣支援倒數切片,試試:

L[-2:]
[‘Bob’, ‘Jack’]
L[-2:-1]
[‘Bob’]

記住倒數第一個元素的索引是-1。

切片操作十分有用。我們先建立一個0-99的數列:

L = range(100)
L
[0, 1, 2, 3, …, 99]
可以通過切片輕鬆取出某一段數列。比如前10個數:

L[:10]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
後10個數:

L[-10:]
[90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]
前11-20個數:

L[10:20]
[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
前10個數,每兩個取一個:

L[:10:2]
[0, 2, 4, 6, 8]
所有數,每5個取一個:

L[::5]
[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]
甚至什麼都不寫,只寫[:]就可以原樣複製一個list:

L[:]
[0, 1, 2, 3, …, 99]
tuple也是一種list,唯一區別是tuple不可變。因此,tuple也可以用切片操作,只是操作的結果仍是tuple:

(0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)
字串’xxx’或Unicode字串u’xxx’也可以看成是一種list,每個元素就是一個字元。因此,字串也可以用切片操作,只是操作結果仍是字串:

‘ABCDEFG’[:3]
‘ABC’
‘ABCDEFG’[::2]
‘ACEG’

在很多程式語言中,針對字串提供了很多各種擷取函式,其實目的就是對字串切片。Python沒有針對字串的擷取函式,只需要切片一個操作就可以完成,非常簡單。

小結

有了切片操作,很多地方迴圈就不再需要了。Python的切片非常靈活,一行程式碼就可以實現很多行迴圈才能完成的操作。