Python进阶之全面解读高级特性之切片
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2020-09-19
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Python进阶之全面解读高级特性之切片进阶之全面解读高级特性之切片
切片的作用就是截取序列对象，然而，对于非序列对象，我们是否有办法做到切片操作呢？在使用切片的过程中，有什么要点值得重
视，又有什么底层原理值得关注呢？本文将主要跟大家一起来探讨这些内容
众所周知，我们可以通过索引值（或称下标）来查找序列类型（如字符串、列表、元组…）中的单个元素，那么，如果要获取一个索引区间的元素该怎么
办呢？
切片（slice）就是一种截取索引片段的技术，借助切片技术，我们可以十分灵活地处理序列类型的对象。通常来说，切片的作用就是截取序列对象，然
而，对于非序列对象，我们是否有办法做到切片操作呢？在使用切片的过程中，有什么要点值得重视，又有什么底层原理值得关注呢？本文将主要跟大家
一起来探讨这些内容，希望我能与你共同学习进步。
1、切片的基础用法、切片的基础用法
列表是 Python 中极为基础且重要的一种数据结构，也是最能发挥切片的用处的一种数据结构，所以在前两节，我将以列表为例介绍切片的一些常见用
法。
首先是切片的书写形式：[i : i+n : m] ；其中，i 是切片的起始索引值，为列表首位时可省略；i+n 是切片的结束位置，为列表末位时可省略；m 可以不提
供，默认值是1，不允许为0 ，当m为负数时，列表翻转。注意：这些值都可以大于列表长度，不会报越界。
切片的基本含义是：从序列的第i位索引起，向右取到后n位元素为止，按m间隔过滤 。
li = [1, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 14, 16]
# 以下写法都可以表示整个列表，其中 X >= len(li)
li[0:X] == li[0:] == li[:X] == li[:]
== li[::] == li[-X:X] == li[-X:]
li[1:5] == [4,5,6,7] # 从1起，取5-1位元素
li[1:5:2] == [4,6] # 从1起，取5-1位元素，按2间隔过滤
li[-1:] == [16] # 取倒数第一个元素
li[-4:-2] == [9, 11] # 从倒数第四起，取-2-(-4)=2位元素
li[:-2] == li[-len(li):-2]
== [1,4,5,6,7,9,11] # 从头开始，取-2-(-len(li))=7位元素
# 步长为负数时，列表先翻转，再截取
li[::-1] == [16,14,11,9,7,6,5,4,1] # 翻转整个列表
li[::-2] == [16,11,7,5,1] # 翻转整个列表，再按2间隔过滤
li[:-5:-1] == [16,14,11,9] # 翻转整个列表，取-5-(-len(li))=4位元素
li[:-5:-3] == [16,9] # 翻转整个列表，取-5-(-len(li))=4位元素，再按3间隔过滤
# 切片的步长不可以为0
li[::0] # 报错（ValueError: slice step cannot be zero）
上述的某些例子对于初学者（甚至很多老手）来说，可能还不好理解，但是它们都离不开切片的基本语法，所以为方便起见，我将它们也归入基础用法
中。
对于这些样例，我个人总结出两条经验：
（1）牢牢记住公式[i : i+n : m]，当出现缺省值时，通过想象把公式补全；
（2）索引为负且步长为正时，按倒数计算索引位置；索引为负且步长为负时，先翻转列表，再按倒数计算索引位置。
2、切片的高级用法、切片的高级用法
一般而言，切片操作的返回结果是一个新的独立的序列。以列表为例，列表切片后得到的还是一个列表，占用新的内存地址。
当取出切片的结果时，它是一个独立对象，因此，可以将其用于赋值操作，也可以用于其它传递值的场景。但是，切片只是浅拷贝 ，它拷贝的是原列表
中元素的引用，所以，当存在变长对象的元素时，新列表将受制于原列表。
li = [1, 2, 3, 4]
ls = li[::]
li == ls # True
id(li) == id(ls) # False
li.append(li[2:4]) # [1, 2, 3, 4, [3, 4]]
ls.extend(ls[2:4]) # [1, 2, 3, 4, 3, 4]
# 下例等价于判断li长度是否大于8
if(li[8:]):
print("not empty")
else:
print("empty")
# 切片列表受制于原列表
lo = [1,[1,1],2,3]
lp = lo[:2] # [1, [1, 1]]
lo[1].append(1) # [1, [1, 1, 1], 2, 3]
lp # [1, [1, 1, 1]]
由于可见，将切片结果取出，它可以作为独立对象使用，但是也要注意，是否取出了变长对象的元素。
切片既可以作为独立对象被“取出”原序列，也可以留在原序列，作为一种占位符使用。
不久前，我介绍了几种拼接字符串的方法（链接见文末），其中三种格式化类的拼接方法（即 %、format()、template）就是使用了占位符的思想。对于
列表来说，使用切片作为占位符，同样能够实现拼接列表的效果。特别需要注意的是，给切片赋值的必须是可迭代对象。
li = [1, 2, 3, 4]
# 在头部拼接
li[:0] = [0] # [0, 1, 2, 3, 4]
# 在末尾拼接
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