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

切片规则如下:

[lower bound : upper bound : step size]

I-将上限和下限转换为公共符号。

II-然后检查步长是正值还是负值。

(i) 如果步长为正值,则上限应大于下限,否则将打印空字符串。例如:

s="Welcome"
s1=s[0:3:1]
print(s1)

输出:

Wel

但是,如果我们运行以下代码:

s="Welcome"
s1=s[3:0:1]
print(s1)

它将返回一个空字符串。

(ii)如果步长为负值,则上限应小于下限,否则将打印空字符串。例如:

s="Welcome"
s1=s[3:0:-1]
print(s1)

输出:

cle

但如果我们运行以下代码:

s="Welcome"
s1=s[0:5:-1]
print(s1)

输出将为空字符串。

因此,在代码中:

str = 'abcd'
l = len(str)
str2 = str[l-1:0:-1]    #str[3:0:-1] 
print(str2)
str2 = str[l-1:-1:-1]    #str[3:-1:-1]
print(str2)

在第一个str2=str[l-1:0:-1]中,上限小于下限,因此打印dcb。

然而,在str2=str[l-1:-1:-1]中,上限不小于下限(将下限转换为负值,即-1:因为最后一个元素的索引是-1和3)。

其他回答

通常,使用大量硬编码索引值编写代码会提高可读性以及维护混乱。例如,如果一年后你回到代码,你会看看它,想知道你写的时候在想什么只是一种更清楚地说明代码实际在做什么的方式。通常,内置slice()创建一个切片对象,可以在切片的任何位置使用允许。例如:

>>> items = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a = slice(2, 4)
>>> items[2:4]
[2, 3]
>>> items[a]
[2, 3]
>>> items[a] = [10,11]
>>> items
[0, 1, 10, 11, 4, 5, 6]
>>> del items[a]
>>> items
[0, 1, 4, 5, 6]

如果您有一个切片实例,您可以通过查看它的s.start、s.stop和s.step属性。例如:

>>>a=切片(10、50、2)>>>a.启动10>>>a.停止50>>>a.台阶2.>>>

我发现更容易记住它是如何工作的,然后我可以找出任何特定的开始/停止/步骤组合。

首先了解range()是很有启发性的:

def range(start=0, stop, step=1):  # Illegal syntax, but that's the effect
    i = start
    while (i < stop if step > 0 else i > stop):
        yield i
        i += step

从起点开始,一步一步递增,不要到达终点。非常简单。

关于消极步骤,需要记住的一点是,停止总是被排除的终点,无论它是高还是低。如果您希望相同的切片以相反的顺序进行,则单独进行反转会更为简单:例如,“abcde”[1:-2][::-1]从左侧切下一个字符,从右侧切下两个字符,然后反转。(另请参见reversed()。)

序列切片是相同的,只是它首先规范了负索引,并且它永远不能超出序列:

TODO:当abs(step)>1时,下面的代码出现了一个错误:“从不超出序列”;我认为我修补了它是正确的,但很难理解。

def this_is_how_slicing_works(seq, start=None, stop=None, step=1):
    if start is None:
        start = (0 if step > 0 else len(seq)-1)
    elif start < 0:
        start += len(seq)
    if not 0 <= start < len(seq):  # clip if still outside bounds
        start = (0 if step > 0 else len(seq)-1)
    if stop is None:
        stop = (len(seq) if step > 0 else -1)  # really -1, not last element
    elif stop < 0:
        stop += len(seq)
    for i in range(start, stop, step):
        if 0 <= i < len(seq):
            yield seq[i]

不要担心“无”的细节——只需记住,省略开始和/或停止总是正确的做法,以提供整个序列。

首先规范化负索引允许开始和/或停止从结尾独立计数:'abcde'[1:-2]=='abcde'[1:3]=='bc',尽管范围(1,-2)==[]。标准化有时被认为是“对长度取模”,但注意它只增加了一次长度:例如,“abcde”[-53:42]只是整个字符串。

