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sources: [summaries/01_Iteration_protocol.md, summaries/04_Sequences.md]
brief: Python 切片是一种用半开区间从序列中提取、替换或删除子序列的语法。
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# Python 切片

Python 切片是一种从Python序列中选取子序列的语法，常用于字符串、列表、元组等有序数据结构。它在 [[summaries/04_Sequences]] 中作为序列操作的核心内容之一出现。

## 基本语法

切片的基本形式是：

```python
s[start:end]
```

其中：

- `s` 是一个序列，例如字符串、列表或元组。
- `start` 是切片起始索引。
- `end` 是切片结束索引。
- 结果包含 `start` 对应的元素，但不包含 `end` 对应的元素。

例如：

```python
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

 a[2:5]    # [2, 3, 4]
```

这里 `a[2:5]` 取出索引 `2`、`3`、`4` 的元素，但不包括索引 `5` 的元素。

## 半开区间规则

Python 切片遵循半开区间规则：

```text
[start, end)
```

也就是说：

- 包含起点 `start`。
- 不包含终点 `end`。

这与 `range()` 的行为一致：

```python
range(2, 5)   # 2, 3, 4
```

这种设计使得切片长度容易计算：

```python
len(s[start:end]) == end - start
```

前提是索引在正常范围内。

相关概念可参见 range函数。

## 省略 start 或 end

切片中的 `start` 和 `end` 都可以省略。

### 省略 start

如果省略 `start`，默认从序列开头开始：

```python
a[:3]     # [0, 1, 2]
```

等价于：

```python
a[0:3]
```

### 省略 end

如果省略 `end`，默认一直取到序列结尾：

```python
a[-5:]    # [4, 5, 6, 7, 8]
```

### 同时省略 start 和 end

如果两者都省略，则得到整个序列的浅拷贝：

```python
a[:]      # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
```

对于列表来说，这常用于复制列表。

## 负索引与切片

Python 序列支持负索引：

- `-1` 表示最后一个元素。
- `-2` 表示倒数第二个元素。
- 依此类推。

负索引也可以用于切片：

```python
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

 a[-5:]    # [4, 5, 6, 7, 8]
```

这表示从倒数第 5 个元素开始，一直取到结尾。

## 切片适用于多种序列

切片是序列类型的通用操作，常见适用对象包括：

- 字符串：

```python
s = 'Hello'
s[1:4]     # 'ell'
```

- 列表：

```python
a = [0, 1, 2, 3]
a[1:3]     # [1, 2]
```

- 元组：

```python
t = ('GOOG', 100, 490.1)
t[:2]      # ('GOOG', 100)
```

切片返回的结果通常与原序列类型一致：

- 字符串切片返回字符串。
- 列表切片返回列表。
- 元组切片返回元组。

## 列表的切片赋值

在可变序列列表中，切片不仅可以读取，还可以重新赋值。

```python
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
a[2:4] = [10, 11, 12]
```

结果是：

```python
[0, 1, 10, 11, 12, 4, 5, 6, 7, 8]
```

这里原来的 `a[2:4]` 是：

```python
[2, 3]
```

它被替换为：

```python
[10, 11, 12]
```

注意：替换片段不需要与原片段长度相同。因此，切片赋值可以改变列表长度。

这体现了列表作为可变序列的特性。相比之下，字符串和元组不可变，不能通过切片赋值修改。

相关概念：Python序列。

## 切片删除

列表中的切片也可以被删除：

```python
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
del a[2:4]
```

结果是：

```python
[0, 1, 4, 5, 6, 7, 8]
```

这里删除了索引 `2` 和 `3` 的元素，也就是原来的 `2` 和 `3`。

## 与 range() 的一致性

切片和 `range()` 都采用“不包含结束值”的规则。

例如：

```python
a[2:5]       # 索引 2, 3, 4
range(2, 5)  # 数字 2, 3, 4
```

这种一致性降低了理解成本，也让序列处理、循环计数和索引计算更加统一。

参见 range函数 与 [[summaries/04_Sequences]]。

## 常见使用场景

### 提取前几个元素

```python
a[:3]
```

### 提取后几个元素

```python
a[-5:]
```

### 去掉开头或结尾部分

```python
a[1:]     # 去掉第一个元素
 a[:-1]    # 去掉最后一个元素
```

### 复制列表

```python
b = a[:]
```

### 替换列表中间一段

```python
a[2:4] = [10, 11, 12]
```

### 删除列表中间一段

```python
del a[2:4]
```

## 易错点

### 1. end 不包含在结果中

很多初学者会误以为 `s[2:5]` 包含索引 `5`。实际上它只包含 `2`、`3`、`4`。

### 2. 切片索引必须是整数

`start` 和 `end` 必须是整数索引，不能使用浮点数或其他不合适的类型。

### 3. 只有可变序列支持切片赋值

列表支持：

```python
a[1:3] = [7, 8]
```

但字符串和元组不支持类似操作，因为它们是不可变对象。

### 4. 切片赋值可以改变列表长度

如下代码是合法的：

```python
a[2:4] = [10, 11, 12, 13]
```

替换后的元素数量可以多于或少于原片段。

## 与其他概念的关系

- Python序列：切片是序列类型的基本操作之一。
- range函数：切片和 `range()` 都采用半开区间规则。
- Python解包：切片常用于先取得子序列，再进一步解包或处理。
- enumerate函数：当需要带索引遍历序列时，`enumerate()` 通常比手动切片或索引循环更清晰。
- [[summaries/04_Sequences]]：本文档系统介绍了序列、切片、循环、`enumerate()` 和 `zip()` 等基础工具。

## 核心总结

Python 切片提供了一种简洁、统一的方式来处理序列的一部分。它基于半开区间 `[start, end)`，支持省略边界、负索引，并在列表中进一步支持切片赋值和删除。掌握切片是理解 Python 序列处理风格的重要基础。

See also: [[summaries/01_Iteration_protocol]]