Python 高级特性-切片

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切片

练习

小结


掌握了Python的数据类型、语句和函数,基本上就可以编写出很多有用的程序了。

比如构造一个1, 3, 5, 7, ..., 99的列表,可以通过循环实现:

python 复制代码
L = []
n = 1
while n <= 99:
    L.append(n)
    n = n + 2

取list的前一半的元素,也可以通过循环实现。

但是在Python中,代码不是越多越好,而是越少越好。代码不是越复杂越好,而是越简单越好。

基于这一思想,我们来介绍Python中非常有用的高级特性,1行代码能实现的功能,决不写5行代码。请始终牢记,代码越少,开发效率越高。

切片

取一个list或tuple的部分元素是非常常见的操作。比如,一个list如下:

python 复制代码
>>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']

取前3个元素,应该怎么做?

笨办法:

python 复制代码
>>> [L[0], L[1], L[2]]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

之所以是笨办法是因为扩展一下,取前N个元素就没辙了。

取前N个元素,也就是索引为0-(N-1)的元素,可以用循环:

python 复制代码
>>> r = []
>>> n = 3
>>> for i in range(n):
...     r.append(L[i])
... 
>>> r
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

对这种经常取指定索引范围的操作,用循环十分繁琐,因此,Python提供了切片(Slice)操作符,能大大简化这种操作。

对应上面的问题,取前3个元素,用一行代码就可以完成切片:

python 复制代码
>>> L[0:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

也可以从索引1开始,取出2个元素出来:

python 复制代码
>>> L[1:3]
['Sarah', 'Tracy']

类似的,既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片,试试:

python 复制代码
>>> L[-2:]
['Bob', 'Jack']
>>> L[-2:-1]
['Bob']

记住倒数第一个元素的索引是-1

切片操作十分有用。我们先创建一个0-99的数列:

python 复制代码
>>> L = list(range(100))
>>> L
[0, 1, 2, 3, ..., 99]

可以通过切片轻松取出某一段数列。比如前10个数:

后10个数:

python 复制代码
>>> L[-10:]
[90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]

前11-20个数:

python 复制代码
>>> L[10:20]
[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

前10个数,每两个取一个:

python 复制代码
>>> L[:10:2]
[0, 2, 4, 6, 8]

所有数,每5个取一个:

python 复制代码
>>> L[::5]
[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]

甚至什么都不写,只写[:]就可以原样复制一个list:

python 复制代码
>>> L[:]
[0, 1, 2, 3, ..., 99]

tuple也是一种list,唯一区别是tuple不可变。因此,tuple也可以用切片操作,只是操作的结果仍是tuple:

python 复制代码
>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)

字符串'xxx'也可以看成是一种list,每个元素就是一个字符。因此,字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串:

python 复制代码
>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'

在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数(例如,substring),其实目的就是对字符串切片。Python没有针对字符串的截取函数,只需要切片一个操作就可以完成,非常简单。

练习

利用切片操作,实现一个trim()函数,去除字符串首尾的空格,注意不要调用str的strip()方法:

python 复制代码
def trim(s):
    # return s.strip()
    start = 0
    while start < len(s) and s[start] == ' ':
        start += 1
    end = len(s) - 1
    while end >= 0 and s[end] == ' ':
        end -= 1
    if start > end:
        return ''
    return s[start:end + 1]


# 测试:
if trim('hello  ') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello  ') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello  world  ') != 'hello  world':
    print('测试失败!')
elif trim('') != '':
    print('测试失败!')
elif trim('    ') != '':
    print('测试失败!')
else:
    print('测试成功!')

小结

有了切片操作,很多地方循环就不再需要了。Python的切片非常灵活,一行代码就可以实现很多行循环才能完成的操作。

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