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sources: [summaries/01_Iteration_protocol.md, summaries/04_Sequences.md]
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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
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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。
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## 基本语法
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切片的基本形式是：
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```python
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s[start:end]
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```
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其中：
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- `s` 是一个序列，例如字符串、列表或元组。
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- `start` 是切片起始索引。
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- `end` 是切片结束索引。
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- 结果包含 `start` 对应的元素，但不包含 `end` 对应的元素。
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例如：
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```python
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a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
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a[2:5] # [2, 3, 4]
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```
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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。
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## 半开区间规则
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Python 切片遵循半开区间规则：
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```text
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[start, end)
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```
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也就是说：
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- 包含起点 `start`。
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- 不包含终点 `end`。
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这与 `range()` 的行为一致：
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```python
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range(2, 5) # 2, 3, 4
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```
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这种设计使得切片长度容易计算：
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```python
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len(s[start:end]) == end - start
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```
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前提是索引在正常范围内。
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相关概念可参见 range函数。
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## 省略 start 或 end
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切片中的 `start` 和 `end` 都可以省略。
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### 省略 start
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如果省略 `start`，默认从序列开头开始：
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```python
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a[:3] # [0, 1, 2]
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```
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等价于：
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```python
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a[0:3]
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```
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### 省略 end
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如果省略 `end`，默认一直取到序列结尾：
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```python
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a[-5:] # [4, 5, 6, 7, 8]
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```
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### 同时省略 start 和 end
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如果两者都省略，则得到整个序列的浅拷贝：
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```python
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a[:] # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
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```
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对于列表来说，这常用于复制列表。
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## 负索引与切片
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Python 序列支持负索引：
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- `-1` 表示最后一个元素。
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- `-2` 表示倒数第二个元素。
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- 依此类推。
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负索引也可以用于切片：
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```python
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a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
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a[-5:] # [4, 5, 6, 7, 8]
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```
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这表示从倒数第 5 个元素开始，一直取到结尾。
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## 切片适用于多种序列
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切片是序列类型的通用操作，常见适用对象包括：
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- 字符串：
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```python
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s = 'Hello'
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s[1:4] # 'ell'
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```
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- 列表：
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```python
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a = [0, 1, 2, 3]
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a[1:3] # [1, 2]
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```
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- 元组：
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```python
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t = ('GOOG', 100, 490.1)
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t[:2] # ('GOOG', 100)
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```
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切片返回的结果通常与原序列类型一致：
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- 字符串切片返回字符串。
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- 列表切片返回列表。
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- 元组切片返回元组。
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## 列表的切片赋值
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在可变序列列表中，切片不仅可以读取，还可以重新赋值。
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```python
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a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
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a[2:4] = [10, 11, 12]
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```
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结果是：
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```python
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[0, 1, 10, 11, 12, 4, 5, 6, 7, 8]
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```
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这里原来的 `a[2:4]` 是：
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```python
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[2, 3]
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```
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它被替换为：
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```python
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[10, 11, 12]
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```
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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。
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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。
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相关概念：Python序列。
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## 切片删除
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列表中的切片也可以被删除：
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```python
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a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
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del a[2:4]
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```
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结果是：
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```python
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[0, 1, 4, 5, 6, 7, 8]
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```
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这里删除了索引 `2` 和 `3` 的元素，也就是原来的 `2` 和 `3`。
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## 与 range() 的一致性
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切片和 `range()` 都采用“不包含结束值”的规则。
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例如：
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```python
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a[2:5] # 索引 2, 3, 4
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range(2, 5) # 数字 2, 3, 4
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```
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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。
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参见 range函数 与 [[summaries/04_Sequences]]。
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## 常见使用场景
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### 提取前几个元素
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```python
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a[:3]
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```
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### 提取后几个元素
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```python
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a[-5:]
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```
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### 去掉开头或结尾部分
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```python
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a[1:] # 去掉第一个元素
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a[:-1] # 去掉最后一个元素
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```
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### 复制列表
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```python
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b = a[:]
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```
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### 替换列表中间一段
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```python
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a[2:4] = [10, 11, 12]
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```
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### 删除列表中间一段
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```python
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del a[2:4]
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```
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## 易错点
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### 1. end 不包含在结果中
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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`。
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### 2. 切片索引必须是整数
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`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。
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### 3. 只有可变序列支持切片赋值
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列表支持：
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```python
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a[1:3] = [7, 8]
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```
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但字符串和元组不支持类似操作，因为它们是不可变对象。
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### 4. 切片赋值可以改变列表长度
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如下代码是合法的：
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```python
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a[2:4] = [10, 11, 12, 13]
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```
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替换后的元素数量可以多于或少于原片段。
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## 与其他概念的关系
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- Python序列：切片是序列类型的基本操作之一。
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- range函数：切片和 `range()` 都采用半开区间规则。
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- Python解包：切片常用于先取得子序列，再进一步解包或处理。
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- 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。
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- [[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。
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## 核心总结
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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。
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See also: [[summaries/01_Iteration_protocol]] |