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。

#!/usr/bin/env python

def slicegraphical(s, lista):

    if len(s) > 9:
        print """Enter a string of maximum 9 characters,
    so the printig would looki nice"""
        return 0;
    # print " ",
    print '  '+'+---' * len(s) +'+'
    print ' ',
    for letter in s:
        print '| {}'.format(letter),
    print '|'
    print " ",; print '+---' * len(s) +'+'

    print " ",
    for letter in range(len(s) +1):
        print '{}  '.format(letter),
    print ""
    for letter in range(-1*(len(s)), 0):
        print ' {}'.format(letter),
    print ''
    print ''


    for triada in lista:
        if len(triada) == 3:
            if triada[0]==None and triada[1] == None and triada[2] == None:
                # 000
                print s+'[   :   :   ]' +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] == None and triada[1] == None and triada[2] != None:
                # 001
                print s+'[   :   :{0:2d} ]'.format(triada[2], '','') +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] == None and triada[1] != None and triada[2] == None:
                # 010
                print s+'[   :{0:2d} :   ]'.format(triada[1]) +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] == None and triada[1] != None and triada[2] != None:
                # 011
                print s+'[   :{0:2d} :{1:2d} ]'.format(triada[1], triada[2]) +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] != None and triada[1] == None and triada[2] == None:
                # 100
                print s+'[{0:2d} :   :   ]'.format(triada[0]) +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] != None and triada[1] == None and triada[2] != None:
                # 101
                print s+'[{0:2d} :   :{1:2d} ]'.format(triada[0], triada[2]) +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] != None and triada[1] != None and triada[2] == None:
                # 110
                print s+'[{0:2d} :{1:2d} :   ]'.format(triada[0], triada[1]) +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]
            elif triada[0] != None and triada[1] != None and triada[2] != None:
                # 111
                print s+'[{0:2d} :{1:2d} :{2:2d} ]'.format(triada[0], triada[1], triada[2]) +' = ', s[triada[0]:triada[1]:triada[2]]

        elif len(triada) == 2:
            if triada[0] == None and triada[1] == None:
                # 00
                print s+'[   :   ]    ' + ' = ', s[triada[0]:triada[1]]
            elif triada[0] == None and triada[1] != None:
                # 01
                print s+'[   :{0:2d} ]    '.format(triada[1]) + ' = ', s[triada[0]:triada[1]]
            elif triada[0] != None and triada[1] == None:
                # 10
                print s+'[{0:2d} :   ]    '.format(triada[0]) + ' = ', s[triada[0]:triada[1]]
            elif triada[0] != None and triada[1] != None:
                # 11
                print s+'[{0:2d} :{1:2d} ]    '.format(triada[0],triada[1]) + ' = ', s[triada[0]:triada[1]]

        elif len(triada) == 1:
            print s+'[{0:2d} ]        '.format(triada[0]) + ' = ', s[triada[0]]


if __name__ == '__main__':
    # Change "s" to what ever string you like, make it 9 characters for
    # better representation.
    s = 'COMPUTERS'

    # add to this list different lists to experement with indexes
    # to represent ex. s[::], use s[None, None,None], otherwise you get an error
    # for s[2:] use s[2:None]

    lista = [[4,7],[2,5,2],[-5,1,-1],[4],[-4,-6,-1], [2,-3,1],[2,-3,-1], [None,None,-1],[-5,None],[-5,0,-1],[-5,None,-1],[-1,1,-2]]

    slicegraphical(s, lista)

你可以运行这个脚本并进行实验,下面是我从脚本中获得的一些示例。

  +---+---+---+---+---+---+---+---+---+
  | C | O | M | P | U | T | E | R | S |
  +---+---+---+---+---+---+---+---+---+
  0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   
 -9  -8  -7  -6  -5  -4  -3  -2  -1 

COMPUTERS[ 4 : 7 ]     =  UTE
COMPUTERS[ 2 : 5 : 2 ] =  MU
COMPUTERS[-5 : 1 :-1 ] =  UPM
COMPUTERS[ 4 ]         =  U
COMPUTERS[-4 :-6 :-1 ] =  TU
COMPUTERS[ 2 :-3 : 1 ] =  MPUT
COMPUTERS[ 2 :-3 :-1 ] =  
COMPUTERS[   :   :-1 ] =  SRETUPMOC
COMPUTERS[-5 :   ]     =  UTERS
COMPUTERS[-5 : 0 :-1 ] =  UPMO
COMPUTERS[-5 :   :-1 ] =  UPMOC
COMPUTERS[-1 : 1 :-2 ] =  SEUM
[Finished in 0.9s]

当使用否定步骤时,请注意答案向右移动1。

这是我教新手切片的方法:

理解索引和切片之间的区别:

