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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。 |
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：
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：
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：
[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：
range(2, 5) # 2, 3, 4
这种设计使得切片长度容易计算：
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：
a[:3] # [0, 1, 2]
等价于：
a[0:3]
省略 end
如果省略 end，默认一直取到序列结尾：
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：
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：
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：
s = 'Hello'
s[1:4] # 'ell'
- 列表：
a = [0, 1, 2, 3]
a[1:3] # [1, 2]
- 元组：
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。
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
a[2:4] = [10, 11, 12]
结果是：
[0, 1, 10, 11, 12, 4, 5, 6, 7, 8]
这里原来的 a[2:4] 是：
[2, 3]
它被替换为：
[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：
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
del a[2:4]
结果是：
[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：
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
a[:3]
提取后几个元素
a[-5:]
去掉开头或结尾部分
a[1:] # 去掉第一个元素
a[:-1] # 去掉最后一个元素
复制列表
b = a[:]
替换列表中间一段
a[2:4] = [10, 11, 12]
删除列表中间一段
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：
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：
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