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:
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>>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
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取前3個元素,應該怎么做?
笨辦法:
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>>> [L[0], L[1], L[2]]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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之所以是笨辦法是因為擴展一下,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,可以用循環:
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>>> r = []
>>> n = 3
>>> for i in range(n):
... r.append(L[i])
...
>>> r
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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對這種經常取指定索引范圍的操作,用循環十分繁瑣,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,用一行代碼就可以完成切片:
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>>> L[0:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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`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:
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>>> L[:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
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也可以從索引1開始,取出2個元素出來:
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>>> L[1:3]
['Sarah', 'Tracy']
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類似的,既然Python支持`L[-1]`取倒數第一個元素,那么它同樣支持倒數切片,試試:
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>>> 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。我們先創建一個0-99的數列:
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>>> L = list(range(100))
>>> L
[0, 1, 2, 3, ..., 99]
~~~
可以通過切片輕松取出某一段數列。比如前10個數:
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>>> L[:10]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
~~~
后10個數:
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>>> 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:
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>>> L[::5]
[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]
~~~
甚至什么都不寫,只寫`[:]`就可以原樣復制一個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:
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>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)
~~~
字符串`'xxx'`也可以看成是一種list,每個元素就是一個字符。因此,字符串也可以用切片操作,只是操作結果仍是字符串:
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>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'
~~~
在很多編程語言中,針對字符串提供了很多各種截取函數(例如,substring),其實目的就是對字符串切片。Python沒有針對字符串的截取函數,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,很多地方循環就不再需要了。Python的切片非常靈活,一行代碼就可以實現很多行循環才能完成的操作。
### 參考源碼
[do_slice.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/advance/do_slice.py)
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