WikiPython有一幅惊人的图片,它清楚地区分了索引和切片。

这是一个包含六个元素的列表。为了更好地理解切片,请将该列表视为一组放在一起的六个框。每个盒子里都有一个字母表。

索引就像处理盒子的内容。您可以检查任何框的内容。但是你不能同时检查多个盒子的内容。你甚至可以替换盒子里的东西。但你不能在一个盒子里放两个球,也不能一次换两个球。

In [122]: alpha = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [123]: alpha
Out[123]: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [124]: alpha[0]
Out[124]: 'a'

In [127]: alpha[0] = 'A'

In [128]: alpha
Out[128]: ['A', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [129]: alpha[0,1]
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-129-c7eb16585371> in <module>()
----> 1 alpha[0,1]

TypeError: list indices must be integers, not tuple

切片就像处理盒子一样。你可以拿起第一个盒子放在另一张桌子上。要拿起盒子,你只需要知道盒子的开始和结束位置。

您甚至可以选择前三个框或最后两个框,或1到4之间的所有框。所以,如果你知道开始和结束,你可以选择任何一组框。这些位置称为开始和停止位置。

有趣的是,您可以同时替换多个框。此外,您可以在任何地方放置多个盒子。

In [130]: alpha[0:1]
Out[130]: ['A']

In [131]: alpha[0:1] = 'a'

In [132]: alpha
Out[132]: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [133]: alpha[0:2] = ['A', 'B']

In [134]: alpha
Out[134]: ['A', 'B', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [135]: alpha[2:2] = ['x', 'xx']

In [136]: alpha
Out[136]: ['A', 'B', 'x', 'xx', 'c', 'd', 'e', 'f']

切片步骤:

到目前为止,您已连续拾取箱子。但有时你需要单独拾取。例如,您可以每隔一秒钟拾取一个盒子。你甚至可以从最后每隔三个盒子取一个。该值称为步长。这代表了您连续拾取之间的差距。如果您从开始到结束拾取框,则步长应为正值,反之亦然。

In [137]: alpha = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [142]: alpha[1:5:2]
Out[142]: ['b', 'd']

In [143]: alpha[-1:-5:-2]
Out[143]: ['f', 'd']

In [144]: alpha[1:5:-2]
Out[144]: []

In [145]: alpha[-1:-5:2]
Out[145]: []

Python如何找出缺少的参数:

切片时,如果忽略了任何参数,Python会尝试自动计算。

如果您检查CPython的源代码,您会发现一个名为PySlice_GetIndices Ex()的函数,它计算出任何给定参数的切片索引。下面是Python中的逻辑等价代码。

此函数采用Python对象和可选参数进行切片,并返回所请求切片的开始、停止、步骤和切片长度。

def py_slice_get_indices_ex(obj, start=None, stop=None, step=None):

    length = len(obj)

    if step is None:
        step = 1
    if step == 0:
        raise Exception("Step cannot be zero.")

    if start is None:
        start = 0 if step > 0 else length - 1
    else:
        if start < 0:
            start += length
        if start < 0:
            start = 0 if step > 0 else -1
        if start >= length:
            start = length if step > 0 else length - 1

    if stop is None:
        stop = length if step > 0 else -1
    else:
        if stop < 0:
            stop += length
        if stop < 0:
            stop = 0 if step > 0 else -1
        if stop >= length:
            stop = length if step > 0 else length - 1

    if (step < 0 and stop >= start) or (step > 0 and start >= stop):
        slice_length = 0
    elif step < 0:
        slice_length = (stop - start + 1)/(step) + 1
    else:
        slice_length = (stop - start - 1)/(step) + 1

    return (start, stop, step, slice_length)

这就是切片背后的智慧。由于Python有一个名为slice的内置函数,您可以传递一些参数,并检查它如何巧妙地计算缺少的参数。

In [21]: alpha = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [22]: s = slice(None, None, None)

In [23]: s
Out[23]: slice(None, None, None)

In [24]: s.indices(len(alpha))
Out[24]: (0, 6, 1)

In [25]: range(*s.indices(len(alpha)))
Out[25]: [0, 1, 2, 3, 4, 5]

In [26]: s = slice(None, None, -1)

In [27]: range(*s.indices(len(alpha)))
Out[27]: [5, 4, 3, 2, 1, 0]

In [28]: s = slice(None, 3, -1)

In [29]: range(*s.indices(len(alpha)))
Out[29]: [5, 4]

注:这篇文章最初写在我的博客《Python切片背后的智能》中。